Computación en la Nube y Software Abierto para la Escuela
Rural Europea
Cloud Computing and Open Source Software for
European Rural Schools
Dra.
Maria José Rodríguez Malmierca. Centro de Supercomputación de Galicia.
Santiago de Compostela. España
Dra. María del Carmen Fernandez Morante. Profesora Titular de Universidad.
Universidad de Santiago de Compostela. España
Dra. Beatriz
Cebreiro López. Profesora Titular de
Universidad. Universidad de Santiago de Compostela. España
Dr. Francisco
Mareque León. Profesor asociado.
Universidad de Santiago de Compostela. España
Recibido:
2022/02/09; Revisado 2022/03/23; Aceptado: 2022/04/18; Preprint: 2022/04/29 Publicado: 2022/05/01
Cómo citar este artículo:
Fernández-Morante, C., Rodríguez-Malmierca, M.J., Cebreiro-López, B., & Mareque-León, F. (2022). Computación en la Nube y Software
Abierto para la Escuela Rural Europea [Cloud Computing and Open Source Software for European Rural Schools]. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 64, 105-137. https://doi.org/10.12795/pixelbit.93937
RESUMEN
La tecnología de la computación
en la nube ofrece grandes posibilidades en contextos con dificultades de
infraestructura y pueden proporcionar un puente para ayudar a superar la brecha
existente en las escuelas rurales europeas por su falta de recursos,
aislamiento, sus limitaciones en las infraestructuras y de soporte tecnológico.
El propósito de este estudio fue diseñar, implementar y evaluar un entorno para
la enseñanza flexible y la colaboración en centros educativos rurales de Europa
basado en la tecnología de computación en la nube y se llevó a cabo en el marco
de un proyecto de investigación europeo (RuralSchoolCloud).
Para ello se realizó una investigación basada en diseño (IBD) en 14 escuelas
rurales de cinco países europeos (Dinamarca, España, Gran Bretaña, Italia, Grecia).
La muestra objeto de estudio queda conformada por un total de 560 estudiantes y
72 docentes de educación Infantil, Primaria y Secundaria obligatoria que
contestaron el "Cuestionario de análisis del entorno educativo RSC de
computación en la nube". En términos generales, los resultados muestran
que el entorno educativo RSC demostró ser una herramienta potente para
proporcionar un recurso educativo técnico funcional y utilizable para las
escuelas rurales de la UE, permitiendo flexibilidad temporal y espacial en las
interacciones de profesores y estudiantes, y proporcionando una herramienta
adaptada a las diferentes características, necesidades e intereses de las
escuelas rurales.
ABSTRACT
Cloud computing technology
offers great possibilities in contexts with infrastructural difficulties and
can provide a bridge to help overcome the existing gap in European rural
schools due to their lack of resources, isolation, infrastructural limitations
and technological support. The purpose of this study was to design, implement
and evaluate an environment for flexible teaching and collaboration in rural
schools in Europe based on cloud computing technology and was carried out in
the framework of a European research project (RuralSchoolCloud). For this
purpose, a design-based research (DBR) was conducted in 14 rural schools in
five European countries (Denmark, Spain, UK, Italy, Greece). The study sample
consisted of a total of 560 students and 72 teachers of kindergarten, primary
and compulsory secondary education who answered the "Questionnaire for the
analysis of the cloud computing RSC educational environment". Overall, the
results show that the RSC educational environment proved to be a powerful tool
to provide a functional and usable technical educational resource for EU rural
schools, allowing temporal and spatial flexibility in teacher and student
interactions, and providing a tool adapted to the different characteristics,
needs and interests of rural schools.
PALABRAS CLAVES · KEYWORDS
Innovación educativa; Tecnología Educativa; Sistemas
escolares rurales; Métodos de aprendizaje; Competencia digital.
Educational innovation; educational technology; Rural
school system; Learning methods; Digital competence.
1. Introducción
Aunque
hay múltiples definiciones sobre la computación en la nube (cloud
computing) una de las más aceptadas en el ámbito
tecnológico es la que propone la NIST:
“La
computación en la nube es un modelo para permitir el acceso, ubicuo,
conveniente, y bajo demanda, a una serie de recursos de computación
configurables (p.ej. redes, servidores, almacenamiento, aplicaciones y
servicios) que pueden proporcionarse y ponerse en marcha con un mínimo esfuerzo
de gestión o de intervención del proveedor de servicio”. (Mell
& Grance, 2011)
En
esta definición se insiste en la idea de la sencillez (o mínima intervención) de otros agentes que no sean el usuario
final para disponer de estos recursos de computación, retomando la metáfora de la disposición de recursos de computación
de forma sencilla y transparente como sucede con la provisión de la red
eléctrica. (Carr, 2009)
Aunque
a veces parece difícil distinguir la frontera entre lo que se entiende como
oportunidades de la computación en la nube para la escuela y las posibilidades
de Internet o de la escuela conectada (Magro, 2015) para este fin, en la
literatura científica aparecen algunas voces e iniciativas como Katz (2008) o Qasem et al.( 2019) que resaltan el potencial del
ecosistema de computación en la nube como una oportunidad única para poder
flexibilizar el acceso masivo a recursos educativos y su reutilización desde
grandes repositorios heterogéneos o federaciones de nubes con fines educativos,
que proporcionen una base de conocimiento universalmente accesible.
