Sistemas operativos

Entorno de red virtual para la realización de prácticas realistas de Administración de Sistemas Operativos y Redes de

Computadores

Juan Antonio Gil Martínez-Abarca, Adolfo Albaladejo Blázquez, Francisco Maciá Pérez, Francisco José Mora Gimeno y Segismundo Ferrairó Pons

Departamento de Tecnología Informática y Computación Universidad de Alicante

03690 San Vicente del Raspeig (Alicante) e-mail: (gil, adolfo)@eps.ua.es; (pmacia, fjmora)@dtic.ua.es; segis@apdo.com

Resumen La docencia práctica relacionada con las asignaturas de administración de sistemas operativos, redes y servicios de Internet, está limitada por la disponibilidad e integridad de los equipos e infraestructuras de red en las que se desarrollan y, debido a su propia naturaleza, suelen entrar en conflicto con las políticas de seguridad y gestión de laboratorios que albergan dichas infraestructuras.

En este artículo se propone un entorno de ejecución rico, estable, transportable, económico e independiente de las políticas de gestión de laboratorios, especialmente válido para la realización de prácticas de administración TIC. Este entorno se basa en técnicas de host virtuales (VMWare, UML) y Live-CD (Linux Knoppix) que proporcionan todo un escenario de red de computadores desde un único CD.

A partir de esta propuesta, se analizan las diferentes prácticas realizadas en las asignaturas relacionadas y sus objetivos fundamentales.

1. Introducción

La Escuela Politécnica Superior (EPS) de la Universidad de Alicante (UA) tiene la responsabilidad de la gestión de los laboratorios de prácticas docentes de las titulaciones asignadas a este Centro. Entre estas titulaciones se encuentran disciplinas tan dispares como la Ingeniería Informática, la Arquitectura, la Ingeniería Técnica de Obras Públicas y la Ingeniería Técnica de Telecomunicaciones, en su especialidad de Sonido e Imagen. En un entorno tan heterogéneo, establecer una estrategia de

gestión válida para todos los actores implicados no es fácil y requiere un minucioso análisis y una propuesta clara y consensuada de las políticas de gestión y utilización de sus recursos.

Estas políticas establecen un marco de convivencia entre las diferentes titulaciones, asignaturas, departamentos, alumnos y profesores de la EPS. Por desgracia, este marco también impone unos límites que condicionan muchas de las prácticas docentes que se deben desarrollar y que afectan a asignaturas que se salen de los mismos.

Éste es el caso de las asignaturas de Administración de Sistemas Operativos y de Redes. Por un lado, la acción misma de administrar un equipo o una red entra en conflicto directo con las políticas de administración de los laboratorios, por el sencillo hecho de implicar tareas que se solapan total o parcialmente. Si en estas tareas de administración se incluyen, no sólo los computadores, sino también las propias infraestructuras de networking e, incluso, los servidores que dan soporte a los laboratorios, el problema está servido; máxime si a todo ello le unimos que, en muchos de los casos, estas tareas se deben desarrollar desde cuentas de usuario con privilegios suficientes, incluidos los de superusuario.

Otro inconveniente asociado a las prácticas de sistemas operativos y redes de computadores es la necesidad de infraestructuras caras que difícilmente se justifican en este tipo de entorno por su especificidad —un PC será casi igualmente útil para un estudiante de informática que para otro de arquitectura; sin embargo, un firewall posiblemente sólo será útil para un estudiante de administración de redes o disciplinas muy afines.

350 Sistemas operativos

Todo esto hace que las prácticas de administración de sistemas operativos y redes no suelan ser todo lo ambiciosas que debieran, que no cubran muchas de las tareas que hoy en día se pueden considerar básicas para un administrador, y que no abarquen equipos de red fundamentales como enrutadores, conmutadores o servidores de red.

El Departamento de Tecnología Informática y Computación (DTIC) de la UA, responsable de las asignaturas de administración, ha puesto en marcha una experiencia piloto, conjuntamente con la EPS, para solventar todos estos inconvenientes y ofrecer prácticas acordes con las necesidades actuales, pero respetuosas con las políticas de gestión e infraestructuras de laboratorio existentes en la EPS.

En este artículo se recoge esta experiencia, cuyo enfoque principal es la propuesta de un completo entorno de red compuesto por equipos de sobremesa, servidores y dispositivos de networking basado en técnicas de host virtuales (UML) y Live-CD (Linux Knoppix) que permiten disponer de todo un escenario de red integrado con las políticas de gestión desde un único CD. Este entorno, aunque simulado de cara al administrador, es funcionalmente idéntico al entorno real.

2. Estado actual

El modelo de gestión de los laboratorios de prácticas adoptado en la EPS es, al igual que otros Centros de universidades españolas [1], el de laboratorio docente coordinado por el Centro en el que se imparten las titulaciones y en el que el equipamiento existente, para un mejor aprovechamiento, es de propósito general.

Para garantizar la máxima disponibilidad, integridad y privacidad de la información de los equipos, la política de gestión de los laboratorios de la EPS establece, entre otras directrices [2], las siguientes: - la obligatoriedad de identificar, autenticar a

los usuarios por parte del sistema de gestión de identidad de la EPS [3],

- la imposibilidad de modificar la configuración del hardware y software de los equipos e infraestructura de los laboratorios,

- la restricción y el control de las comunicaciones entre los clientes de laboratorio.

Existen diversas herramientas de Linux que permiten a usuarios no privilegiados, ejecutar comandos con permisos administrativos y sin necesidad de conocer la contraseña del administrador: sudo y webmin son dos ejemplos.

El comando sudo presenta como principal característica la de permitir que usuarios no privilegiados ejecuten comandos con derechos administrativos; por otra parte, el uso de este comando aumenta la complejidad de la gestión de los laboratorios y, además, las acciones se ejecutan sobre el cliente de laboratorio, modificando su configuración y afectando a la integridad y, posiblemente, a la disponibilidad del equipo para otros grupos de prácticas. Otro inconveniente de sudo es su limitación para determinadas tareas muy habituales: sólo se pueden otorgar permisos de ejecución privilegiada a comandos, cuando en muchas de las ocasiones se precisa la modificación de archivos (por ejemplo, ficheros de configuración y recursos) [4], accediendo directamente a los mismos.

Webmin ofrece una interfaz Web con la que los alumnos pueden, sin necesidad de conocer la contraseña del usuario administrador, realizar las tareas de las prácticas de administración con los privilegios adecuados. El inconveniente de este tipo de aplicaciones es que, además de afectar a la integridad del cliente de laboratorio, la interfaz que se ofrece al alumno no es la interfaz real con la que se desarrolla el trabajo de un administrador.

Para integrar estas prácticas con las políticas de gestión de los laboratorios, de forma que no afecten a la configuración de los clientes, se están empleando técnicas basadas en la creación de sistemas ubicados en un CD de inicio, y que generalmente se conocen como Live-CD donde Knoppix es un buen ejemplo [5]. Las ventajas que introduce el uso de este tipo de estrategias son, por una parte, su fácil migración a otros equipos de trabajo —domicilio del alumno, aulas de acceso libre u otros laboratorios de la EPS- y, por otra, inicia una plataforma software completa, posiblemente diferente de la alojada en las unidades de almacenamiento locales, e independientes entre ellas.

Sin embargo, este enfoque sólo facilita la realización de prácticas basadas en un equipo y no asegura la integración con las políticas de gestión de más alto nivel o con servicios de red como seguridad y autenticación.

Otro enfoque habitual para la realización de las prácticas de administración es el uso de

XI Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática 351

software de virtualización, como por ejemplo, VMWare, Virtual Server de Microsoft o User Mode Linux (UML) [6]. Esta posibilidad permite, al igual que los Live-CD, administrar equipos, en este caso virtuales, con todos los permisos de administrador sin afectar a las configuraciones de los clientes de laboratorio y añade dos características importantes: - Creación de un entorno de red completo

compuesto por hosts y dispositivos de networking (ver figura 1).

- Configuración de entornos de red heterogéneos (por ejemplo, basados en Linux y Windows).

Figura 1. Escenario de ejemplo mediante la técnica de host virtuales.

El principal inconveniente de esta estrategia es que se ve muy limitada por su poca portabilidad —el alumno debe instalar y configurar el equipo de casa tal y como se ha realizado en los laboratorios para que el entorno de trabajo sea el mismo.

Como en el resto de los casos analizados, tampoco proporciona mecanismos directos para su integración con las políticas de gestión de laboratorios ni con los servicios de red existentes.

3. Nuestra propuesta

Para la realización de prácticas de administración de sistemas operativos y redes, teniendo en cuenta la problemática presentada y las propuestas actuales que más se acercan a nuestras necesidades, la solución que propongamos debe contemplar los siguientes requerimientos: - Integración con las políticas de gestión de los

laboratorios docentes de la EPS.

- Provisión a los alumnos de un entorno de trabajo en el que se pueda, en cada puesto de trabajo, simular una pequeña red con, al menos, tres nodos donde se ejecutarán los servicios de red y sistemas operativos a administrar.

- Fácil reproducción de los entornos de prácticas en equipos ajenos a los laboratorios docentes, de forma que el alumno pueda completar su formación sin limitación de horarios y disponibilidad de laboratorios.

Si se exceptúan las aplicaciones del estilo de Webmin, cada una de las soluciones planteadas en el apartado anterior aporta una característica que se complementa con las ofrecidas por el resto. Así, los Live-CD como Knoppix permiten construir un sistema completo, robusto y transportable, todo ello en un único CD y que, además, se puede integrar fácilmente en las especificaciones que establece el servicio de laboratorios de la EPS.

Host Real PC del Alumno Pentium III 1GHz 521 MB RAM 512 MB swap

Router/FirewallVirtual

Sin embargo, Knoppix, por si misma, no proporciona una solución completa que cubra todas nuestras expectativas. Un aspecto importante como es el proporcionar un entorno similar al de trabajo que se encuentra un administrador de redes sólo es posible si se suman las bondades que proporcionan las aplicaciones de virtualización.

Virtual HUB

A pesar de que VMware introduce la posibilidad de proporcionar clientes Windows para construir un entorno heterogéneo, el no ser de libre distribución y ser una aplicación con más consumo de recursos que UML, nos ha hecho, en principio, decantarnos por esta segunda opción.

UML es un software libre y ligero que permite la ejecución de un entorno de trabajo virtual no puro [7], donde los clientes se comunican mediante un concentrador (hub) simulado por el anfitrión que, además, actúa como el encaminador (router) por defecto de la red virtual.

Para adecuar el entorno propuesto a las políticas de gestión y control de acceso de la EPS, se ha desarrollado un código ad hoc que proporciona las siguientes funcionalidades: - Identificar y autenticar a los alumnos

mediante la adecuada configuración de los módulos PAM (Pluggable Authentication Modules) para que se delegue en el servicio de directorio de la EPS donde se almacenan las cuentas de los alumnos.

VirtualHUB

Virtual HUB

Virtual Hosts Virtual Hosts Virtual Hosts

352 Sistemas operativos - Registrar la entrada al sistema del alumno

insertando la información adecuada en el sistema de información de la EPS, para lo que se añade el módulo de entrada definido por la EPS.

- Establecer los privilegios de los usuarios según la política de seguridad de la EPS.

En el entorno que se propone, por tanto, se dispondrá de una distribución Knoppix a la que se le añadirán las utilidades de UML (utilizando como referencia el trabajo [8]) y el módulo de integración desarrollado por la EPS. Así, para la realización de las prácticas, los alumnos deberán iniciar el cliente de laboratorio con la distribución modificada y construir su red según las necesidades y limitado sólo por la capacidad del host anfitrión (figura 2).

