La Universidad Oceánica de Guangdong conectó cursos SPOC con aulas inteligentes para enlazar preparación, investigación en clase y trabajo posterior. El caso repasa seis semestres y analiza la participación y la atención a distintas necesidades.
Exploración y práctica del modelo de enseñanza híbrida “SPOC+aulas inteligentes”
Universidad de Océanos de Guangdong
Resumen:Este caso propone de manera innovadora un modelo de enseñanza híbrido que integra el entorno de las aulas inteligentes con la plataforma SPOC. Se ha desarrollado un sistema de enseñanza integral que abarca los procesos de “estudio previo antes de la clase, aprendizaje durante la clase y seguimiento después de la clase”. A través de la práctica en 3753 estudiantes durante tres años y seis semestres, el nivel de satisfacción de los estudiantes alcanzó el 90%, y se obtuvieron más de 50 premios en competiciones. Esto ha resuelto efectivamente los problemas típicos de la enseñanza tradicional, como la insuficiencia teórica, la baja participación y la falta de personalización. Este modelo proporciona un camino práctico que puede ser replicado para la reforma de la enseñanza en entornos de aulas inteligentes.
Palabras clave:SPOC; aulas inteligentes; enseñanza híbrida
Con el desarrollo profundo de la informatización educativa y el avance de la transformación digital en las universidades, los métodos de enseñanza y los modelos de aprendizaje en las aulas universitarias han experimentado cambios significativos. Las instituciones de educación superior necesitan actualizar sus estrategias de enseñanza para adaptarse a las tendencias de la informatización educativa. Con el objetivo de promover el desarrollo de la enseñanza inteligente y reformar los métodos de enseñanza en las aulas, la Universidad de Oceanía de Guangdong logró construir y utilizar 5 aulas inteligentes en marzo de 2021. Sin embargo, durante el uso de estas aulas inteligentes, observamos que, aunque muchos profesores solicitan su uso, a menudo simplemente transfieren el modelo tradicional de enseñanza a las aulas inteligentes, manteniendo así un modelo de enseñanza tradicional centrado en el profesor y con los estudiantes como receptores pasivos. Este modelo no puede aprovechar plenamente el potencial de las aulas inteligentes, ni mejorar efectivamente las capacidades de innovación y práctica de los estudiantes, lo cual contradice los principios fundamentales de la informatización educativa. Por lo tanto, el director del Centro de Tecnología Educativa Moderna de la Universidad de Oceanía de Guangdong, Zhang Guangya, lideró un equipo que, en el contexto de la transformación digital en las universidades y las reformas en los métodos de enseñanza, respondió a las necesidades del país en cuanto a la construcción de sistemas de enseñanza informatizada en las universidades. Basándose en la experiencia de las plataformas de enseñanza en línea nacionales e internacionales en la construcción de recursos informáticos, el equipo logró obtener un proyecto importante de reforma educativa en la provincia de Guangdong. Se exploró inicialmente la posibilidad de implementar un modelo de enseñanza híbrida SPOC (Small Private Online Course) para el curso universitario “Protección de la información en la era de la internet móvil”. El objetivo es crear un modelo de enseñanza híbrida basado en “SPOC + aulas inteligentes”, con el fin de ayudar a los profesores a expandir sus ideas de enseñanza, aprovechar al máximo el apoyo que ofrecen las aulas inteligentes para las actividades de enseñanza, y mejorar aún más los resultados de la enseñanza en las aulas. También sirve como referencia práctica para los profesores en situación de trabajo en entornos de aulas inteligentes.
I. Análisis de problemas
“Seguridad de la información en la era de las redes móviles” es un curso práctico, actual y interdisciplinario. Es una asignatura de educación general ofrecida por la escuela a todos los estudiantes universitarios. El contenido del curso abarca temas como la seguridad de los dispositivos móviles, las técnicas de cifrado de datos, la defensa contra ataques en red y la protección de la privacidad. El objetivo es que los estudiantes adquieran conocimientos teóricos sobre la seguridad de la información en la era digital, fortalezcan su conciencia sobre la seguridad de la información, y además mejoren sus habilidades clave como la detección de vulnerabilidades y la evaluación de riesgos a través de la práctica.