1.1. La computación en la nube en la escuela
La
rápida evolución tecnológica y sus servicios requieren un esfuerzo constante
para dotar a la escuela de mecanismos para proporcionarle software y hardware
que se ajuste a sus necesidades (Sharma, et al., 2020). Investigadores de la Hellenic American University (Kalagiakos & Karampelas,
2011) en su artículo resaltaban la necesidad de que la comunidad educativa
mundial pueda beneficiarse del movimiento de los contenidos educativos
abiertos, y que gracias a la computación en la nube estos puedan ser integrados
con facilidad por educadores desde cualquier parte del mundo. Así, se critica
que repositorios de objetos de aprendizaje abiertos, como el promovido por OpenCourseWare Consortium, no
sigan unos estándares que faciliten su reutilización o la integración de sus
valiosos recursos de aprendizaje en una infraestructura en la nube, a través
del desarrollo de un Sistema Operativo Educativo en la Nube para facilitar la
gestión de los mismos. Así, proponen una iniciativa
denominada “Federación de Computación en la Nube Educativa Abierta” (OCCEF) que
facilite la reutilización sencilla de los materiales educativos por parte de
cualquier institución entre diferentes sistemas en la nube, una vez que los
problemas identificados sobre la portabilidad e interoperabilidad de los
sistemas sean resueltos. Estas dificultades no residen fundamentalmente en los
aspectos técnicos, sino en las voluntades de los diferentes actores
institucionales y políticos.
Los
investigadores Sasikala y Prema
(2010) proponen como escenario futuro el diseño y despliegue de una Computación
en la Nube Masiva y Centralizada para la educación (MCCC). Con este modelo, el
profesorado y alumnado tendría acceso a los recursos en cualquier momento y
desde cualquier punto, ofreciendo aplicaciones y servicios para toda la
comunidad educativa con su propia selección de aplicaciones y servicios. El
modelo de almacenamiento centralizado supone, entre otras ventajas, que la
pérdida de elementos individuales, por ejemplo, la de un portátil que almacena
las notas, no sea un incidente grave, y la monitorización del uso de los
recursos resulte más sencilla para la institución (lo que por otro lado puede
suponer un punto muy delicado por lo que conlleva de pérdida de privacidad).
El
concepto de “la nube” en el centro de esta nueva realidad de nuestras vidas, y
su papel en el ámbito escolar, lleva a
los investigadores Koutsopoulos y Kotsanis (2014) a presentar una visión en la que los
procesos de enseñanza-aprendizaje serán centrados en el “alumnado-en-la-nube” (cloud student-centered), en un
marco de integración, no solo tecnológico, sino organizativo, donde todos los
agentes presentes en la educación (estudiantes, profesorado, administración,
familia, comunidad) asumen una función más integrada y presente. Esta
tecnología proporciona, bajo esa visión, un paso más allá del enfoque
constructivista del aprendizaje, donde la tecnología es más que un conjunto de
herramientas y las y los estudiantes participan activamente en el proceso
educativo de manera que les ayude a construir su propio aprendizaje (Jonassen et al., 1998).
En
este nuevo paradigma del aprendizaje de la mano de la computación en la nube, Koutsopoulos y Kotsanis (2014)
insisten en la necesidad de abordar las ocho competencias clave del Marco
Europeo de Competencias del Aprendizaje a lo Largo de la Vida (Comisión
Europea, 2019), definidas como la combinación de conocimiento, destrezas y
actitudes que como individuos necesitamos para el desarrollo personal, la ciudadanía
activa, inclusión social y empleo. Por otro lado, responde a la necesidad de
los y las estudiantes de adquirir las habilidades, actitudes y cualidades clave
del siglo XXI, tal como se describe en la Figura 1.
Ejemplos de nuevo paradigma de Educación en la nube.
Fuente: Adaptación
propia del original de (Koutsopoulos & Kotsanis, 2014)
1.2. La Computación en la nube en el entorno educativo
rural
En
la literatura científica en torno a la aplicación o experiencias de utilización
de computación en la nube en el entorno rural o aislado destaca con fuerza su
utilización para dar respuesta a las necesidades específicas de la escuela
rural, de su profesorado, alumnado y familias. Las experiencias identificadas
en este campo se localizan en entornos diferentes al contexto europeo, por lo
que el concepto “escuela rural”, sus posibilidades y circunstancias, difieren
bastante de las de la escuela europea.
Son
múltiples las posibilidades y beneficios potenciales que esta tecnología
emergente puede proporcionar al mundo educativo rural, si están diseñados e
implementados de forma en que supongan un recurso fructífero para la comunidad
educativa a la par que económicamente ventajoso frente al modelo actual. Cuando
además la tecnología proporciona un puente para ayudar a superar la brecha
existente entre las escuelas más desfavorecidas por su falta de recursos o
aislamiento y la disponibilidad de conocimiento, infraestructura y soporte
tecnológico, las posibilidades son aún más prometedoras (Álvarez-
Álvarez & García-Prieto,
2021).