Figura 2. Escenario de ejemplo desarrollado para la realización de prácticas de administración de sistemas operativos y redes, integrado

con las infraestructuras básicas de los laboratorios de la EPS.

Por otra parte, para poder gestionar el router de la red creada, se necesita ejecutar los comandos de red con derechos administrativos en el host anfitrión. Para respetar la política de gestión de los laboratorios y que aún así los alumnos puedan realizar estas tareas, se deberá instalar y configurar apropiadamente el comando sudo, limitando las acciones que, en el equipo real de laboratorio, los alumnos pueden realizar y minimizando riesgos en el equipo real de trabajo.

Por último, se debe destacar que este entorno está limitado por el espacio con posibilidad de

escritura que se dispone en una distribución Live-CD. Si se realizan distintas configuraciones virtuales, se necesita un sistema de archivos con capacidad para guardar las imágenes de los clientes. En el caso de la EPS, se ha dispuesto de un espacio de disco reservado para cada alumno del Centro con el que, tras identificarse correctamente, puede almacenar y recuperar las imágenes de los clientes, independientemente de dónde esté trabajando. Este sistema de archivos es accesible tanto desde los laboratorios docentes como desde cualquier nodo con conexión a Internet.

Integración con EPS

(Login + PAM + LDAP + MySQL)

+ +Linux Knoppix (Live-CD)

UML(User Mode

Linux)

Router/Firewall UA Figura 3. Principales módulos que componen la propuesta de integración con la Escuela

Politécnica Superior (EPS) de la Universidad de Alicante.

En resumen, la propuesta que se presenta en este artículo consiste en la integración de varias de las tecnologías analizadas en el apartado dos —Knoppix, UML y, en menor medida, sudo— junto con software específico desarrollado por el servicio técnico de la EPS para solventar los problemas de integración con sus políticas de gestión y control de acceso a los equipos de las aulas. La imagen iso del CD que integra la solución está disponible para cualquier alumno o profesor que lo solicite.

Campus Universidad (red TCP/IP)

Internet

4. Prácticas propuestas

El concepto de administración de sistemas operativos ha sufrido una inevitable evolución, paralela a la que han seguido los sistemas que debe gestionar. La incorporación de las redes en general y de Internet en particular han introducido nuevos elementos, más sofisticados e interrelacionados que deben ser contemplados de forma intrínseca en los nuevos enfoques de gestión de las TIC.

Entre estos elementos destacan las plataformas middleware como nuevo soporte de servicios, las aplicaciones y servicios Web como nuevos modelos de interconexión y todos los servicios de red básicos, tanto hardware como software, necesarios para el desarrollo de las actividades cotidianas.

Host RealPC del Alumno Pentium III 1GHz 521 MB RAM 512 MB swap

Switch EPS

ServidorDHCP, DNS,

LDAP

ServidorCorreo,

Web

Router/Firewall Virtual

VirtualSwitch

VirtualSwitch

Virtual Switch

Virtual Hosts Virtual Hosts Virtual Hosts

Knoppix Live-CD + UML

XI Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática 353

Las prácticas de gestión de estos recursos

deben ser consecuentes con la actual situación e incorporar escenarios realistas en los que se entremezclarán inevitablemente diversas tecnologías, herramientas y metodologías; a ser posible, dentro de marcos establecidos por estándares abiertos. La finalidad de estas prácticas deberá incluir los siguientes aspectos: - Aprender principios y prácticas de las

tecnologías y arquitecturas de red, así como protocolos y servicios de nivel de aplicación.

- Aprender a diseñar, implantar y configurar servicios de red, desde los considerados básicos [4], como el servicio de nombres (DNS), el servicio de configuración de red dinámico (DHCP) y sesiones remotas seguras (SSH), hasta los más sofisticados como el servicio de correo, Web, sistemas de archivo remoto y de aplicaciones.

- Adquirir las aptitudes necesarias para el diseño y desarrollo de un proyecto de implantación de servicios de red.

A partir del entorno propuesto en este trabajo se pueden plantear prácticas muy diversas que abarquen un amplio conjunto de necesidades. A continuación analizaremos por grupos, las posibles propuestas aplicables, entre otras, a las asignaturas de Administración de Sistemas Operativos en Red, obligatoria de la Ingeniería Técnica de Sistemas [9], Sistemas Operativos en Red, obligatoria de la titulación de Informática [10], Administración e Instalación de Redes de Computadores y Administración de Servicios de Internet, optativas de las tres titulaciones informáticas [9] [10] [11].

4.1. Administración convencional de SSOO

El escenario desarrollado permite que se puedan realizar todas las tareas básicas que se engloban dentro de las funciones convencionales de un administrador de sistemas operativos.

Se puede gestionar el arranque y parada del equipo, la configuración y control de usuarios, la gestión y monitorización de procesos, de memoria o la entrada y salida.

Concretando un poco más, la práctica propuesta en nuestro caso abarca todo el proceso de instalación y configuración de la distribución Debian de Linux y contempla las siguientes tareas:

- Creación del sistema de archivos raíz del entorno. En este caso un archivo con el tamaño deseado y relleno de ceros.

- Instalación del sistema mínimo operativo con el comando debootstrap.

- Creación de los dispositivos virtuales necesarios.

- Ejecución del cliente virtual con el sistema mínimo.

- Actualización de dicho cliente con la instalación de las aplicaciones deseadas.

- Configuración del sistema operativo modificando el inicio y parada adecuadamente.

- Creación de las cuentas de usuario necesarias y modificación de la contraseña de root del cliente virtual.

4.2. Entornos de red complejos

La realización de prácticas completas sobre administración de redes implica la gestión, ya no sólo del equipo del alumno, sino de otros equipos de la red y de los propios dispositivos de networking que la conforman. En este caso, tomando como referencia el entorno virtual propuesto en la figura 2, cada alumno debe ser capaz de configurar sus interfaces de red y crear las tablas de rutas de cada equipo.

En nuestro caso, realizamos prácticas enfocadas a proporcionar seguridad a la red virtual local creada y a los servicios implementados, protegiéndola de posibles amenazas del exterior —que en este caso es la propia red del laboratorio— con la implementación y configuración de una arquitectura de cortafuegos. Si nuevamente se toma como referencia la configuración de red planteada en la figura 2, gracias al entorno virtual propuesto, se puede realizar una práctica completa sobre cortafuegos. Ésta consiste en el establecimiento de políticas de seguridad y en la realización de los filtros de entrada, salida y reenvío en el host anfitrión así como de NAT y DNAT con el objetivo de controlar la entrada y salida del tráfico de la red del laboratorio a la virtual y viceversa acordes con las políticas definidas.

Otra de las prácticas propuestas en el ámbito de la seguridad en red es la configuración de uno de los clientes como un host bastión mediante la instalación y configuración de un servidor proxy (squid) e implementando, de esta forma, la

354 Sistemas operativos configuración de cortafuegos de host seleccionado [12].

4.3. Gestión de servicios de red

En el nivel de aplicaciones y servicios de red, el escenario también se muestra adecuado para realizar prácticas de instalación y configuración de servicios de red (como por ejemplo: DHCP, DNS, LDAP, Web o correo electrónico) que se pueden considerar bien por separado, como práctica autocontenida, bien enfocada a la ejecución de un proyecto de servicios de red en el que los alumnos deban diseñar, instalar, configurar y probar un conjunto de servicios en los clientes virtuales e ir integrándolos. Así, tras la configuración del DHCP y DNS, se propone la integración de ambos pasando los datos de asignación de IPs del servidor DHCP al de DNS. De igual forma, se realizan prácticas de configuración de la seguridad Web o la del correo SMTP basada en servidores de directorio LDAP.

Asimismo, con respecto a la práctica de DNS, tomando la red del laboratorio docente en la que se realizan las prácticas como ISP que nos proporciona acceso a Internet, se puede conseguir que cada alumno tenga delegado el dominio que solicite, configurando su servidor DNS como la autoridad de la zona asignada y utilizando como servidor raíz DNS el del equipo del laboratorio que está destinado al uso del profesor de prácticas —responsable, a su vez, de configurar un servidor DNS que tenga asociada dicha funcionalidad.

A partir del dominio DNS delegado en prácticas anteriores, el alumno deberá instalar y configurar un servidor de correo. Para completar esta práctica, el alumno instalará y configurará los servicios de POP3 e IMAP que permitan acceder a los buzones de correo de forma remota. En este caso el entorno permite a cada alumno realizar todas las tareas que implican multitud de clientes y servidores de red.

4.4. Sistemas distribuidos

Finalmente, dentro del ámbito de asignaturas que nos competen, este enfoque proporciona características que facilitan la realización de prácticas sobre equilibrado de carga y computación distribuida y paralela.

En nuestro caso, las prácticas propuestas consisten en (a) diseñar, implementar y

administrar clusters donde los elementos que lo componen son los clientes virtuales; y (b) en la instalación, configuración y prueba de entornos de programación.

5. Conclusiones

Con el entorno de trabajo presentado se facilita al profesorado la preparación de prácticas más ajustadas a las tareas típicas de administración de sistemas, redes y servicios de Internet.

Por otra parte, no debe olvidarse que, aunque el entorno de trabajo es virtual, todas las tareas que sobre él se ejecuten son absolutamente reales, tanto si se actúa administrando un único equipo, como si se hace sobre un complejo entorno de red. Este aspecto acerca al alumno a la realidad de los entornos de producción que se encontrará en el futuro.

El entorno de trabajo de la propuesta, al estar ubicado en un Live-CD, hace que sea robusto, fácil de transportar y utilizar e inmediato de reproducir en otros entornos: por ejemplo, otros laboratorios de otros centros, el portátil o el equipo de sobremesa del alumno, lo que facilita el desarrollo de trabajo personal, apoyado en las directrices de los nuevos planes de estudio para la convergencia europea [13].

En el curso actual, se ha implantado la solución expuesta (disponible en [14]) en las prácticas de las asignaturas de Administración de Sistemas Operativos en Red y Administración de Servicios de Internet. A partir de los resultados obtenidos con esta experiencia, además de realizar los refinamientos oportunos, nuestra línea de trabajo futura se centrará en la integración de software de virtualización como VMware que permita incluir clientes virtuales Windows. De esta forma, se podrá presentar un entorno heterogéneo, más acorde con los escenarios reales y que pueda ser válido para otro tipo de asignaturas. Además, estamos trabajando para incorporar la computación distribuida basada en tecnología GRID como OpenMosix en los clientes virtuales.

Referencias

[1] F. Ginés et al., Laboratorios docentes de la Facultad de Informática de la UCM: un modelo para la gestión integrada de aulas

XI Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática 355

informáticas. Actas de la I Jornada Campus Virtual UCM. Ed. Complutense, 2004.

[2] Normativa de uso de los laboratorios de la Escuela Politécnica Superior, Universidad de Alicante, http://www.eps.ua.es/, febrero 2005.

[3] A. Albaladejo; J.A. Gil.; J.J. Zubizarreta, Diseño de sistemas de información. Un caso práctico. Actas de las I Jornadas sobre Desarrollo de Grandes Aplicaciones de Gestión de Redes (JDARE 2004). Ed. Publicaciones de la Universidad de Alicante, 2004.

[4] F. Maciá; J.A. Gil; J.C. Monllor., Intranets de Gestión de Red. Ed. Publicaciones de la Universidad de Alicante, 2000.

[5] Página oficial de Knoppix, http://www.knoppix.net, febrero 2005.

[6] Página de User Mode Linux, http://user-mode-linux.sourceforge.net/, febrero 2005.