Sin embargo, el modelo de enseñanza tradicional presenta tres problemas principales en la implementación del curso: primero, la falta de conexión entre teoría y práctica: en el campo de la seguridad de la información, las tecnologías evolucionan rápidamente, mientras que el contenido de los materiales didácticos no se actualiza a tiempo. Las explicaciones en clase se limitan a conceptos teóricos clásicos, lo que dificulta que los estudiantes tengan acceso a las tecnologías más recientes. Segundo, la falta de participación de los estudiantes: el curso involucra muchos conceptos abstractos, y, bajo el modelo tradicional de enseñanza por parte del profesor, los estudiantes solo reciben conocimientos pasivamente. La colaboración en grupos y los debates profundos también se ven limitados. Tercero, la dificultad para ofrecer orientación personalizada: existen grandes diferencias en la competencia de los estudiantes con la información (los estudiantes provienen de diferentes especialidades; algunos no tienen conocimientos básicos de programación, mientras que otros ya han participado en competiciones CTF). Es difícil mantener un ritmo de enseñanza uniforme que se ajuste a las necesidades individuales de cada estudiante. Las preguntas después de clase deben resolverse mediante tutorías presenciales, lo que resulta poco eficiente.
II. Investigación y argumentación
(1) Estrategias para la implementación del modelo de enseñanza híbrido “SPOC+ aulas inteligentes”
Para superar las dificultades de la implementación del modelo de enseñanza tradicional en entornos de aulas inteligentes, donde se produce una “transposición simple y las funciones no se utilizan”, así como los problemas que surgen en la implementación del curso “Seguridad de la información en la era de los dispositivos móviles”, el equipo, basándose en las realidades de la escuela, propone un modelo de enseñanza híbrido “SPOC + aulas inteligentes”, cuyo principio central es “suministro preciso de recursos en línea + interacción profunda en entornos presenciales”. Este modelo supera las limitaciones del enseñanza tradicional, que se centra en un solo aspecto del proceso de enseñanza. Basándose en la teoría del aprendizaje híbrido y el constructivismo, y combinando las experiencias de enseñanza informatizada en universidades nacionales e internacionales, se construye un sistema de enseñanza integral que abarca “aprendizaje previo antes de la clase – estudio durante la clase – aprendizaje posterior después de la clase” (ver Figura 1). Las estrategias para su implementación son las siguientes:
(1) Antes de la clase: suministro preciso de recursos y aprendizaje impulsado por tareas. El diseño del modelo de enseñanza comienza con el análisis de las necesidades del estudiante. A través de la integración dinámica de recursos educativos y la publicación precisa de tareas diferenciadas, se logra el funcionamiento del sistema de aulas inteligentes. Las acciones específicas incluyen tres etapas: integración dinámica de recursos, diseño de tareas diferenciadas y recopilación de datos de aprendizaje.
(2) Durante la clase: combinación entre en línea y en persona, interacción profunda entre escenarios. Los aspectos relacionados con la clase tienen como objetivo principal “superar las dificultades del aprendizaje en línea, fortalecer la capacidad práctica y promover la colaboración profunda”. Gracias a las funciones de las aulas inteligentes, como la interacción entre múltiples pantallas, retroalimentación en tiempo real y recreación de escenarios, se logra una integración óptima entre el aprendizaje en línea y la interacción en persona.
(3) Después de la clase: reflexión basada en datos y mejora mediante un ciclo de evaluación. La etapa posterior a la clase se centra en “el seguimiento del efecto de la enseñanza y la optimización de las estrategias de enseñanza”. A través de un sistema de evaluación mixto que combina “evaluación por proceso + evaluación por resultados” y un mecanismo de reflexión basado en “feedback de datos – optimización de estrategias”, se logra una iteración continua del modelo de enseñanza.