El
trabajo de los investigadores Dinesha y Agrawal (2011) presenta una propuesta de diseño y
aplicación de tecnologías en la nube para la mejora de la educación en las
áreas rurales desfavorecidas de la India. En este contexto, los autores
resaltan las circunstancias específicas de esa población, que sufre de unas
condiciones elevadas de pobreza, paro y falta de alfabetización, y se insiste
en que la mejora en la calidad de la educación es la clave para la mejora de
las condiciones de la comunidad rural en India. Las características de la
escuela rural, de acuerdo a Echazarra
y Radinger (2019), se caracterizan, entre otros
elementos, por tener una mayor falta de infraestructuras y servicios que sus
equivalentes urbanos. En el caso de las escuelas rurales de algunas partes del
mundo, además, hay una carencia de profesorado cualificado (Kidwai
et al., 2013; Wang, & Wong, 2019), y el mismo demanda
contar con materiales educativos de calidad. Adicionalmente se suman otros
problemas estructurales, como resaltan los autores de la propuesta:
financiación escasa, pocas escuelas en áreas que exigen largos desplazamientos
diarios del alumnado y malas infraestructuras, aspectos también resaltados por
otros estudios recientes como los de Álvarez- Álvarez y García-Prieto
(2021) y Carrete-Marín y Domingo-Peñafiel, (2021).
La
propuesta tecnológica de Dinesha y Agrawal (2011) describe la utilización de soluciones de
computación en la nube que combinen la disponibilidad de Entornos Virtuales de
Aprendizaje (en este caso Moodle) con acceso a recursos y almacenamiento
virtualizado y acceso a ordenadores y equipos virtuales con diferentes
configuraciones y software a disposición de profesorado y alumnado rural. La
propuesta de almacenamiento está planteada para que pueda servir de repositorio
de referencia con materiales educativos de calidad para que los centros puedan
utilizarlos en sus clases, que tienen unas graves carencias de recursos
(bibliotecas o acceso a fuentes de información cercanas) y así poder dotar a
las escuelas a los recursos más avanzados, así como servir de repositorio en la
nube para todas sus necesidades de almacenamiento. Los modelos de uso de SaaS
(Software como Servicio) y IaS (Infraestructura como
Servicio) se presentan como muy adecuados para el contexto de la educación
rural. En concreto el uso de DSaaS (Almacenamiento de
Datos como Servicio) que permitiría crear una base de datos distribuida con una
red de recursos de alta calidad y una biblioteca digital a la que podrían
acceder de forma simultánea desde múltiples escuelas, con todo tipo de recursos
educativos: e-books, libros de texto, instrucciones, vídeos formativos, etc. El
modelo de Infraestructura como Servicio (IaaS) también proporcionaría a la
escuela rural servicios como videoconferencias con expertos o entre centros,
vídeos de referencia, juegos interactivos de aprendizaje, etc. con la
flexibilidad necesaria para acomodarse al nivel de demanda de cada momento, con
software y recursos siempre actualizados y que proporcionarían a la escuela
rural las oportunidades de las que carece en la actualidad. En este caso concreto,
la computación en la nube sería un elemento clave para poder proporcionar
recursos a toda la escuela rural, no tanto para dar servicio al alumnado de
forma individual, sino para conectar la escuela rural con el conocimiento y
recursos más avanzados en el estado o región, y así poder suplir sus carencias
estructurales. Como indican los autores, esta situación es algo posible puesto
que hay un interés creciente en dotar de las infraestructuras mínimas
(conexiones de banda ancha, dotación informática) a los centros rurales, y
poder proporcionar una formación de mayor calidad al alumnado rural, y así
mejorar el nivel educativo de la comunidad rural, lo que desembocaría en mejora
de oportunidades y empleabilidad y ayudaría a reducir los elevados índices de
pobreza en la zona.
Investigadores
como Sukanesh y Kanmani
(2014) proponen hacer un diseño de implementación de estas tecnologías en el
ámbito de la escuela rural teniendo en cuenta sus posibilidades y limitaciones
económicas y de formación entre otras, explorando con cautela la adopción de
estos conceptos y tecnologías para garantizar su mejor integración y beneficio
por parte de las comunidades educativas rurales. Así, la opción preferida en su
caso, localizado en escuelas de India, fue la de utilizar recursos gratuitos o
con un coste mínimo.
Arquitectura propuesta para la Nube Rural
Fuente: Sukanesh & Kanmani, (2014)
El
modelo de computación en la nube implementado por dichos autores para la
experiencia piloto "Nube Rural", como se describe en la figura 2, es
el de una nube híbrida, en la que una nube privada implementa los recursos
virtualizados principales, y otra pública conecta los centros educativos. Las
claves de esta experiencia para los autores son tres: la necesidad de potenciar
las áreas rurales para avanzar en el desarrollo, que en caso de India suponen
dos tercios de la población del país; el empoderamiento individual del alumnado
rural, que al tener más oportunidades de formación de calidad gracias a la
mejora de los recursos y soporte de la escuela rural, podrá competir en mejores
condiciones por un trabajo cualificado, sin sentirse “inferiores” a los que
acuden a centros urbanos; y por último, el papel de esta tecnología para
facilitar una educación de calidad a la población sin recursos económicos,
mucha de ella en el rural, dado que en la actualidad la mayoría de las familias
rurales no pueden permitirse que sus hijas e hijos vayan a estudiar a escuelas
en la ciudad por dificultades económicas.