[7] A. Albaladejo; J.A. Gil, Infraestructuras para el desarrollo e implantación de aplicaciones de red escalables. Actas de las I Jornadas sobre Desarrollo de Grandes Aplicaciones de Gestión de Redes (JDARE 2004). Ed. Publicaciones de la Universidad de Alicante, 2004

[8] Página de Knoppix en Japón, http://unit.aist.go.jp/itri/knoppix/index-en.html, febrero 2005

[9] Boletín Oficial de Estado de 25/09/2001, págs. 35698-35710. (Plan de estudios de Ingeniero Técnico de Informática de Sistemas de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante).

[10] Boletín Oficial de Estado de 25/09/2001, págs. 35672-35686. (Plan de estudios de Ingeniero en Informática de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante).

[11] Boletín Oficial de Estado de 25/09/2001, págs. 35687-35697. (Plan de estudios de Ingeniero Técnico de Informática de Gestión de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante).

[12] W. Cheswick; S. Bellovin; A. Rubin, Firewalls and Internet Security. Ed. Addison-Wesley, 2003.

[13] ANECA, Los estudios de informática y la convergencia europea, 2004.

[14] Página web del Departamento de Tecnología Informática y Computación de la Universidad de Alicante. http://www.dtic.ua.es/, febrero 2005.

Utilización de técnicas de trabajo en grupo en la asignatura de SistemasOperativos

Estefanía ArgenteDtpo. Sistemas Informáticos y Computación

Universidad Politécnica de Valencia46022 Valencia

e-mail: eargente@dsic.upv.es

Resumen

Se presentan las ideas elaboradas y aplicadas, así co-mo los resultados obtenidos, al emplear diversas téc-nicas de trabajo en grupo durante las sesiones teóri-cas de una asignatura troncal con gran densidad detemario y sesiones semanales de larga duración (3horas por sesión). Con dichas técnicas de trabajo engrupo se pretende solucionar el bajo rendimiento aca-démico de los alumnos de la asignatura, aumentar sumotivación por la materia y potenciar en los alum-nos ciertas habilidades personales que les serán muyútiles en su futura vida laboral.

1. Motivación

La asignatura de Sistemas Operativos se imparte enel 2o curso de la Ingeniería Técnica de Informática deGestión (ITIG) de la Escuela Politécnica Superior deAlcoi (EPSA), perteneciente a la Universidad Poli-técnica de Valencia. Esta asignatura es de tipo troncaly se realiza durante el primer cuatrimestre. Consta de3 créditos de teoría y 3 de prácticas. Las clases teó-ricas se imparten en sesiones semanales de 3 horas,mientras que las prácticas se realizan cada dos sema-nas, en sesiones de 3 horas. En el examen final, laparte teórica implica un 80 % de la nota final, mien-tras que las prácticas suponen el 20 % restante. Estaasignatura es de reciente implantación en el campusde Alcoi, pues los estudios de ITIG se iniciaron allíen el curso 2001/02. Consta de un reducido núme-ro de alumnos (sobre una media de 70 matriculados,con una asistencia del 60-70 %).

A pesar del reducido número de alumnos por cla-se y de la buena comunicación existente entre losalumnos y el profesor, los resultados finales de losexámenes no eran siempre los esperados. Así, unoscuantos de los alumnos que asistían de forma asi-dua a clase acababan fracasando en el examen. Losmotivos de dicho fracaso eran varios. Por un lado,

los alumnos normalmente retrasaban el estudio de laasignatura hasta unos pocos días previos al exameny entonces se dedicaban a memorizar los métodos yprocedimientos, sin razonar sobre los datos necesa-rios para realizarlos ni su aplicabilidad. Por ello, sise modificaba algún parámetro o concepto clave enel enunciado del ejercicio, ya no eran capaces de re-solverlos. Por otro lado, bien fuera por las prisas porfinalizar el examen, bien por la falta de costumbre deleer con atención y crítica, solían resolver los ejer-cicios utilizando algoritmos o parámetros totalmentedistintos a los indicados en el enunciado. Finalmente,en las preguntas de desarrollo sobre cuestiones teóri-cas, al no saber expresar con claridad lo que habíanaprendido, o bien las dejaban directamente en blancoo bien proporcionaban respuestas incoherentes.

Tradicionalmente se ha demostrado que las técni-cas de trabajo en grupo permiten, entre otras cosas,aumentar la motivación de los alumnos por la asigna-tura, reforzar los conceptos aprendidos, que se intere-sen por diversos temas relacionados con ella y que selo pasen bien mientras aprenden. Además se les in-cita así a que trabajen los conceptos teóricos y prác-ticos no sólo los días previos al examen sino durantetodo el cuatrimestre. Con estas actividades se les re-fuerza también en la lectura minuciosa y atenta delas cuestiones planteadas, así como a ser más clarosy precisos en sus respuestas.

Por otro lado, el trabajo en grupo ofrece un buenmarco para potenciar determinadas actitudes y com-petencias, como la cooperación, el respeto, la tole-rancia, la comunicación. Todas estas habilidades lesserán de gran utilidad en su futuro profesional. Enlos últimos años, las empresas demandan tituladoscon habilidades y competencias concretas [1] [3] [4],como iniciativa, dinamismo, creatividad para pensar;interacción entre personas; responsabilidad en la eva-luación, valoración y certificación de la calidad de losproductos y servicios; facilidad para hablar en públi-co, escuchar e interpretar mensajes con precisión y

358 Sistemas operativos

soltura; capacidad para identificar problemas y de-finir qué información es relevante para solucionar-los; selección entre distintas alternativas, etc. Ade-más, muchas empresas, especialmente en el sector dela informática, constan de grupos de trabajo para des-arrollar software y soluciones informáticas. Nuestrosactuales alumnos probablemente formarán parte dedichos grupos de trabajo y, en algunos casos, deberánser buenos gestores de grupo. Por tanto, si en claseaprenden a colaborar con otras personas les resulta-rá más sencillo comunicarse y expresarse de formaadecuada cuando salgan al mundo laboral.

Por todo ello durante el curso 2004/05 se adopta-ron diversos dinamizadores de técnicas de grupo enla asignatura de Sistemas Operativos de la EPSA. Es-ta asignatura resulta apropiada puesto que en el cam-pus de Alcoi existe una única clase, con sesiones teó-ricas de 3 horas, bien indicadas para combinar la lec-ción magistral con actividades de grupo, ofreciendoasí mayor dinamismo. Durante el curso 2004/05 setenían 74 alumnos matriculados, con una asistenciaregular a clase de unos 45-50. Este número permitióconfigurar unos 10-12 grupos de 4-5 personas paralas actividades de trabajo en grupo.

A continuación, en el apartado 2 se exponen losobjetivos que se pretenden abordar con las técnicasde trabajo en grupo. En el apartado 3 se explicará condetalle la planificación del trabajo, comentando cuá-les son las diferentes dinámicas de grupo que se hantenido en cuenta. Se expondrán también las activida-des concretas que se han propuesto en la asignaturay ejemplos de aplicación de algunas de estas activi-dades. Así mismo, se comentarán los resultados ob-tenidos. Finalmente, en el apartado 4 se incluyen lasconclusiones y propuestas de mejora futuras.

2. Objetivos

Se pretende aumentar la motivación de los alumnospor la asignatura e incrementar su rendimiento de tra-bajo mediante diversas técnicas de trabajo en grupo.Además, estas actividades facilitarán la adaptaciónde la asignatura al Espacio Europeo de EducaciónSuperior1, en el que el trabajo en grupo adquiere unagran importancia.

Con las actividades de grupo, los alumnos apren-den a escuchar a los demás y a cooperar entre sí pa-ra resolver un problema común. Aprenden también

1REAL DECRETO 1125/2003, de 5 de septiembre

a expresarse, a contrastar opiniones, a respetar lasideas de sus compañeros, así como su ritmo de tra-bajo, a ser más tolerantes y a perder su miedo al ri-dículo. Así mismo, con este tipo de actividades losalumnos acaban por interesarse más por los temas dela asignatura. Les sirve también para determinar conmayor claridad lo que conocen sobre ella e inclusopara pasárselo bien mientras aprenden.

Como los alumnos están poco acostumbrados atrabajar en grupo y más aún a hacerlo en asignaturascomo la de Sistemas Operativos, donde tradicional-mente se ha trabajado de forma individual, otro delos objetivos será la introducción paulatina del traba-jo en grupo en la rutina de los alumnos, de modo quese sientan interesados por esta forma de trabajo perosin llegar a agobiarles. Así, en las clases se compagi-nará la lección magistral (interesante para introduciry remarcar conceptos) y las actividades de grupo (úti-les para reforzar los conceptos aprendidos).

3. Líneas de trabajo en grupo

Todas las actividades que se proponen están pen-sadas para ser realizadas durante el horario de cla-se, dentro de las sesiones teóricas de 3 horas, ya quelos alumnos suelen tener dificultades para trabajar engrupo fuera de las aulas. Entre los problemas que seles plantea destaca la ausencia de aulas destinadasexclusivamente al trabajo en grupo, pues solamentecuentan con la cafetería y la biblioteca para reunirseen común y ninguno de estos dos lugares resulta aptopara actividades de grupo. Además suele existir cier-ta incompatibilidad de horarios entre ellos, pues alser alumnos de segundo curso no todos llevan ya lasmismas asignaturas ni los mismos horarios de prác-ticas. Así mismo, muchos de ellos no son de Alcoisino de otras localidades de la región, por lo que lesresulta complicado quedar en común fuera del hora-rio lectivo.

Por tanto, se plantearán actividades de grupo sen-cillas, que puedan resolverse entre 15 y 30 minutoso como mucho en una sesión de clase. Así ademásel profesor podrá ayudar a sus alumnos no sólo conlas cuestiones teóricas sino también con las peculia-ridades propias del trabajo en grupo. Es más, le seráposible analizar el comportamiento de los grupos ytomar nota de las actitudes de los alumnos, de caraa la evaluación final de la asignatura. Tras cada ac-tividad, los alumnos deberán entregar al profesor los

XI Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática 359

resultados de los ejercicios realizados o bien un bre-ve informe o resumen de lo trabajado, para que asíquede constancia de su esfuerzo.

3.1. Técnicas de Trabajo en Grupo

A continuación se comentan de forma breve algunasdinámicas que resultan interesantes para el trabajo engrupo durante las sesiones teóricas [2]:

• Juegos de rol: consiste en representar en un es-pacio concreto una acción dramática o situaciónpreviamente definida, con unos personajes cla-ve que serán interpretados por los miembros delgrupo.

• Pecera: consiste en formar dos círculos concén-tricos de personas, uno de los cuales (el que es-tá en el interior) discute o actúa sobre un tema,mientras que el otro grupo observa (con unoscriterios de observación preestablecidos). Pos-teriormente los observadores comentan en pú-blico sus anotaciones e impresiones al respecto.

• Dinamizadores: ejercicios breves y desenfada-dos que pretenden liberar la creatividad de losparticipantes, fomentar un clima adecuado en elaula y facilitar el desarrollo de otras dinámicas

• Tormenta de ideas (Brainstorming): consiste enla anotación de ideas por parte de los miembrosdel grupo sobre un tema en concreto según vansurgiendo, sin preocuparse de su aplicabilidad,idoneidad o similitud con otras ideas.

• Grupo nominal: durante un periodo corto detiempo cada participante anota en un papel (a ni-vel individual) sus propuestas, ideas o sugeren-cias sobre un tema en concreto. Posteriormente,en una ronda de exposición, cada persona leeuna de las ideas anotadas. Si tiene más ideas,debe esperarse a la siguiente ronda y exponer-la siempre y cuando dicha idea no haya surgidotodavía.