(2) Práctica y evaluación de los efectos del modelo de enseñanza híbrido “SPOC+ aulas inteligentes”
El tiempo de implementación de este caso es de tres años y seis semestres, con un semestre como un ciclo. Se impartieron clases a 3753 personas. El proceso de implementación fue el siguiente:
Antes de la clase: ① Integración dinámica de recursos: se combinan los recursos relacionados con el curso “Protección de la seguridad de la información en la era del internet móvil”, que tienen características de practicidad, actualidad y interconexión. Se suben informes sectoriales (como el “Informe sobre la seguridad en el internet móvil 2024”), se integran casos clásicos (vídeos editados a partir de fragmentos de películas relacionadas con la seguridad de la red, casos de enseñanza educativa relacionados con la ética en la enseñanza, análisis de incidentes de filtración de privacidad en aplicaciones), y se presentan recursos dinámicos relacionados con tecnologías avanzadas. Esto garantiza que los conocimientos se actualicen y la tecnología evolucione de manera sincronizada. ② Distribución de tareas por niveles: se tienen en cuenta las diferencias en la capacidad de los estudiantes para manejar información (por ejemplo, aquellos con conocimientos básicos en programación y aquellos que participan en competiciones CTF). Los profesores distribuyen tareas en línea en tres niveles: básico, avanzado y avanzado. El nivel básico se centra en la comprensión de conceptos; el nivel avanzado se enfoca en la aplicación de principios; el nivel avanzado guía la exploración de tecnologías avanzadas, satisfaciendo las necesidades de enseñanza personalizada. ③ Recopilación de datos de aprendizaje: después de que los estudiantes completan las tareas en línea, la plataforma genera automáticamente un “perfil de aprendizaje personal” (que incluye la tasa de dominio de conocimientos, el tiempo invertido en completar las tareas y los puntos de error frecuentes), y este dato se agrupa en una lista de problemas de la clase. Estos datos se envían a los terminales de enseñanza en las aulas inteligentes, proporcionando información para una enseñanza precisa durante la clase.
Durante la clase: El profesor en línea publica los contenidos de estudio con anticipación, según las condiciones reales de la clase y los requisitos de los estudios. Los estudiantes pueden acceder al plataforma de aprendizaje en cualquier momento dentro del tiempo establecido, para estudiar por sí mismos los conocimientos básicos. El sistema marca automáticamente los contenidos que aún no se han comprendido, lo que ayuda a definir las direcciones para las discusiones presenciales. Las clases presenciales se realizan en aulas inteligentes, que utilizan pantallas interactivas inteligentes, mesas de discusión en grupos, sistemas de grabación y terminales de enseñanza de Internet de las Cosas. Esto permite lograr las tres funciones principales: interacción en múltiples pantallas, retroalimentación inmediata y recreación de escenarios. En el caso de la internalización del conocimiento, se utiliza el modelo “estudio en línea + discusión presencial”. Se realizan discusiones en grupos pequeños para abordar los puntos de error frecuentes registrados en la plataforma de estudio en línea, y se verifica el nivel de comprensión de manera inmediata mediante la función de votación en grupos. En el caso de la consolidación práctica, se utiliza plataformas de simulación virtual. Los estudiantes simulan escenarios de ataques a través de los terminales de Internet de las Cosas, mientras que el profesor monitorea el proceso de operación en tiempo real a través de la pantalla de enseñanza.