En
Latinoamérica también encontramos referencias a la potencialidad de aplicación
de las tecnologías en la nube aplicadas a la escuela rural. La propuesta de Bayonet y Patiño (2014) explora las posibilidades del
“Mobile Cloud”, es decir, la combinación de la utilización de dispositivos
móviles y computación en la nube en el contexto de la escuela rural de
República Dominicana. De las potencialidades ya descritas anteriormente, estos
autores destacan el interés que supone el hecho de que el enorme despliegue de
dispositivos móviles (tanto en áreas rurales como urbanas) presente una
oportunidad muy interesante para las áreas rurales que no tienen una dotación
adecuada de infraestructuras terrestres de comunicaciones. La popularización y
el acceso más económico al móvil/tableta con datos puede proporcionar el acceso
al mundo de servicios y aplicaciones que viene de la mano de la computación en
la nube, donde la capacidad de cómputo y almacenamiento se ejecuta en remoto,
no en el terminal móvil. Éste, sin embargo, también tiene sus limitaciones,
tanto por el propio formato físico, más reducido que un ordenador, como por
limitaciones de ancho de banda o acceso concurrente que reduce la velocidad de
acceso a la información, además de las propias del entorno rural/aislado: mala
cobertura, conectividad intermitente, etc. (Vaidya,
et al., 2020). Esta limitación de la computación en la nube, es decir, la
“necesidad de estar conectado permanentemente” para poder acceder a recursos y
servicios educativos, puede ser complementada con herramientas que utilizan la
sincronización de los recursos en la nube con los equipos locales, como por
ejemplo sistemas de almacenamiento en la nube como Nextcloud
o Dropbox, que permiten poder trabajar en recursos en el equipo local para,
cuando cuenten con conexión, actualizar el recurso para tener la última versión
disponible. Algunas aplicaciones educativas como Moodle offline (LSMS, s.f.)
también son muy adecuadas para el contexto rural con dificultad de
conexión. Esta versión permite que el
profesorado del curso cree una instantánea del mismo,
y el alumnado tenga la posibilidad de conectarse al servidor cuando su conexión
a Internet esté disponible y descargar la instantánea del curso, para ser
utilizado sin conexión.
Otro
de los aspectos más valorados de esta tecnología es la posibilidad de acceso a
los recursos en la nube sin importar el sistema operativo móvil (IOS, Android,
etc.), “utilizando lenguajes estándares web y estándares como HTML/HTML5, CSS y
JavaScript permite funcionalidad multiplataforma y elimina las limitaciones de
desarrollo de aplicaciones nativas” (Bayonet &
Patiño, 2014), lo que abre una oportunidad tanto a proveedores y
desarrolladores como a instituciones educativas para proporcionar soluciones de
acceso y aplicaciones basadas en la nube para el sector educativo,
independientemente de dónde esté situado.
Una
experiencia de uso de “mobile cloud”,
en este caso utilizando iPads para sustituir el material impreso, y
beneficiarse del uso extendido de tecnologías y recursos en la nube, lo realizó
el Sint-Pieterscollege Blankenberge
en Bélgica desde el curso 2011-12. (CloudWATCH, s.
f.). La experiencia, que se fue ampliando en los años siguientes, supuso un
cambio metodológico en el centro, comenzando por el profesorado, que tuvo que
transformar sus métodos de enseñanza, en el que se realizó una transferencia de
todo el material de aprendizaje y tareas a través de la nube, y, según la
descripción del propio proyecto orientando su rol hacia la guía y tutorización
en un aprendizaje más autónomo de su alumnado.
1.3. El entorno tecnológico desarrollado en el proyecto
"RuralSchoolCloud"
Nuestra
investigación se apoyó en el análisis de los desarrollos y estudios previos
existentes en el contexto internacional y, teniendo en cuenta los resultados y
lecciones aprendidas, permitió construir y testar una solución a medida basada
en tecnologías de computación en la nube y software de código abierto, que
fuese útil y potente para proporcionar los mejores servicios y recursos para
dar soporte a experiencias de aprendizaje y colaboración entre escuelas rurales
y dispersas en Europa. Esta solución debería tener una gran facilidad de uso, a
la vez que ser flexible para dar respuesta a futuras necesidades y que tuviese
una utilidad clara y concreta para los usuarios finales, teniendo en cuenta
también los condicionantes económicos para que pudiese ser adoptado por las
comunidades educativas rurales europeas.