• Philips 6.6: consiste en dividir un grupo nume-roso en subgrupos. Cada subgrupo interaccionaentre sí durante un tiempo para realizar una ta-rea determinada. Posteriormente, los miembrosde los subgrupos se intercambian, creando nue-vos subgrupos, y ponen en común las conclu-siones a las que habían llegado.

• Voto múltiple: consiste en puntuar una lista deideas para establecer un orden o importancia delos conceptos a tratar. El grupo debe discutir so-bre la puntuación a asignar y los resultados ob-tenidos.

3.2. Técnicas de Trabajo en Grupo aplicadas en laasignatura

De las técnicas de trabajo en grupo comentadas enel apartado anterior se emplearon en la asignatura di-versas actividades de tipotormenta de ideas, gruponominal, Philips 6.6y dinamizadores. En cursos fu-turos se desea utilizar también aplicaciones del restode técnicas, pues conviene combinar distintos méto-dos para evitar que los alumnos adopten ciertas ruti-nas de trabajo que les lleven a la monotonía. Duranteel curso 2004/05 se aplicaron diferentes trabajos degrupo a lo largo de todo el cuatrimestre, desde el pri-mer día de clase hasta el último. A continuación seindican las distintas actividades propuestas:

El primer día de clase se dedica normalmente acomentar de forma breve el temario que se verá du-rante el curso, diversos detalles sobre el examen, lastutorías y la metodología a seguir. Se pretende apro-vechar este día para introducir ya a los alumnos en ladinámica del trabajo en grupo. Así, se realizarán pe-queñas actividades dinamizadoras que permitan a losalumnos y al profesor conocerse mejor entre sí. Lasactividades podrán variar desde una pequeña toma decontacto, en la que inicialmente los alumnos y el pro-fesor se van presentando y luego deben recordar losnombres de sus compañeros, o bien actividades en lasque los alumnos den a conocer sus primeras impre-siones sobre lo que esperan aprender en la asignaturay/o en la carrera.

La asignatura consta de cinco temas: (1) Introduc-ción a los Sistemas Operativos, (2) Gestión de Pro-cesos, (3) Gestión de Memoria, (4) Sistemas de Fi-chero y (5) Gestión de Entrada y Salida. Al principiode cada tema se presentará el índice de la materia y acontinuación los alumnos realizarán una breve activi-dad de tipoBrainstorming(de unos 5 minutos) paradeterminar las ideas y conceptos que crean que se tra-tarán a lo largo del tema. Los alumnos podrán expre-sar su opinión libremente y el profesor irá anotandoen la pizarra todas las ideas que surjan, sin importarsi son correctas o si están directamente relacionadascon el tema. Una vez finalizada la actividad, el profe-sor borrará aquellas ideas que no considere relevan-

360 Sistemas operativos

tes y añadirá las que crea oportunas, comentando susrazones. A continuación realizará la clase magistral,en la que se profundice con detalle en los distintosapartados del temario, haciendo hincapié en aquellasideas ofrecidas por los alumnos.

Las lecciones magistrales se combinarán con larealización de ejercicios prácticos, resueltos en la pi-zarra por el profesor en común con los alumnos. Unavez vistas las particularidades de los ejercicios, losalumnos realizarán una actividad de tipoPhilips 6.6,en la que se dividirán en grupos de tres o cuatro per-sonas. Todos los grupos deberán resolver, en unos 15minutos aproximadamente, uno o varios ejerciciospropuestos sobre el tema explicado. Los ejerciciosserán similares a cuestiones de exámenes de años an-teriores. Cada ejercicio constará de varios apartadosy el grupo podrá decidir si los realizan todos en co-mún o si distribuyen su resolución entre los miem-bros del grupo. Una vez finalizada la tarea, los alum-nos se distribuirán en nuevos grupos (completamentedistintos a los anteriores) y pondrán en común las res-puestas adoptadas, tratando de corregirlas, evaluarlasy detectar los posibles errores. De este modo, no só-lo aplicarán sus conocimientos adquiridos, sino quemejorarán sus habilidades comunicativas y su capa-cidad de análisis. Además aprenderán cuáles son loserrores comunes que suelen aparecen en ese tipo deejercicios y qué dificultades les pueden surgir a la ho-ra de resolverlos, especialmente durante el examen.

Se propone también que, previa a la explicación dedeterminados algoritmos y procedimientos, se reali-cen pequeñas actividades degrupo nominal(de 5 a10 minutos de duración) en las que, en grupos de4 ó 5 personas, los alumnos discutan cómo resolve-rían un determinado ejercicio que contiene cuestio-nes que, en principio, no tienen nada que ver con laasignatura. Posteriormente, los representantes de ca-da grupo comentarán al resto una de las solucionespropuestas, siempre que ésta no se hubiese indicadoya. A continuación, el profesor ofrecerá un ejemploconcreto dentro del área de Sistemas Operativos conuna relación directa con las soluciones dadas por losalumnos y explicará la terminología adecuada de losalgoritmos propuestos. Con esta actividad, los alum-nos son los que proponen y desarrollan los algorit-mos, en vez de ser el profesor quien se los explique o"imponga".

Al finalizar el tema, se propone la realización deuna actividad breve de tipotormenta de ideasen la

que los alumnos, bien en común o divididos en gru-pos de 5 personas, redactarán un listado con los pun-tos y conceptos a destacar del tema. De este modoson los alumnos quienes confeccionan el resumen deltema, consolidando así lo que han aprendido.

En las últimas clases del curso se realizará unaactividad que permita revisar todos los conceptosaprendidos durante la asignatura y ofrezca una vi-sión global de la misma. Para ello los alumnos debe-rán trabajar durante la sesión de clase sobre unos ca-sos concretos, indicados por el profesor. Cada grupoidentificará los conceptos teóricos, los procedimien-tos y algoritmos a aplicar y el tipo de ejercicios rela-cionados con su caso concreto correspondiente. Pos-teriormente, un representante de cada grupo expon-drá a la clase las características del caso a resolver ylas conclusiones a las que han llegado.

Por último, los alumnos deberán rellenar una en-cuesta en la que valoren las actividades de grupo rea-lizadas e indiquen su apreciación de la marcha delcurso y sus propuestas de mejora.

En la evaluación de la asignatura, la nota final seobtendrá a partir del examen final a nivel individual,con contenidos tanto teóricos como prácticos. Estanota podrá incrementarse desde 0 a 0.5 puntos se-gún la valoración del profesor de las actividades degrupo realizadas. En dichas actividades, el profesorno tendrá en cuenta los resultados concretos de losejercicios, sino la motivación y participación de losalumnos.

Respecto a la formación de los grupos, como losalumnos son de segundo curso, muchos de ellos ya seconocen del año anterior, por lo que tienden a ponersejuntos dejando de lado a otros alumnos. Para solucio-nar los problemas potenciales que pudiesen surgir yfavorecer también la integración y relación de todoslos alumnos, en las primeras actividades se les per-mitirá que se agrupen como deseen pero conformeavance el curso el profesor decidirá quién forma par-te de cada grupo, para así tratar de mezclarlos. Seráinteresante también que hacia el final del curso se lesvuelva a dar libertad de decisión en la formación delos grupos y así analizar los cambios que se pudieranproducir.

3.2.1. Aplicación de las técnicas

Durante el curso 2004/05, aunque no se pudieronllevar a cabo todas las actividades propuestas por fal-

XI Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática 361

ta de tiempo, se aplicaron diversosdinamizadores(como las actividades de iniciación al tema y elabo-ración de conclusiones) y trabajos de tipoPhilips 6.6(con ejercicios de exámenes anteriores para los temasde planificación de procesos y gestión de memoria).También se presentaron algunos algoritmos de pla-nificación y de gestión de memoria empleando ac-tividades degrupo nominal, en las que los alumnosresolvían ejercicios similares, pero relacionados conla vida cotidiana.

Así, el primer día de clase se distribuyó a los alum-nos en grupos de 4-5 personas y cada grupo discutióen común sobre una de las siguientes cuestiones:

• Actitudes y habilidades que consideran que seles demandará en el entorno profesional

• Ventajas y desventajas del trabajo en grupo

• Inquietudes profesionales y motivos por los queestudian Ingeniería de Informática

• Conocimientos previos que ya se tienen sobre laasignatura y cuáles se espera aprender de ella

Posteriormente el profesor recopiló las respuestasproporcionadas y las comentó en voz alta con losalumnos, resaltando aquellas más interesantes, suge-rentes o anecdóticas. Cabe destacar que los alumnosindicaron que el trabajo en equipo les permitía me-jorar sus habilidades comunicativas, importantes decara a la empresa, donde les demandarían principal-mente saber cooperar, saber expresarse y tener ini-ciativa. Sobre los conocimientos en Sistemas Opera-tivos, tan sólo los alumnos repetidores tenían clarosdeterminados conceptos y muy pocos conocían o ha-bían trabajado con otros operativos, aparte de Win-dows. Respecto a sus inquietudes profesionales, lamayoría indicó que se había decantado por esta carre-ra porque les gustaba la informática y por sus buenassalidas profesionales.

De las distintas actividades de grupo nominal quese utilizaron, en la figura 1 se muestra un ejemplode un sencillo ejercicio en el que se pretende que losalumnos sean capaces de elaborar distintos algorit-mos de planificación. Con la realización de esta acti-vidad, los alumnos propusieron la implementación delos algoritmos de planificación FIFO, Round Robiny SJF (Shortest Job First), e incluso un grupo pro-puso el algoritmo SRTF (Shortest Remaining TimeFirst). Por supuesto, en ese momento no utilizaron

dichos nombres, sino otros que se inventaron puestodavía no conocían ni la terminología utilizada enla asignatura ni su aplicación en la planificación deprocesos. Sin embargo, al pensar sobre un problemamás cotidiano y tangible fueron capaces de analizarlas particularidades del problema y, posteriormente,les resultó más sencilla la resolución de ejercicios deplanificación de procesos.

Figura 1: Actividad para elaborar distintos algoritmos deplanificación

En la última clase de la asignatura se realizó unaactividad más general que permitía ofrecer una vi-sión global de la asignatura. Para ello, los alumnos sedividieron en grupos de 5 personas y el profesor lesrepartió a cada grupo uno de los casos que se indicana continuación:

• Cómo se ejecuta un programa partiendo de unfichero fuente

• Cómo administrar y gestionar los ficheros en unsistema MINIX

• Cómo gestionar la ejecución de varios progra-mas a la vez

• Cómo gestionar el uso de la memoria por partede los procesos

• Cómo ejecutar programas que necesitan másmemoria de la disponible

• Cómo funciona un intérprete de órdenes

• Cómo han evolucionado los sistemas operativosdesde sus inicios y el porqué de dicha evolución

362 Sistemas operativos

Cada grupo, durante 40 minutos, debía identificardiferentes aspectos sobre esos casos. En la figura 2se muestra un ejemplo de plantilla suministrada a ca-da grupo. En dicha plantilla debían comentar (a) losconceptos teóricos a tener en cuenta; (b) la resoluciónde los mismos, indicando los algoritmos y procedi-mientos que se identificaban; (c) qué tipos de ejerci-cios vistos en clase se relacionaban con la propuesta.Al acabar la actividad, cada grupo escogió a un re-presentante, quien exponía el caso resuelto y luegose comentaba entre todos.

Figura 2: Actividad para elaborar distintos algoritmos deplanificación

3.3. Resultados observados

Los alumnos, a través de las encuestas y de suparticipación en las actividades, mostraron una granaceptación del trabajo en grupo y una mayor motiva-ción por la asignatura. Muchos de ellos indicaron ensus encuestas que sería interesante introducir activi-dades similares en otras asignaturas de la carrera que,al igual que Sistemas Operativos, tienen sesiones demás de 2 horas.