Después de clase. ① Evaluación con varias fuentes. Se combinan los datos de la plataforma en línea (visualización completa de vídeos, respuestas correctas en pruebas y calidad de las aportaciones a los foros) con los datos del aula inteligente (participación en los debates de grupo, precisión en las prácticas y puntuaciones de especialistas). La ponderación es del 30% para el aprendizaje en línea, 40% para la interacción en el aula y 30% para las prácticas integradas. Así se evalúan la adquisición de conocimientos, la mejora de habilidades y el desarrollo de competencias. ② Refuerzo personalizado. A partir del perfil individual y los resultados de la evaluación, se asignan recursos adaptados a los contenidos que cada estudiante aún no domina. Se ofrecen vídeos grabados y un canal de consultas individuales. ③ Ajuste continuo de la enseñanza. Al terminar cada etapa, el profesorado revisa las grabaciones y reflexiona sobre cómo mejorar. Al final de cada semestre, entrevista al alumnado y realiza encuestas para evaluar el modelo de enseñanza híbrida que combina SPOC y aula inteligente, y corrige los problemas detectados. El 82% del alumnado consideró que las prácticas virtuales habían mejorado su capacidad práctica; el 35% recomendó aumentar la proporción de casos de la industria. Con estas opiniones y datos, el profesorado revisa el reparto del tiempo entre el trabajo en línea y presencial, por ejemplo la duración de las prácticas, y la pertinencia de los recursos, por ejemplo si los casos reflejan los avances tecnológicos. El proceso consiste en identificar problemas, ajustar la estrategia y volver a ponerla en práctica para adaptar mejor el modelo al curso.
(3) Resultados de la investigación
1. Cultivo de estudiantes
El modelo de enseñanza híbrido “SPOC+Aula Inteligente” se implementó durante 6 semestres. Se inscribieron 3753 estudiantes en los cursos. Los resultados educativos fueron notables: las calificaciones de los estudiantes mejoraron significativamente, y su capacidad de innovación también aumentó. Según las encuestas de satisfacción, el 90% de los estudiantes consideró que “los recursos en línea ayudaron a comprender mejor las dificultades”. El 85% consideró que “las discusiones presenciales ayudaron a superar las limitaciones en el aprendizaje individual”. El equipo docente formó equipos de estudiantes y les proporcionó capacitación en tecnologías de seguridad cibernética avanzadas. Los estudiantes participaron en competiciones nacionales de seguridad informática y tecnologías de defensa, como el Concurso Nacional de Seguridad Cibernética Strong Net Cup y el Concurso de Seguridad Cibernética Yangcheng Cup. Ganaron más de 50 premios, incluyendo primeros y segundos lugares en competiciones nacionales. En 2023, la universidad ganó el premio a la mejor organización en el Concurso de Desarrollo de habilidades y innovación tecnológica de la Iniciativa BRI y los países BRICS. Los profesores del curso, Zhang Guangya y Jin Guowang, recibieron varios premios por su excelente labor como instructores.
2. Crecimiento del maestro
El material didáctico “¿Qué sabes sobre la seguridad de la información?”, creado por los profesores del curso, participó en la exposición de proyectos de informatización educativa en instituciones agrícolas de nivel superior en 2022, y ganó el premio “Mejor material didáctico”. El microcurso “¿Qué es un hacker?”, también participó en la exposición de proyectos de informatización educativa en instituciones agrícolas en 2023, y ganó el premio “Microcurso destacado”. El microcurso “Firewall de red” participó en la exposición de proyectos de informatización educativa en instituciones agrícolas en 2024, y ganó los premios “Microcurso destacado” y “Microcurso excelente”. Los profesores del equipo del curso publicaron 3 artículos en revistas académicas, lo que contribuyó a la promoción efectiva del modelo de enseñanza.