El
entorno educativo RuralSchoolCloud (RSC) se diseñó a
partir de un análisis previo de necesidades de las escuelas rurales europeas
participantes y sobre la base de las experiencias previas positivas del equipo
de investigación en otros proyectos precursores como “Rede de Escolas na Nube” y “Rural School Communities for Education in the Cloud”. En este caso se trataba de diseñar un entorno
al que acceder de forma segura mediante una identificación individual, a través
de un navegador web y un escritorio en la nube con un conjunto de servicios y
funcionalidades personalizables para docentes y alumnado de las escuelas
rurales europeas. Este escritorio en la nube sería principalmente una
herramienta colaborativa para actividades comunes entre profesorado y alumnado
y entre las escuelas rurales participantes.
El
entorno educativo RSC ofrecía al profesorado y alumnado la posibilidad de:
·
Acceder desde cualquier dispositivo con capacidad web,
desde cualquier sistema operativo: PC, antiguo o nuevo, tabletas, teléfonos
inteligentes, encerados digitales interactivos (EDI), Smart TV, etc. en
cualquier momento y desde cualquier lugar: escuela, casa, biblioteca,
cibercafé...
·
Tener su propia área privada donde cargar recursos,
trabajar en programas basados en la nube (ofimática, multimedia, etc.) para
crear contenido, almacenarlo, etc.
·
Compartir archivos con otras personas de la escuela
(profesorado y alumnado), para trabajar juntos de forma asíncrona o sincrónica
en ellos.
·
Disponer de distintos niveles de comunicación para
contactar y trabajar de distintas formas con otros usuarios (profesorado y
alumnado) en la nube, de forma sencilla, asincrónica o sincrónica.
El
profesorado, además, podía gestionar el acceso de su alumnado a los recursos de
forma autónoma, sin necesidad de depender de un soporte técnico, así como
monitorizar su progreso y proporcionar retroalimentación de diferentes maneras.
Un docente designado (con rol de "administrador/a de la nube")
también podía personalizar y añadir nuevos recursos y herramientas disponibles
para un grupo de estudiantes (y/o profesores) en el escritorio en la nube en
cualquier momento, o administrar sus cuentas de usuario.
Esquema funcional del Entorno Educativo RSC
En la
figura 3 se describe cómo se planteó el entorno educativo de computación en la
nube de nuestro proyecto de investigación, donde se diseñó una propuesta
pedagógica basada en la colaboración y en la interdisciplinariedad, siguiendo
la metodología de trabajo por proyectos. Este diseño dio respuesta a las
diferentes comunidades escolares implicadas en el piloto, que se agruparon en
torno a cuatro grandes temáticas comunes: Naturaleza, Noticias actuales,
Matemáticas diarias y Tradiciones locales. Sobre una base de infraestructura de
computación en la nube, que gestionaba el Centro de Supercomputación de
Galicia, se desarrollaron cuatro escritorios virtuales interconectados (que por
simplificar denominaremos “nubes”) que compartían un conjunto de herramientas sociales
que permitían interactuar a nivel local, nacional y trasnacional a todos los
miembros de la comunidad europea implicados en los proyectos colaborativos.
Cada nube contaba con una serie de recursos de creación de materiales,
comunicación y trabajo colaborativo, servicio de videoconferencia, repositorios
de documentación compartida para el proyecto o individual, recursos educativos
adaptados y seleccionados por los participantes y enlaces externos a otras
herramientas y servicios en la nube.
2. Metodología
2.1 Objetivos de la investigación
El
objetivo general de la investigación se centró en diseñar, implementar y
evaluar un entorno para la enseñanza flexible y la colaboración en centros
educativos rurales basado en la tecnología de computación en la nube. Este a su
vez se desdobló en otros seis objetivos específicos que guiaron la
investigación:
1. Analizar las
necesidades de las escuelas rurales europeas para mejorar la colaboración y la
flexibilización de los procesos educativos.
2. Explorar las
posibilidades de la computación en la nube en la escuela rural.
3. Diseñar un entorno
para la enseñanza flexible y para la colaboración basada en la computación en
la nube.
4. Experimentar una
solución basada en computación en la nube en escuelas rurales europeas.
5. Analizar el
impacto de la utilización de la computación en la nube en el alumnado y
profesorado (actitudes, destrezas y competencias, usos en los procesos
formativos).
6. Analizar las estrategias
didácticas, recursos educativos desarrollados y actividades surgidas en el
marco de las experiencias piloto del proyecto RuralSchoolCloud.
7. Analizar la
repercusión de la computación en la nube en la mejora de la coordinación entre
docentes y en la gestión escolar.
8. Analizar las
posibilidades de la computación en la nube, como medio innovador para facilitar
el aprendizaje flexible y significativo en contextos educativos.
2.1. Diseño
Se
realizó una Investigación Basada en Diseño (IBD) al considerar que las
características de esta metodología: pragmática, iterativa, contextual, situada
(Wang & Hannafin, 2005) se ajustaban de forma
óptima a los objetivos y resultados esperados del proyecto RuralSchoolCloud.
La investigación se desarrolló en 4 fases siguiendo la estructura de McKenney y Reeves (2013) y se combinaron instrumentos
cualitativos (evidencias documentales –materiales didácticos, producciones
educativas, entrevistas, revisión de expertos) y cuantitativos (cuestionarios a
alumnado y profesorado, analíticas de seguimiento del sistema).