Sin embargo, se constató que no conviene abusaren demasía de este tipo de actividades. Los alumnos

aceptaron bien la realización de ejercicios prácticos,especialmente de aquellos similares a los de los exá-menes, pero se resistían más a las actividades dina-mizadores de iniciación y conclusión del tema, dondedebían indicar conceptos y aspectos más teóricos. Espor ello que durante la marcha del curso se prescindióde algunas de esas actividades por falta de tiempo ypor el reducido interés que los alumnos les prestaban.

Respecto al tiempo estimado para las actividades,a la hora de resolver ejercicios de tipo examen losalumnos solían emplear mucho más tiempo del esti-pulado. Así, en varias ocasiones se quedaron en cla-se durante el descanso para terminar las actividadespropuestas. Afortunadamente no se produjo ningunaqueja al respecto, puesto que los alumnos se impli-caban en gran medida con los trabajos, prefiriendoincluso no hacer ningún descanso con tal de finalizarla actividad.

En algunos trabajos de resolución de ejercicios losalumnos pudieron evaluar también a sus compañeros.Esto les permitió razonar más sobre las particularida-des de cada ejercicio y aplicar sus habilidades críticasy de análisis. Se detectó además que en muchos casoslos alumnos eran más estrictos en la corrección de losejercicios de sus compañeros que el propio profesor.

En el examen final los alumnos obtuvieron unosresultados aceptables, mejores en proporción que enaños anteriores. Además, aquellos alumnos que ha-bían mostrado mucho interés durante las actividadesde grupo consiguieron muy buena nota. Con los da-tos de las encuestas y la calificación de los exámenesse apreció un aumento de la motivación de los alum-nos por la asignatura, por los trabajos de grupo y unbuen aprovechamiento de los mismos.

4. Conclusiones y propuestas futuras

En este trabajo se ha presentado la aplicación de di-versas actividades de grupo realizadas durante las se-siones teóricas de la asignatura troncal de SistemasOperativos. Gracias a estas actividades, los han alum-nos han mostrado una mayor motivación por la asig-natura y han tenido la oportunidad de desarrollar y re-forzar ciertas habilidades y aptitudes (como el respe-to a los compañeros, la creatividad, la comunicación,etc.) que les serán demandadas en su futuro profesio-nal.

Se ha pretendido que la inclusión de las activida-des de grupo dentro de la explicación de los concep-

XI Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática 363

tos teóricos de la asignatura de Sistemas Operativosse realice de forma paulatina para ir acostumbrandoal alumno a trabajar en grupo, pero sin que se cree uncierto agobio o tensión por la asignatura. Como se hapodido constatar, los alumnos han aceptado de buengrado estas actividades y se han sentido mucho másmotivados por los temas de la asignatura.

En los próximos cursos se pretende seguir profun-dizando en esta línea, introduciendo algunas mejorasen las actividades de grupo propuestas y tratando decombinar diversas de las técnicas dinamizadoras co-mentadas en este trabajo. Además, se revisará el te-mario de la asignatura para reducir su contenido oadaptarlo, de modo que los alumnos trabajen en casalos aspectos más teóricos y puedan disponer de mástiempo en clase para discusiones y puesta en comúnde sus conocimientos, así como para la realización delos ejercicios prácticos.

Por otro lado, se pretende que en un futuro la eva-luación de las actividades de grupo no sea sólo enfunción de la participación y motivación de los alum-nos, sino también en función de los resultados elabo-rados.

Finalmente, se desea confeccionar una página weben la que se muestre con detalle diversa informaciónsobre la experiencia realizada, incluyendo los enun-

ciados de las actividades y las respuestas recogidaspor los alumnos, sus propuestas de mejora, las valo-raciones de los profesores, etc. Esta página se deberáir actualizando cada año con los nuevos resultadosdel curso. Su propósito principal será servir no sólode repositorio de información de todo el trabajo degrupo realizado en la asignatura, sino también comoforo de discusión de los alumnos para proponer ac-ciones de mejora de la asignatura.

Referencias

[1] Cacace, N.Nuevas profesiones y empleo en elcambio de siglo. Consejos para los jóvenes quetrabajarán en el tercer milenio, Bilbao: DEUS-TO, 1994.

[2] Fabra, M.L.,Técnicas de grupo para la coopera-ción, Barcelona:CEAC, 1994.

[3] García del Junco, J., García, R.Análisis de lasPrincipales Capacidades de la Gestión Empre-sarial, Dirección y Organización, 32–44, 1995.

[4] Vila Lladosa, L.Un análisis educacional de laeconomía valenciana, Revista valenciana de es-tudios autonómicos, 59–79, 1997.

Enseñanza Virtual y Espacio Europeo de Educación Superior: Ejemplo de aplicación en la disciplina de Sistemas Operativos

Julio Gómez López, Nicolás Padilla Soriano y Raúl Baños Navarro

Universidad de Almería 04120 Almería

e-mail: {jgomez, npadilla, rbanos}@ual.es

Resumen La Enseñanza Virtual se presenta como una herramienta eficaz para adaptar las actuales asignaturas al Espacio Europeo de Enseñanza Superior (EEES). A lo largo de este artículo se presenta la experiencia adquirida en la utilización de la Enseñanza Virtual en las asignaturas de Sistemas Operativos y Administración de Sistemas Operativos en los planes de estudio Ingeniero Técnico de Informática de Sistemas y de Gestión en la Universidad de Almería.

1. Enseñanza Virtual y Espacio Europeo

La Universidad Española, en sintonía con el resto de las universidades Europeas, se encuentra, actualmente, en un periodo de revisión y reforma de la estructura y organización de sus enseñanzas universitarias con la finalidad de construir el Espacio Europeo de Educación Superior (EEES).

El Documento-Marco sobre La Integración del Sistema Universitario Español en el Espacio Europeo de Enseñanza Superior [3] publicado por el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte y el Informe Final del Proyecto Piloto-Fase 1ª del Proyecto Tuning [4] muestra, sin duda alguna, que el proceso de convergencia o armonización europeo exige un cambio de mentalidad en los responsables y protagonistas de la educación universitaria.

Centrándonos en el proceso de enseñanza-aprendizaje, vemos que los principales rasgos del modelo educativo hacia el que nos dirigimos son: - Modelo educativo centrado en el aprendizaje

que exige un giro del enseñar al aprender y principalmente aprender a aprender.

- Modelo educativo centrado en el aprendizaje autoregulado por el alumno y dirigido por el profesor.

- Modelo educativo que enfoca el proceso de enseñanza-aprendizaje como trabajo cooperativo entre estudiantes y profesor. Este trabajo en equipo exige: interdependencia, simultaneidad y responsabilidad personal.

- Modelo educativo centrado en los resultados del aprendizaje: las competencias genéricas y específicas.

- Modelo educativo que exige una nueva definición de las actividades de aprendizaje y enseñanza.

- Modelo educativo que usa la evaluación estratégicamente: formativa-continuada y final-certificativa.

- Un Modelo Educativo que mide el trabajo del estudiante en créditos ETCS. Los créditos indican el volumen de trabajo del alumno requerido para superar una materia, teniendo en cuenta no sólo el número de horas de clase sino que, además, tiene en cuenta otras actividades como lecciones magistrales, trabajos prácticos, seminarios, trabajo de campo, trabajo personal e incluso exámenes.

La característica fundamental del EEES es la

organización de las enseñanzas siguiendo un modelo de formación académica centrado en el aprendizaje de los alumno. Esta característica se asemeja a la filosofía que se aplica en la Enseñanza Virtual.

La Enseñanza Virtual, tiene desarrollados muchos procedimientos y recursos que son directamente trasladables para adaptar las asignaturas actuales al Espacio Europeo. Algunos de estos procedimientos nos permiten estimar la temporalización adecuada de la asignatura (p.e. ¿cuánto material es necesario preparar para una hora de estudio del alumno?). De hecho, la guía de estudio habitual de un curso virtual es muy similar a una guía docente de una asignatura adaptada al EEES.

366 Sistemas operativos

Documentos Cualidades

Instructivas Enfoque Metodológico

Comunidad Aprendizaje

Autorización Formato Técnico-Instructivo

A distancia “Tradicional”

Línea editorial Propias de la tele-enseñanza

“Autoaprendizaje tradicional”

Limitada Distintos roles Inexistente

“e-reading” Word, pdf, vía email o descarga

Inexistentes “Aprendizaje lineal”

Expositivo: No orientado al aprendizaje

No No Lineal

Cursos “on-line”

Word, pdf, vía email o descarga

“Traslación de la metodología tradicional”

“Autoaprendizaje tradicional”

No Corre-electrónico como “resolvedor de dudas”

Lineal

Formación “on-line”

HTML, DHTML, pdf: entorno seguro

“Web Based Intruction” y adaptado a la materia

“Semi-constructivista”

Si, en el contexto de un “entorno virtual de aprendizaje”

Distintos roles Hipertexto, hipermedia

eLearning HTML, DHTML, pdf: entorno seguro

“Web Based Intruction” y adaptado a la materia

“Semi-constructivista”

Si, en un entorno virtual de aprendizaje

Integrado “Facilitador y dinamizador de aprendizaje”

Hipertexto, hipermedia y multitarea interactiva.

Tabla 1: Etapas en la enseñanza Virtual

La Enseñanza Virtual en la docencia

Universitaria se muestra como una herramienta útil que nos ayuda a realizar el cambio del modelo clásico de enseñanza presencial centrado en el profesor (véase la figura 1) a un modelo centrado en el alumno (véase la figura 2).

Figura 1: Modelo clásico de enseñanza presencial: Centrado en el profesor

Figura 2: Modelo de enseñanza virtual: Centrado en el alumno

Las principales ventajas de la enseñanza virtual son: - Incorporación de los recursos multimedia y

de la interactividad a la enseñanza (autoevaluación, trabajo en grupo, tutorías, etc.)

- Accesibilidad a los materiales vía Internet en cualquier momento y en cualquier lugar.

- Mayor facilidad para la formación personalizada.

- Eliminación de los desplazamientos. Ampliación de los escenarios y posibilidades de aprendizaje.

Y sus desventajas son:

- Falta de contacto personal - Brecha digital provocada por los medios

técnicos - Tendencia a aplicar procesos pedagógicos

tradicionales (colgar un documento en Internet no es teleformación sino enseñanza a distancia tradicional).

- Necesidad de formación de profesores y alumnos.

- Se requiere personal técnico de apoyo. Sin embargo, no existe un única forma de utilizar la enseñanza virtual. En la tabla 1, podemos ver algunos de los usos más frecuentes. Así podemos encontrar desde el intercambio de ficheros (eReading) hasta la creación de comunidades educativas virtuales que intervienen

XI Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática 367

de forma activa en un entorno educativo de aprendizaje (eLearning). También existen diferentes variantes de estos modelos de enseñanza virtual. Dos de los más utilizados son: la utilización de la enseñanza virtual como apoyo a la docencia y la semipresencialidad o b-learning (blended-learning). El primero de ellos se caracteriza porque se siguen manteniendo todas las clases presenciales y el entorno virtual se utiliza como complemento de dichas clases así como para la tutorización. El b-learning es una variante del e-learning que permite dentro de un curso virtual incorporar clases presenciales donde aparentemente tenga más sentido. Estas clases suelen aparecer intercaladas a lo largo del curso. De ésta forma, se puede afirmar que el b-learning trata de obtener lo mejor de las clases presenciales y virtuales.