3. Promoción de casos
Además, el equipo de profesores del curso se basa en las prácticas de enseñanza de este curso. En el año 2022, recibieron un proyecto del Departamento de Educación Superior del Ministerio de Educación: “Prácticas de protección de la información en la era de la red móvil”. También organizaron dos capacitaciones sobre seguridad de la red para todos los profesores y estudiantes. A través de competencias y encuestas, se mejoró significativamente la conciencia de seguridad de la información y las habilidades de protección de los profesores y estudiantes. El equipo también desarrolló un caso de estudio educativo, el cual fue compartido entre la escuela y otras instituciones similares (a través de exposiciones de proyectos informáticos en universidades). Esto sirvió como referencia para los profesores. Además, los miembros del equipo promovieron activamente sus experiencias exitosas y ayudaron a los profesores a crear contenido educativo en formato micro-lectura. Esto permitió que los profesores obtuvieran buenos resultados en las exposiciones de proyectos informáticos en las instituciones de educación agrícola entre los años 2022 y 2024.
4. Construcción de escuelas
El equipo, a través de proyectos de reforma educativa en aulas inteligentes, ha contribuido activamente a la implementación de tecnologías informáticas en la escuela. Además, han desarrollado y perfeccionado planes para la construcción de aulas multimedia. Hasta ahora, se han construido aulas multimedia en el campus Huguang (27 aulas, con un costo de 9,700,000), en el edificio Guangxue (16 aulas, con un costo de 2,000,000) y en el campus Xiashan para la enseñanza de estudiantes de posgrado (20 aulas, con un costo de 2,000,000). También se ha completado la construcción de un sistema de enseñanza combinado en línea y offline para todas las 323 aulas multimedia en el campus Zhanjiang. Este logro ha sido aceptado por los expertos en la nueva evaluación educativa de grado de la escuela.
III. Conclusiones y enseñanzas
Este caso demuestra que el modelo de enseñanza híbrido “SPOC + aulas inteligentes” logra resolver de manera efectiva los problemas relacionados con la falta de teoría, la baja participación y la falta de personalización en el curso “Protección de la información en la era de los dispositivos móviles”, a través de la provisión precisa de recursos en línea y la interacción profunda en el entorno presencial. Esto, a su vez, mejora significativamente las habilidades prácticas y la capacidad de innovación de los estudiantes.
(1) Las herramientas tecnológicas deben servir al propósito fundamental de la enseñanza
La implementación de SPOC y las aulas inteligentes no se trata simplemente de buscar la innovación tecnológica. En el uso de estas herramientas tecnológicas, es importante mantener siempre al estudiante en el centro de todo. Todas las tecnologías deben servir para que los estudiantes puedan comprender mejor los conocimientos. Nuestro objetivo al utilizar tecnologías de información es adaptarnos mejor a las necesidades de la educación moderna y mejorar la calidad y eficiencia de la enseñanza. La combinación de SPOC y aulas inteligentes proporciona a los estudiantes un entorno de aprendizaje más flexible e interactivo, lo que hace que el proceso de aprendizaje sea más personalizado y eficiente. Con este modelo de enseñanza innovador, los estudiantes pueden acceder a recursos de aprendizaje más variados y completos. Al mismo tiempo, los profesores pueden utilizar las tecnologías para seguir mejor el progreso de los estudiantes y ajustar las estrategias de enseñanza en tiempo real, asegurando así que cada estudiante logre avances significativos en su proceso de aprendizaje.
(II) El rol del maestro debe pasar de ser “profesor” a ser “diseñador”
En el contexto de la era de la información, el rol del maestro tiene características diversificadas. Por lo tanto, el maestro debe poseer conocimientos básicos en tecnologías de la información, incluyendo la capacidad de pensar en términos de datos, la habilidad para integrar recursos y la capacidad de crear situaciones de aprendizaje. Además, debe dominar las tecnologías de redes de computadoras y estar familiarizado con todo el proceso de aprendizaje en línea. El maestro debe monitorear de manera dinámica el estado de aprendizaje de los estudiantes, asegurando así la coherencia y eficacia de las actividades de enseñanza. En todas las etapas del proceso de enseñanza, incluyendo antes, durante y después de la enseñanza, el maestro debe diseñar y implementar diferentes planes y objetivos de enseñanza. En la etapa anterior a la enseñanza, el maestro debe realizar un análisis profundo de las necesidades de los estudiantes; durante la enseñanza, debe utilizar continuamente métodos de enseñanza orientados a tareas, enfatizando el estudio de las tareas y los puntos clave; en la etapa posterior a la enseñanza, se realizan calificaciones a través del sistema SPOC, y se evalúa el rendimiento autodidacta de los estudiantes a través de plataformas en línea. Luego, se realizan reflexiones pedagógicas para analizar en detalle las deficiencias en el proceso de enseñanza. Por lo tanto, el maestro debe continuar desarrollando sus habilidades profesionales y adoptar la idea de aprender todo el tiempo.