Figura 4
Fases de la investigación RSC
Fuente: Rodríguez-Malmierca
(2022)
2.3. Muestra
La población
objeto de estudio estaba integrada por el total de alumnado y profesorado de
las 14 escuelas rurales participantes en el proyecto RSC localizadas en cinco
países europeos (Dinamarca, España, Gran Bretaña, Italia, Grecia). Dadas las
características del proyecto y las dificultades de acceso a la población para
realizar una experimentación transnacional se aplicó un muestreo intencional no
probabilístico. Finalmente, participaron en el piloto 560 estudiantes
(Dinamarca 30; España: 291; Grecia: 39; Italia: 90; y Reino Unido: 110) y 72
docentes (Dinamarca: 4; España: 47; Grecia: 4; Italia: 11; y Reino Unido: 6) de
los niveles de Infantil, Primaria y Secundaria Obligatoria.
Evaluación de la Plataforma por el profesorado RSC:
dimensiones de análisis
La validación de este instrumento se realizó mediante la
técnica de juicio de expertos y la fiabilidad del instrumento se contrastó a
través del coeficiente de consistencia interna Alfa de Cronbach alcanzando un
valor global α =0,96.
Los resultados obtenidos con este instrumento ayudaron
valorar, desde el punto de vista de los docentes, en qué medida la solución
técnica implementada fue adecuada a las necesidades de las escuelas durante el
piloto, así como identificar las necesidades y los ajustes necesarios que
debíamos considerar en la versión final del entorno.
3. Análisis y resultados
Como ya se ha indicado, para dar respuesta a los
objetivos se recogieron datos a lo largo de las 4 fases de la investigación y a
través de 8 instrumentos diferentes. En este artículo se presentan los
principales resultados obtenidos respecto a la valoración por el profesorado de
las características técnicas y pedagógicas del entorno RSC de computación en la
nube desarrollado en el proyecto RuralSchoolCloud.
Dicha valoración se obtuvo mediante la aplicación del "Cuestionario de
análisis del entorno educativo RSC de computación en la nube" desarrollado
ad-hoc para el proyecto y configurado en torno a tres dimensiones reflejadas en
la figura 5 y 18 ítems (escalas likert), que nos
permitieron valorar tanto la usabilidad como el alineamiento del entorno con
las necesidades de los destinatarios:
Docentes que contestaron el cuestionario sobre el
entorno educativo RSC
|
PAÍS |
N. 61 |
GÉNERO |
EDAD MEDIA |
AÑOS DE
EXPERIENCIA |
ENSEÑANZA |
|||
|
Fem. |
Masc. |
Infantil |
Primaria |
Secundaria |
||||
|
DINAMARCA |
2 |
100,0% |
0,0% |
47 años |
18,0 años |
0,0% |
50,0% |
50,0% |
|
ESPAÑA |
44 |
93,2% |
6,8% |
30,3 años |
13,0 años |
65,9% |
34,1% |
0,0% |
|
GRECIA |
2 |
0,0% |
100,0% |
43 años |
18,5 años |
0,0% |
0,0% |
100,0% |
|
ITALIA |
4 |
75,0% |
25,0% |
41,2 años |
15,5 años |
0,0% |
50,0% |
50,0% |
|
REINO
UNIDO |
9 |
66,7% |
33,3% |
39 años |
10,1 años |
0,0% |
100,0% |
0,0% |
|
TOTAL |
61 |
85,2% |
14,8% |
40,1 años |
15, años |
47,5% |
44,3% |
8,2% |
Como se puede apreciar, el profesorado que participó en
el piloto y evaluó en entorno RSC eran mayoritariamente mujeres (85,2%) con una
edad media de 40,1 años y una media de 15 años de experiencia docente. En
cuanto su distribución por niveles educativos un 47,5% de profesorado de
Educación Infantil, un 44,3% de Educación Primaria y un 8,2% de Educación
Secundaria Obligatoria. Se obtuvieron datos de docentes de todos los países
implicados en el piloto: Dinamarca 5,5%; España: 65,2%; Grecia: 5,5%; Italia:
15,2%; y Reino Unido: 8,3.
3.1. Dimensión 1. Características técnicas del entorno
educativo RSC
Esta dimensión se centró en las características
técnicas del entorno educativo RSC que el profesorado había experimentado
durante los meses del piloto. Concretamente los elementos de análisis fueron:
idoneidad funcional (grado de flexibilidad de la comunicación) y usabilidad,
eficiencia, capacidad de aprendizaje, memorización, error y satisfacción (Nielsen, 1995) con el fin de conocer las opiniones del
profesorado participante sobre la usabilidad de la plataforma desarrollada.