2. Utilización de la Enseñanza Virtual en la disciplina de Sistemas Operativos

2.1. Sistemas Operativos y Administración de Sistemas Operativos en la UAL

Examinando los planes de estudio de Ingeniero Técnico de Informática de Gestión y de Sistemas en la Universidad de Almería, vemos que aparecen dos asignaturas relacionadas directamente con la disciplina de Sistemas Operativos. Por un lado tenemos la asignatura troncal de Sistemas Operativos, y la asignatura optativa de Administración de Sistemas Operativos. La asignatura de Sistemas Operativos se encuentra ubicada en el primer cuatrimestre del segundo curso, con un total de 6 créditos, distribuidos con 4 créditos para las sesiones de teoría y 2 créditos para las sesiones de prácticas. En su descripción, esta asignatura estudia la organización, estructura y servicios de los sistemas operativos, la gestión y administración de memoria y de procesos, la gestión de la entrada/salida, y los sistemas de archivos. La asignatura de Administración de Sistemas Operativos se encuentra ubicada en el primer cuatrimestre del tercer curso, con un total de 6 créditos, distribuidos equitativamente entre teoría y práctica. En su descripción, esta asignatura

estudia la instalación, mantenimiento y utilidades de un sistema operativo multiusuario, la migración y portabilidad, así como la administración de una red.

Al encontrarse la asignatura de Administración de Sistemas Operativos en tercero, el alumno que estudia ésta materia ha tenido la oportunidad de cursar la asignatura de Sistemas Operativos.

2.2. La Enseñanza Virtual en la UAL

En la Universidad de Almería se está utilizando la enseñanza virtual en dos vertientes muy distintas que ya han sido presentadas anteriormente. Por un lado, existen asignaturas optativas y de libre configuración específica que han sido convertidas en asignaturas semipresenciales (b-learning). En este caso, el alumno dispone de materiales didácticos generados por el profesor y una serie de actividades que permiten reforzar el aprendizaje, todos ellos consultados vía Internet. Además, cada curso dispondrá de una serie de herramientas para realizar actividades de comunicación y tutorización. El curso se imparte según una planificación previamente establecida para las actividades presénciales y virtuales. Por otro lado, existen asignaturas, que pueden ser de cualquier tipo, que utilizan la enseñanza virtual como apoyo a la enseñanza presencial. En este caso, el profesor lo utiliza para complementar las clases presenciales con otros recursos didácticos que pueden ser descargados para su utilización en las clases presenciales o cómo complemento a éstas, o bien, como un medio más para las labores de tutorización.

El sistema de enseñanza virtual que se está usando actualmente en la Universidad de Almería es WebCT. WebCT es una plataforma de Tele-enseñanza desarrollada por la Universidad Bristish Columbia que se ha convertido en uno de los sistemas de formación por Internet más utilizado en las Universidades de todo el mundo.

Desde el punto de vista académico, WebCT tiene las siguientes características: - Elaboración del material de aprendizaje:

El profesor dispone de los siguientes tipos de herramientas: Las herramientas de edición de contenidos, permiten la elaboración de contenidos de aprendizaje; Las herramientas para la evaluación y control; Las herramientas de diseño de curso permiten

368 Sistemas operativos

diseñar el módulo de contenidos, página de organización, etc; Y las herramientas de trabajos le permiten al profesor solicitar y evaluar trabajos a través de la red.

- Comunicación: WebCT cuenta con herramientas de comunicación asíncronas (correo electrónico, foros de debate, calendario y páginas personales) y síncronas (Chat y pizarra).

- Otras posibilidades del alumno: WebCT incorpora herramientas que permiten informar al alumno su proceso de aprendizaje. (p.e. Mis calificaciones permite consultar las calificaciones obtenidas en trabajos, exámenes, etc. Mi progreso permite hacer un seguimiento de las páginas que han visitado los alumnos).

2.3. Utilización de la E.V. en las asignaturas de Sistemas Operativos y Administración de Sistemas Operativos.

A lo largo de los últimos años, se han adoptado diferentes herramientas y estrategias en la utilización de la Enseñanza Virtual en las asignaturas de Sistemas Operativos y Administración de Sistemas Operativos. Este proceso ha dado lugar a cuatro etapas: 1. En la primera etapa se creó una página web (véase figura 3) con información de la asignatura (horario, programa, etc.) y una zona de descarga de documentos (manuales, guiones prácticos, etc.). Además, el profesor a través de email resolvía a los alumnos las dificultades que se planteaban a lo largo de la asignatura. En esta etapa la principal forma de comunicación era profesor-alumno, y la comunicación alumno-profesor se relegaba a un segundo plano a causa de las limitaciones del correo-electrónico. 2. La aparición de WebCT en la Universidad de Almería aportó dos grandes ventajas: Por un lado, el profesor proporcionaba al alumno una mayor información de la asignatura al incorporar nuevos elementos (p.e. calendario de actividades). La segunda ventaja fue la utilización de las diferentes herramientas de comunicación que permite WebCT (p.e. foros) para complementan los elementos didácticos clásicos. Por ejemplo, en

los foros los alumnos pueden discutir asuntos derivados del curso en un grupo de discusión formado por alumnos y profesores. También se utilizó el foro para plantear actividades y ejercicios que el alumno podría realizar. Estas actividades pueden ser de dos tipos distintos: actividades simples para que el alumno responda de forma individual o actividades complejas para hacer que los alumnos trabajen de forma cooperativa para alcanzar la solución.

Figura 3: Página Web de la Asignatura

de Sistemas Operativos En esta etapa se realizó un paso muy importante en la comunicación: se pasó de un modelo de comunicación profesor-alumno a un modelo que permitió la comunicación alumno-profesor y alumno-alumno. Al permitir que el alumno pueda comunicarse con los diferentes actores del sistema para resolver las actividades que plantea el profesor, se permite la construcción del conocimiento por parte de los alumnos. En la figura 4, puede encontrar la página de inicio de la asignatura de Sistemas Operativos creada en ésta etapa.

Figura 4: Página de inicio de la asignatura de Sistemas Operativos en WebCT

XI Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática 369

3. Esta etapa es la utilizada actualmente y se caracteriza por dos factores importantes: el tratamiento no lineal de la información y la autoevaluación del alumnado. Para permitir el tratamiento no lineal de la información es necesario adaptar la documentación de la asignatura de la forma clásica, determinada por el típico libro de texto, a una forma no lineal e interactiva que le permita al alumno interactuar con la información a través de enlaces, elementos multimedia, etc. Para ello, se han utilizado los mapas conceptuales. Éstos mapas, son una herramienta muy útil para organizar y estructurar el conocimiento de una determinada materia, estableciéndose una serie de relaciones entre los conceptos más importantes de dicha materia. El programa utilizado ha sido CmapTools. Éste programa no sólo permite definir el mapa conceptual de una materia de forma escalar y estructurada, sino que además permite vincular recursos a los conceptos que aparecen en dicho mapa. Éstos recursos pueden ser archivos de texto (p.e. pdf, doc, html), enlaces de Internet, gráficos, etc. De ésta forma la información aparece de una forma no lineal pero fuertemente relacionada entre sí. En la figura 5, puede ver una parte de un mapa conceptual de la asignatura de Administración de Sistemas Operativos. Sin duda alguna, el cambio más importante se encuentra en el proceso de autoevaluación del alumno. En las etapas anteriores la evaluación la realizaba el profesor de forma puntual (p.e. examen final), por lo que era posible que el alumno sólo conociera si está trabajando correctamente cuando finalizaba la asignatura. El proceso de autoevaluación permite al alumno la retroalimentación de información; ya que puede conocer su progreso o nivel de conocimientos en la materia. Para ello se utiliza principalmente los exámenes de autoevaluación. Dichos exámenes, además de indicar el grado de conocimientos del alumno, orientan al alumno en las respuestas que ha contestado de forma incorrecta (véase un ejemplo en la figura 6). 4. La cuarta etapa representa la tendencia a seguir. En ésta etapa, la Enseñanza Virtual pasa de ser un complemento o herramienta de apoyo a la enseñanza reglada a ser parte de ésta. Por ésta razón, es muy importante que el profesor sea capaz de alternar las clases presenciales con las sesiones virtuales; lo que no se puede hacer es

pretender dar el mismo contenido utilizando sólo el tiempo presencial.

Figura 5: Parte de un mapa conceptual de la asignatura

de Administración de Sistemas Operativos

Figura 6: Ejemplo de examen de autoevaluación

Existen muchas formas de alternar las clases presenciales con las virtuales. Por ejemplo, se pueden utilizar las clases presenciales para explicar las partes del temario más difíciles, resolver dudas, realizar ejercicios en clase, etc. Resulta indispensable que el profesor estructure y organice el trabajo de los alumnos para impedir que los alumnos se queden “descolgados” de la asignatura; para ello, se pueden utilizar el foro, calendario de actividades, etc., así como una potenciación de las labores de tutorización. Según la normativa actual de la universidad, sólo se puede utilizar la enseñanza virtual en la modalidad semi-presencial para las asignaturas optativas o de libre configuración. Por ello, se está preparando la Asignatura de Administración de Sistemas Operativos para su impartición en ésta modalidad; permitiéndose así obtener las ventajas indicadas anteriormente.

370 Sistemas operativos Sin embargo, se nos plantean diversas cuestiones: ¿Cómo obtendrá el alumno un mayor rendimiento: a través de la enseñanza presencial o con la enseñanza virtual? ¿Será mayor el grado de desconcierto del alumno en la enseñanza semipresencial? ¿El alumno necesitará un mayor esfuerzo de trabajo? ¿Serán comparables los resultados obtenidos en las dos modalidades de enseñanza (presencial y virtual)? Durante el próximo curso escolar se va a realizar un estudio en el que se intentará dar respuesta a éstas cuestiones.

3. Conclusiones

A lo largo de éste artículo hemos intentado presentar nuestra experiencia en la utilización de la enseñanza virtual en la disciplina de Sistemas Operativos. Para ello, hemos comentado las distintas etapas que han ido surgiendo mientras utilizábamos ésta modalidad de enseñanza. Se nos plantea diversas dudas sobre la efectividad de la enseñanza virtual frente a la tradicional, así como

en los distintos usos que se puede hacer de ésta dentro del marco que proporciona el Espacio Europeo de Enseñaza Superior.

Referencias

[1] C.M. García y J.M. Lavié. Formación y nuevas tecnologías: Posibilidades y condicionantes de la Teleformación como espacio de aprendizaje. Bordón 52(3):385-406, 2000

[2] Fernando Moreno y Mariano Baily-Baillêre. Diseño instructivo de la formación on-line. Ariel educación. 2002

[3] La integración del sistema universitario español en el Espacio Europeo de Enseñanza Superior. Documento-Marco Madrid Ministerio de Educación Cultura y Deporte, 2003

[4] Tuning Educational Structures in Europe. Universidad de Deusto & Universidad de Groningen, 2003

[5] WebCT http://www.webct.com

Experiencia de trabajo cooperativo en el aprendizaje del sistema operativo UNIX

Mª Aránzazu Simón Hurtado, Carlos E. Vivaracho Pascual Dpto. de Informática, E.T.S.I. Informática

Universidad de Valladolid Campus Miguel Delibes, s/n

47011 Valladolid e-mail: {arancha,cevp}@infor.uva.es

Resumen En este artículo describimos una experiencia de aprendizaje cooperativo realizada durante el primer cuatrimestre del curso 2004-2005 en las prácticas de laboratorio de la asignatura Fundamentos de Informática I que tienen como objetivo lograr un manejo del sistema operativo UNIX a nivel de usuario. Con esta nueva metodología docente se pretende facilitar el aprendizaje de esta materia al alumno que comienza sus estudios de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión en la Universidad de Valladolid, haciéndolo además ameno, motivarle para que no abandone el laboratorio ni la asignatura, y fomentar habilidades sociales y de comunicación que necesitará cuando desarrolle su profesión. La mayoría de los alumnos se han mostrado más satisfechos con esta metodología que con la tradicional, el abandono del laboratorio ha sido pequeño respecto a cursos anteriores, y el seguimiento de las clases ha sido más productivo.