(III) La promoción de modelos debe combinarse con las características del curso
En los cursos que requieren una gran práctica y actualización constante de conocimientos, como la seguridad cibernética y la inteligencia artificial, las enseñanzas híbridas son especialmente ventajosas. En cambio, para los cursos teóricos, es necesario diseñar cuidadosamente la proporción entre enseñanzas presenciales y virtuales, evitando que se haga todo “por ser híbrido”. No todos los cursos son adecuados para las enseñanzas híbridas; es necesario elegir el modelo de enseñanza adecuado según las características del curso. La práctica demuestra que las enseñanzas híbridas son efectivas para despertar el interés de los estudiantes y mejorar los resultados de aprendizaje. Pero es importante evitar seguir ciegamente las tendencias, asegurando una integración perfecta entre tecnología y contenido educativo para aprovechar al máximo sus ventajas. En el proceso de promoción, también es importante considerar las opiniones de los estudiantes y optimizar continuamente el diseño de la enseñanza, para maximizar los resultados educativos. Además, las escuelas deben proporcionar apoyo técnico y capacitación adecuada para que los profesores puedan utilizar mejor estos nuevos modelos, logrando así una mejora general en la calidad de la enseñanza. También es importante establecer un sistema de evaluación eficaz, evaluando periódicamente los resultados de las enseñanzas híbridas y resolviendo los problemas que surjan durante su implementación. A través del análisis de datos, se puede comprender con precisión las necesidades de aprendizaje de los estudiantes y los puntos débiles, optimizando así los recursos educativos y asegurando el continuo desarrollo y mejora de los modelos de enseñanza híbrida.
(IV) Crear activamente un entorno de enseñanza inteligente
Se debe construir activamente un entorno de enseñanza inteligente. Los maestros deben cambiar sus conceptos tradicionales de enseñanza y adoptar modelos de enseñanza basados en tareas como el SPOC. En las actividades de enseñanza, es necesario dar importancia a las necesidades de aprendizaje individuales de los estudiantes, de modo que los estudiantes de diferentes niveles puedan aprender de manera diferenciada. Al mismo tiempo, se debe guiar a los estudiantes para que cambien su forma de aprender. El modelo de enseñanza SPOC integra recursos de enseñanza en línea y en el aula, utilizando un enfoque mixto entre ambos. Por lo tanto, las escuelas deben construir activamente aulas inteligentes. De esta manera, se puede mejorar efectivamente la calidad de la enseñanza y la eficiencia de aprendizaje de los estudiantes, ofreciendo una experiencia de aprendizaje más rica y diversa. La construcción de aulas inteligentes no incluye solo la mejora de las instalaciones físicas, como la instalación de equipos multimedia avanzados, sino también la ampliación de los recursos software, como cursos en línea y plataformas interactivas, creando así un entorno de aprendizaje completo y multidimensional para los estudiantes. Además, se deben equipar las aulas con sistemas de análisis de datos inteligentes para monitorear en tiempo real el rendimiento de la enseñanza, lo que ayuda a los maestros a enseñar de manera más precisa.
Enlace original: https://aiedchair.bnu.edu.cn/news-citlab-2247627352-5-es/