En lo referido a la usabilidad del entorno educativo
RSC, se formularon con cinco ítems (escala Likert) respecto a las cuales se
pedía al profesorado que indicase el grado de acuerdo con las mismas. El
profesorado asignó valores altos en todos los ítems, como se puede apreciar en
la tabla 2. La media de todos los elementos relacionados con la categoría de
usabilidad es de 3.63 sobre 5. Las valoraciones más altas se otorgaron, en este
orden, a su facilidad para el uso de las diferentes funcionalidades (3,75) a su
aspecto atractivo para el profesorado (3,7), la facilidad para aprender el uso
de las diferentes funcionalidades de la misma (3,66),
así como a que pudieron realizar de forma efectiva tareas y alcanzar sus
objetivos con el entorno (3,64). Una puntuación menor, aun dentro de una
valoración bastante positiva, obtuvo el ítem relativo a la configuración del
entorno y su potencial de apoyo al profesorado de manera que no cometía errores
a menudo (3,41).
Usabilidad del entorno educativo RSC
|
Usabilidad del entorno RSC |
Media |
Desv. |
Mín. |
Máx. |
|
Fue fácil aprender a usar las diferentes funcionalidades del entorno
educativo en la nube RSC |
3,66 |
0,75 |
2 |
5 |
|
Pude realizar de forma efectiva tareas y alcanzar mis objetivos con el
entorno educativo en la nube RSC |
3,64 |
0,86 |
2 |
5 |
|
Fue fácil recordar cómo usar las diferentes funcionalidades del entorno
educativo en la nube RSC |
3,75 |
0,9 |
1 |
5 |
|
Me pareció agradable la interfaz del entorno educativo en la nube
RSC |
3,7 |
0,92 |
1 |
5 |
|
El entorno educativo en la nube RSC me apoyó de manera que no cometía
errores a menudo |
3,41 |
1 |
1 |
5 |
|
Puntuación global sobre 5 |
3,63 |
0,75 |
2 |
5 |
Se puede afirmar que se cumplió el objetivo de conseguir
un entorno de aprendizaje de uso intuitivo, en el que la curva de aprendizaje
fue lo suficientemente suave para permitir una aproximación segura y sin
errores o un grado de frustración que impidiese la exploración de las
posibilidades del entorno. La búsqueda de la sencillez es una de las tendencias
actuales del ámbito informático de que reconocen investigadores del campo de la
tecnología educativa como Salinas (2013) para ajustarse a las necesidades de
los usuarios.
3.2. Dimensión 2. Posibilidades pedagógicas del
entorno educativo RSC
En lo relativo a las posibilidades pedagógicas del
entorno educativo RSC, referidas al uso del entorno para la colaboración,
vinculación con las comunidades locales e innovación pedagógica, el
cuestionario incluía otros cinco ítems en los que se pedía al profesorado que
indicase el grado de acuerdo. Los resultados apuntaron un nivel mayoritario de
acuerdo del profesorado respecto a la utilidad e idoneidad del entorno
educativo en la nube para estas tareas.
Si se observa en detalle las respuestas del
profesorado por cada elemento de esta dimensión, el ítem que obtiene una media
más alta es “la utilización del entorno RSC motivó cambios en mi aula y en mi
práctica profesional (planificación de actividades, gestión escolar,
preparación de recursos, etc.)”. En este ítem, el 45,9% del profesorado expresó
estar totalmente de acuerdo o muy de acuerdo, frente a solo un 19,7% que indicó
estar en desacuerdo o muy en desacuerdo. El 34,4% del profesorado indicó una
respuesta neutra. Este resultado, teniendo en cuenta todos los condicionantes
que tiene un proyecto de esta naturaleza y los diferentes perfiles del
profesorado participante nos lleva a ser moderadamente optimistas ante las
posibilidades futuras de un entorno educativo de estas características aplicado
a la escuela rural. Por tanto, el entorno educativo RSC cumplió el objetivo de
proporcionar un elemento positivo de interacción y referencia educativa entre
las escuelas y las familias del alumnado participante. En algún caso, el
profesorado destacó la importancia de participar en proyectos de esta
naturaleza por la visibilidad mediática que despiertan, lo que redunda en una
visión positiva de la escuela ante las familias y la comunidad local. Hay que
recordar que estas escuelas, ante la despoblación del rural, tienen una
matrícula reducida y, a veces, tienen que competir con otro tipo de escuelas en
ciudades próximas que agrupan a alumnado de la zona, por lo que elementos que
supongan una revalorización de la escuela son vistas como muy positivos para
asegurar su supervivencia.