1. Introducción

La asignatura de Fundamentos de Informática I de primer curso de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión de la Universidad de Valladolid es una asignatura obligatoria que tiene 4.5 créditos (3 teóricos y 1.5 prácticos). Estos últimos se dedican al aprendizaje del Sistema Operativo UNIX a nivel de usuario, dejando la programación del Shell de UNIX para las prácticas de laboratorio de Fundamentos de Informática II.

Es importante que el alumno adquiera destreza en el manejo de este sistema operativo, ya que por una parte, es el primer contacto que tiene con la máquina, y por otra, debe conseguir la base

necesaria para seguir con éxito otras asignaturas que se apoyan en ésta, como son Fundamentos de Informática II y Sistemas Operativos.

Hasta ahora, la metodología seguida para la enseñanza de esta asignatura consistía en impartir unas clases teóricas sobre el sistema operativo UNIX y seguidamente proporcionar al alumno un guión de prácticas con ejercicios de complejidad incremental que debía resolver en el laboratorio. Las horas de laboratorio eran tuteladas por el profesor y, por tanto, los alumnos podían aclarar cualquier duda que les surgiera durante su trabajo. Además, como es lógico, podían resolver dudas en el horario de tutorías del profesor de la asignatura.

Para la evaluación de las prácticas, el alumno debía realizar un breve examen escrito con preguntas prácticas sobre el sistema operativo UNIX, del mismo estilo a las resueltas en el guión desarrollado en el laboratorio, que reflejasen que había adquirido realmente un cierto manejo en el mismo. Aprobar este examen práctico era imprescindible para aprobar la asignatura completa.

Los inconvenientes de esta metodología eran claros. La participación del alumno en la asignatura se centraba en su grado de implicación en el aprendizaje y en el esfuerzo personal de cada uno. Los alumnos no solían estudiar la teoría explicada al inicio del cuatrimestre y cuando llegaban al laboratorio pretendían poder resolver los ejercicios del guión. Al ver que eso no era posible, se desanimaban y abandonaban las prácticas y, por tanto, los resultados en el examen eran bastante malos o bien no se presentaban al mismo.

A finales de enero de 2004 participamos en un taller de técnica docente para el profesorado universitario, organizado por la Universidad de Valladolid, titulado “Técnicas de aprendizaje cooperativo”, impartido por Javier Bará y Miguel

372 Sistemas operativos Valero y nos planteamos realizar la aplicación del aprendizaje cooperativo a las prácticas de laboratorio de la asignatura Fundamentos de Informática II [7]. Inicialmente nos servimos de las ideas que éstos nos transmitieron, y de las que leímos en sus apuntes [1], y también consideramos la experiencia de otros profesores que han utilizado esta metodología [5][6][9] y que obtuvimos a partir del sitio web del Grupo de Interés en Aprendizaje Cooperativo (GIAC) [11].

Los resultados fueron positivos pero no todo lo que esperábamos. A pesar de todo, tanto para los profesores como para los alumnos la experiencia fue satisfactoria [7].

Teniendo en cuenta los aspectos a mejorar y las ventajas observadas en la aplicación de esta metodología organizamos la parte práctica de Fundamentos de Informática I basándonos en el trabajo cooperativo para comenzar a aprender UNIX a nivel de usuario.

Con este método se pretende alcanzar un mayor grado de implicación en los laboratorios por parte de los alumnos, un seguimiento más exhaustivo del trabajo que el alumno realiza, una mayor motivación del mismo en el aprendizaje de la materia y una mejora en los resultados finales de la evaluación. Dentro de los objetivos también se busca el desarrollo por parte de los alumnos de ciertas habilidades como son el trabajo en equipo y la exposición de trabajos en público.

Una de las conclusiones extraídas a partir de la primera experiencia [7] fue que la materia se les hacía muy complicada por no haber adquirido habilidades en el manejo del sistema operativo UNIX en el laboratorio de Fundamentos de Informática I y por haber abandonado la asignatura de Programación I, ambas del primer cuatrimestre. Reforzando el aprendizaje de UNIX en el primer cuatrimestre con este tipo de metodología, conseguiríamos mejorar la asimilación de la programación del shell de UNIX.

También habíamos constatado que los alumnos se habían conformado en su mayoría con el aprendizaje obtenido durante las sesiones de laboratorio y no habían invertido tiempo de estudio por su cuenta.

Nos propusimos mejorar éste y otros aspectos en esta nueva experiencia de trabajo cooperativo que hemos desarrollado y que se describe en este artículo.

Este trabajo ha sido llevado a cabo por miembros del Grupo de Estudio para la

Innovación Docente en las Ingenierías (GrEIDI) dentro del proyecto “Creación de un grupo de trabajo en nuevas metodologías docentes en asignaturas de ingeniería en el ámbito de la convergencia europea” de la Junta de Castilla y León (UV31/04).

2. La enseñanza del Sistema Operativo UNIX

El contenido de esta parte de la asignatura es el siguiente:

- Conceptos Generales: Qué es un sistema

operativo, características de UNIX, usuarios y contraseñas, formato de las órdenes en UNIX, etc.

- Ficheros y directorios: estructura jerárquica, vías de acceso, nombres de ficheros y directorios, metacaracteres, propietarios, permisos, comandos, enlaces, etc.

- El editor vi. - Redirección y tuberías. - Procesos.

La naturaleza de la materia, y el enfoque práctico de la misma permite la propuesta de un aprendizaje cooperativo por grupos, de manera que se vayan resolviendo pequeños ejercicios a lo largo de las clases y se pongan en común los resultados.

3. Objetivos

Con esta nueva experiencia nos propusimos alcanzar los siguientes objetivos: - Facilitar el aprendizaje del sistema operativo

UNIX a alumnos de primer curso de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión de manera que puedan entender mejor conceptos complejos o nuevos.

- Lograr impartir unas clases de laboratorio más amenas y dinámicas en las que el alumno se sienta satisfecho con el aprendizaje.

- Conseguir que el alumno pueda seguir el ritmo de las clases y pueda enfrentarse a los ejercicios de los guiones de prácticas sin desanimarse y sin dejar asistir a las mismas o abandonar la asignatura.

- Motivar al alumno a desarrollar un esfuerzo personal de estudio fuera de las clases y a

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adquirir hábitos intelectuales y profesionales: pensar, dedicar tiempo, abstraer, etc.

- Fomentar habilidades de trabajo cooperativo que reclaman las empresas a estos futuros profesionales.

- Proporcionar al alumno habilidades de comunicación oral desde primer curso de carrera.

Para conseguir estos objetivos diseñamos la

metodología de trabajo que pensamos adecuada y que presentamos a continuación.

4. Trabajo cooperativo en el aprendizaje de UNIX. Metodología.

Teniendo en cuenta la experiencia en este tipo de metodología adquirida durante el segundo cuatrimestre del curso pasado [7][10] y los objetivos que pretendíamos alcanzar, planificamos las prácticas de laboratorio de Fundamentos de Informática I.

Organizamos a los alumnos por grupos de trabajo en su mayoría de 3 y a veces de 4 alumnos, escogidos de forma aleatoria, de manera que se facilitara la exigibilidad personal, es decir, evitando que al reunirse por amigos cubrieran unos la falta de trabajo de otros.

Los alumnos pudieron asistir a ocho sesiones de laboratorio. Las dos primeras fueron de hora y

En las dos primeras se les explicaron las cuestiones relativas a los conceptos generales y a ficheros y directorios. Durante la explicación se fueron proponiendo ejercicios prácticos que iban resolviendo para afianzar la teoría. No se les explicaron los comandos concretos, sólo el formato de las órdenes.

Para solventar la realidad del poco trabajo de los alumnos fuera de las horas de laboratorio ideamos una tarea a realizar en grupo antes de la sesión 3 de prácticas. Utilizamos la técnica del puzzle [376] de manera que cada miembro del grupo fuese imprescindible para conseguir el objetivo final. Dividimos en tres conjuntos los comandos que queríamos que aprendieran: comandos sobre directorios, sobre ficheros y otros. Cada componente del grupo debía elegir un conjunto de comandos, estudiarlos y realizar unos apuntes siguiendo un guión que les facilitamos. Al llegar al laboratorio debían reunirse por grupos de expertos. Éstos estaban formados por 3 ó 4 alumnos que les había correspondido estudiar el mismo grupo de comandos. El trabajo en este tipo de grupos consistía en aclarar entre ellos las dudas que aún les quedasen sobre lo estudiado, preguntar al profesor lo que no entendieran, y resolver una serie de ejercicios sencillos para comprobar que realmente habían entendido el funcionamiento de los comandos.

Después se volvían a reunir por grupos de trabajo y cada miembro del grupo compartía y explicaba al resto de miembros los apuntes y ejercicios realizados sobre los comandos que había trabajado.

Durante el resto de tiempo de la sesión de laboratorio comenzaron a resolver los ejercicios de una hoja de problemas sobre manejo de comandos que se les proporcionó.

Estos ejercicios debían terminarlos en grupo por su cuenta y se corregían y evaluaban en la sesión 4 de prácticas.

En la sesión 5 se les explicaron los conceptos de redirección, tuberías y procesos.

De nuevo se les propuso una tarea para realizar en grupo antes de ir al laboratorio a la sesión 5. Esta vez debían analizar, del conjunto de comandos que habían estudiado anteriormente,

Sesión Actividad 1 Explicación teórica. Ejercicios sobre

papel. 2 Explicación teórica. Ejercicios sobre

papel. 3 Ejercicios iniciales sobre comandos. 4 Evaluación de la hoja de ejercicios

sobre manejo de comandos. 5 Explicación teórica. Ejercicios. 6 Ejercicios iniciales sobre

redirecciones y tuberías. 7 Evaluación de la hoja de ejercicios

sobre redirecciones y tuberías. 8 Evaluación de ejercicios tipo examen.

Tabla 1. Resumen de las sesiones de laboratorio

media de duración y el resto de dos horas. Estas sesiones se organizaron de la siguiente manera (Tabla 1):

cuáles pueden tomar su entrada de la entrada estándar, y envían el resultado a la salida estándar, y cuáles no toman como entrada la entrada estándar pero envían una salida a la salida estándar.

374 Sistemas operativos

A partir de ese estudio, y siguiendo una dinámica similar a la de la sesión 3, en la 6 resolvieron sus dudas, realizaron una serie de ejercicios por grupos de expertos, y seguidamente compartieron sus conocimientos con los componentes de sus grupos. Después comenzaron la realización una nueva hoja de problemas para practicar los últimos conceptos aprendidos, que se corrigió y evaluó en la sesión 7.

Finalmente, cuando ya se suponía que habían aprendido todos los conceptos del programa de las prácticas, se les propusieron una serie de ejercicios tipo examen que también debían resolver en grupo y que luego corregimos y evaluamos en la sesión 8.

Todo el material utilizado en las prácticas de laboratorio se puede encontrar en:

http://www.infor.uva.es/~arancha/asignaturafundI.html

http://www.infor.uva.es/~cevp/FI_I_ppal.htm

4.1. Evaluación

La evaluación se realizó eligiendo de forma aleatoria un componente de uno de los grupos de trabajo para resolver un ejercicio y asignando la nota obtenida al resto de componentes del grupo. Esta es una forma de conseguir una interdependencia positiva [2] en el grupo ya que se motiva al alumno a esforzarse personalmente porque su trabajo repercute en los demás, y a preocuparse de que todos los de su grupo entiendan todo muy bien y se esfuercen en el aprendizaje, puesto que el trabajo de los demás influye en su calificación.

De momento estas notas recogidas en el laboratorio, al ser una metodología que hemos comenzado a aplicar recientemente, no influyen en la nota de prácticas sino que es un premio que se les da a los alumnos globalmente en la asignatura de Fundamentos de Informática I. Pueden obtener hasta un punto por encima de la nota si su calificación es 4.5 o superior en el examen.

La parte práctica seguimos evaluándola mediante un examen escrito que deben aprobar, y para el que, como señalamos anteriormente, ya se han entrenado en el laboratorio (sesión 8).

5. Resultados de la experiencia

Los alumnos participaron activamente en las clases utilizando este tipo de metodología docente aprovechando al máximo el tiempo, y la mayoría acudieron con constancia al laboratorio hasta el final del cuatrimestre. En años anteriores se había observado una mayor pasividad, como ya se ha comentado en apartados anteriores de este artículo, y un mayor abandono del laboratorio al verse incapaces de resolver los ejercicios de prácticas.

La experiencia ha sido desarrollada en los tres grupos de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión de primer curso, tanto en la parte teórica como práctica. En esta última, objeto de este artículo, se ofreció como una metodología voluntaria. En la Tabla 2 podemos observar el número de alumnos que inicialmente manifestó interés en este tipo de aprendizaje (Total), los que abandonaron el laboratorio al empezar o sólo asistieron a la primera sesión (Abandonaron) y aquéllos que faltaron a alguna de las sesiones (Faltaron). No contamos con los números de asistencia del curso 2003-2004 para esta misma asignatura, por lo que no podemos hacer una comparativa numérica. Lo que sí podemos afirmar es que se ha reducido mucho el abandono en el laboratorio.

Aunque las prácticas realizadas de esta forma, ya hemos señalado que no eran obligatorias, sí pensamos que la nueva metodología anima al alumno a seguir hasta el final una vez iniciado el proceso. El trabajo cooperativo, tal y como lo hemos planteado, hace responsable a cada miembro del grupo respecto a sus compañeros. Si uno falta, el objetivo de aprendizaje no se logra y,

por tanto, se perjudica al resto.

Grupo Total Abandonaron Faltaron 1 66 15 12 2 50 3 11 3 54 9 0

Tabla 2. Asistencia al laboratorio.

Por otra parte, también se facilita el estudio personal. Si uno no trabaja, el grupo entero se hunde.

A los alumnos se les pasó un cuestionario para ver su opinión respecto a la metodología seguida tanto en teoría como en prácticas de laboratorio.

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A continuación recogemos sus opiniones y lo

que podemos hacer los profesores en caso de que sean aspectos mejorables: 1. Algunos alumnos echan en falta más

explicación por parte del profesor, especialmente los que vienen de bachillerato, sin conocimientos de informática.

2. Otros consideran muy complicado resolver por su cuenta los ejercicios de los guiones de prácticas habiendo practicado muy poco antes en el laboratorio.

3. Una gran mayoría opina que el tiempo invertido en el laboratorio es escaso respecto a lo que se necesitaría.

4. Les gustaría poder elegir los compañeros con los que formar grupo para poder reunirse más fácilmente o trabajar más a gusto, y para asegurarse de que forman un grupo de gente responsable.

5. Les facilita el resolver dudas con otros compañeros.

6. Les obliga a llevar la materia al día.

Ante la sugerencia 1, nuestra opinión es que es bueno que el profesor no sea el que explique todo, sino sólo la base a partir de la cuál ellos deberían poder entender el resto. Deben acostumbrarse a utilizar bibliografía y a hacer un esfuerzo de trabajo personal y en grupo. A esto además es a lo que se tiende cara a la convergencia europea. Conseguir esto no es fácil porque llegan a la universidad después de muchos años de no tener que pensar ni trabajar demasiado. No tienen hábitos de trabajo básicos que hubieran sido más fáciles de adquirir en su momento.

Los puntos 2 y 3 sugieren dedicar más tiempo en el laboratorio. Esto no es posible debido a que la asignatura sólo tiene 1.5 créditos prácticos en el plan de estudios que suponen 15 horas. Pero a la vez no es incompatible con que ellos reserven horas en el laboratorio general del centro para practicar más y acudan en horario de tutoría a preguntar dudas al profesor. Volvemos otra vez a lo señalado en el punto 1, les faltan herramientas de organización y trabajo básicas.

Respecto al punto 4, lo que pensamos hacer es experimentar en el segundo cuatrimestre, en la asignatura de Fundamentos de Informática II, con los mismos alumnos, qué ocurre si los grupos los forman ellos, y comparar los resultados.

Como comentario a la opinión 5, podemos señalar que es lógico que a los alumnos les cueste

menos preguntarse dudas entre ellos que al profesor, y también son más capaces de ponerse al nivel de sus compañeros y hacerse entender. Además, cuando tienen que explicar algo es cuando realmente lo aprenden y asimilan. De todas formas, esta metodología les facilita también preguntar al profesor porque el compartir sus dudas en grupo y no poder solucionar algo concreto entre ellos les reduce la vergüenza para preguntar. “Si hay otros alumnos que no lo entienden, no soy yo solo”.

Este tipo de aprendizaje en el fondo es una manera de obligarles a llevar la materia al día, y si hay resultados más positivos que utilizando la metodología tradicional es en gran medida porque fomenta el trabajo del alumno.

Respecto al examen escrito realizado, podemos comparar el porcentaje de aprobados de los alumnos que han seguido para su aprendizaje esta metodología y el de los que no la han seguido. En el primer caso aprueba un 48% de los presentados y en el segundo caso un 31%. Se puede observar una mejora considerable. Respecto al curso 2003-2004 se observa también una mejora en el porcentaje de aprobados (ese curso aprobaron el 41% de los presentados) pero no la hay respecto a cursos anteriores. Esto tampoco es especialmente significativo ya que los alumnos de cursos distintos realizan exámenes distintos que a veces pueden variar algo su grado de dificultad, y también sucede que hay cursos con grupos de alumnos especialmente buenos.

6. Consideraciones sobre el trabajo cooperativo realizado

Según Waite et al. [8], cuando se le da una tarea a un grupo, pueden desarrollar cuatro tácticas: 1. Segmentación secuencial: Yo trabajo en ello un

tiempo y se lo paso al siguiente del grupo para que continúe y así sucesivamente.

2. Segmentación paralela: Dividimos el trabajo y cada uno hace una parte.

3. Selección natural: Todos lo resolvemos y elegimos el mejor resultado, o bien, elegimos al mejor del grupo para hacer la tarea.

4. Colaboración: Interaccionamos estrechamente durante la tarea.

En el artículo citado [8], los autores indican que en los tres primeros casos los miembros de los grupos realmente trabajan solos, siendo este modo el preferido por los alumnos. Sin embargo, sólo en

376 Sistemas operativos el cuarto caso se desarrollan habilidades de trabajo en equipo como las que la empresa solicita hoy en día.

¿Cuál ha sido la táctica usada por nuestros alumnos? Según la encuesta que realizaron, en el Grupo 2 de Gestión se han reunido muy poco para trabajar en grupo, en los Grupos 1 y 3 se han reunido bastante más. Cuando se han realizado las evaluaciones se comprueba que no todos saben lo mismo en un mismo grupo y que a veces no se han reunido ni para comentar los resultados individuales que han obtenido. Algunos indican que su trabajo en grupo ha consistido en una segmentación paralela.

Quizá el mayor problema es que no se les ha enseñado a trabajar cooperativamente [4] y tampoco se han tenido en cuenta para formar los grupos consideraciones de proximidad de vivienda, heterogeneidad, etc., como aconsejan algunos autores [3]. Éstos también proponen diseñar tareas en las que tengan que interaccionar todos los miembros del grupo para completar la tarea y, por tanto, lograr el aprendizaje pretendido. Como se ha indicado, así hemos procurado diseñar las tareas en el aprendizaje de UNIX.

7. Conclusiones

En conjunto la experiencia ha sido muy positiva. Los alumnos han respondido muy bien durante las sesiones de laboratorio, y el profesor también ha resultado motivado al impartir la materia mediante aprendizaje cooperativo.

Muchos de los objetivos planteados se han alcanzado, aunque siempre pueden ser mejorables. Tenemos pendiente la tarea de enseñar a trabajar en grupo a los alumnos para que los efectos producidos en este aprendizaje sean realmente los esperados.

Respecto a la calificación que los alumnos han obtenido, podemos decir que comparando alumnos del presente curso, ésta ha sido considerablemente mejor utilizando el trabajo cooperativo como método de aprendizaje. Sin embargo todavía nos faltaría la perspectiva de más cursos de aplicación ya que comparando con cursos anteriores no podemos concluir nada definitivo.

Lo que tenemos claro es que los resultados de esta metodología van a depender en su mayor medida del grado de implicación del alumno y de su trabajo personal. Hemos logrado motivarle, le

hemos proporcionado tareas que le “obliguen” a trabajar, pero al final nos encontramos con el tema de su libertad y de su fuerza de voluntad. Si no quiere o no es capaz por falta de hábitos de trabajar en serio, no podemos alcanzar algunos de los objetivos planteados al menos en un corto plazo.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado por la Junta de Castilla y León, bajo el proyecto UV31/04.

Los autores agradecemos al resto de los miembros del grupo GrEIDI la colaboración prestada.

Referencias

[1] Aronson, E., & Patnoe, S. (1997). The jigsaw classroom: Building cooperation in the classroom (2nd ed.). New York: Addison Wesley Longman.

[2] Javier Bará y Miguel Valero-García, Técnicas de Aprendizaje Cooperativo, apuntes del taller de formación organizado por el Centro Buendía de la Universidad de Valladolid, 29-30 de enero de 2004.

[3] Richard M. Felder, Rebecca Brent, Effective strategies for cooperative learning, J. Cooperation & collaboration in College Teaching, 10(2), 69-75 (2001).

[4] Kathy Garvin-Doxas, Lecia J. Barker, Creating Learning Environments that Support Interaction, Proceedings of ITiCSE’03.

[5] D. W. Johnson, R. T. Johnson y K. A. Smith, Cooperative Learning: Increasing College Faculty Instructional Productivity, Vol. 20, Nº 4, ASHE-ERIC Higher Education Reports, 1991.

[6] Joseph Jordana Barnils, Introducción de algunas sesiones de trabajo cooperativo en la asignatura componentes y circuitos, Actas Tercera Jornada sobre Aprendizaje Cooperativo, 2003.

[7] Óscar J. Prieto Izquierdo, Mª Aránzazu Simón Hurtado, Carlos Vivaracho Pascual, Trabajo cooperativo en el aprendizaje de la programación del shell de UNIX, Cuartas Jornadas de Aprendizaje Cooperativo, Gerona, España, 2004.

[8] William M. Waite, Paul M. Leonardi, Student Culture vs Group Work in Computer Science,

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Proceedings of SIGCSE’04, Virginia, USA, 2004.

[9] Miguel Valero-García, El método RiVEG: Resolución Individual y Verificación en Grupo, Actas Primera Jornada sobre Aprendizaje Cooperativo, 2001 (http://giac.upc.es/giac_repositorio_contribuciones.htm).

[10] Carlos Vivaracho Pascual, Mª Aránzazu Simón Hurtado, Óscar J. Prieto Izquierdo, Una experiencia de Aprendizaje Cooperativo en Fundamentos de Informática II, Actas 4ª Jornada sobre Aprendizaje Cooperativo, pp 93-102, Gerona, España, 2004.

[11] Web-site del Grupo de Interés en Aprendizaje Cooperativo GIAC, en la web del Instituto de Ciencias de la Educación de la UPC, www-ice.upc.es