Tabla 3
Posibilidades pedagógicas entorno educativo RSC
|
|
Media |
Desv. |
Mín. |
Máx. |
|
La utilización del entorno
RSC motivó cambios en mi aula y en mi práctica profesional (planificación de
actividades, gestión escolar, preparación de recursos, etc.) |
3,38 |
1,083 |
1 |
5 |
|
Pude crear y actualizar
fácilmente los contenidos educativos con el entorno RSC |
3,25 |
1,135 |
1 |
5 |
|
El entorno RSC me permitió
reforzar los lazos entre la escuela y las familias |
3,21 |
1,280 |
1 |
5 |
|
Mis estudiantes y yo pudimos
compartir fácilmente contenidos educativos multimedia (imagen, sonido,
videos) con las funcionalidades del entorno educativo RSC: muros del
profesorado y alumnado |
3,11 |
1,404 |
1 |
5 |
|
Utilicé el entorno educativo
RSC para crear recursos educativos de forma colaborativa con otros/as |
3,08 |
1,308 |
1 |
5 |
|
Medias totales |
3,28 |
0,98 |
1,75 |
5 |
3.2. Dimensión 3.
Adecuación del entorno educativo RSC a las necesidades e intereses de
los usuarios
Finalmente nos centramos en la adecuación del entorno educativo
en la nube a las características e intereses de la comunidad usuaria,
concretamente en relación con el perfil de su alumnado, requisitos curriculares
de los centros, objetivos pedagógicos del profesorado y necesidades específicas
de la escuela rural. Los resultados muestran que el profesorado participante
mayoritariamente refiere que el entorno educativo en la nube diseñado e
implementado para el proyecto RuralSchoolCloud es
adecuado, situándose todas las puntuaciones medias por encima de 3 en la escala
de 5.
En esta última dimensión también son mayoritarias las
respuestas positivas por parte del profesorado, habiendo mayor diversidad en
las respuestas, teniendo en cuenta las diferentes tipologías de escuelas
participantes, puesto que varias de ellas incluían alumnado de corta edad (por
ejemplo, los CRAs participantes de España, con
alumnado de 3 a 7 años) y aunque dar respuesta al grupo de educación infantil
no fue seleccionado entre los objetivos del proyecto, sí hubiese sido necesaria
una adaptación mayor del entorno para el alumnado de corta edad, cuestión que,
por limitaciones del tiempo y por las tareas de desarrollo a realizar, no se
pudo abordar, optándose por una interfaz genérica para el alumnado de primaria
y secundaria, solo personalizada por los recursos y herramientas propuestos por
el profesorado participante.
Tabla 4
Adecuación del
entorno educativo RSC al usuario/a
|
|
Media |
Desv. |
Mín. |
Máx. |
|
El entorno RSC está adaptado
al perfil de mi alumnado (edad, perfil sociocultural, habilidades, etc.) |
3.05 |
1.38 |
1.00 |
5.00 |
|
El entorno RSC está adaptado
a mis objetivos de enseñanza |
3.28 |
1.21 |
1.00 |
5.00 |
|
El entorno RSC está adaptado
a las necesidades de escuelas rurales |
3.57 |
1.10 |
1.00 |
5.00 |
|
El entorno RSC está adaptado
a la infraestructura de las escuelas rurales |
3.57 |
1.07 |
1.00 |
5.00 |
|
Puntuación global sobre 5 |
3.37 |
1.05 |
1.00 |
5.00 |
Las cuestiones relacionadas con su adaptación a las
necesidades e infraestructura de las escuelas rurales tienen puntuaciones
medias superiores, apuntando así que se consiguió el objetivo planteado de que
el entorno educativo RSC estuviese adaptado a las necesidades de la escuela
rural, en cuanto a adecuación a las infraestructuras existentes y respuesta a
las necesidades percibidas en cuanto a funcionalidades por el profesorado
participante, así como a su infraestructura disponible.
Por último, se pidió al profesorado participante que
indicasen si les gustaría seguir utilizando un entorno de aplicaciones en
computación en la nube en el futuro, en otros cursos o actividades, y la
inmensa mayoría (75,4%) estuvo de acuerdo o totalmente de acuerdo con esta posibilidad.
Solo un 3,24% del profesorado participante se mostró en desacuerdo o total
desacuerdo con la misma.
Figura 6
Intención de uso
futuro de aplicaciones en la nube por parte del profesorado
En
síntesis, según los resultados obtenidos y descritos previamente, el entorno
educativo RSC demostró ser una herramienta potente para proporcionar un recurso
educativo técnico funcional y utilizable para las escuelas rurales de la UE,
permitiendo flexibilidad temporal y espacial en las interacciones de profesores
y estudiantes, y proporcionando una herramienta adaptada a las diferentes
características, necesidades e intereses de las escuelas rurales.
Como
conclusión, el entorno educativo proporcionado en el proyecto RSC ofrecía
oportunidades para mejorar la calidad del aprendizaje y la enseñanza y mejorar
la innovación pedagógica en la educación de las escuelas rurales de la UE. La
mejora de la interacción entre el profesorado y alumnado con plataformas TIC
adaptadas a las necesidades y perfiles de sus usuarios para conseguir este
aprendizaje se ha señalado como una de las claves que intervienen en el proceso
de aprendizaje (Assaf-Silva, 2020).
El
profesorado participante indicó las siguientes posibilidades de mejora del
entorno educativo RSC que fueron incorporadas en los principios de diseño y
forman parte ya de las directrices a tener en cuenta
en los proyectos de investigación y líneas de futuro derivados de este trabajo:
·
Proporcionar mayor orientación: para fomentar la
implementación de escenarios educativos colaborativos, puede ser útil orientar,
apoyar y coordinar aún más a los docentes locales en el proceso de establecer
contactos entre sí, definir proyectos adaptados a sus objetivos curriculares,
planificar y organizar actividades comunes que se pueden mejorar a través de
las funcionalidades de la nube.
·
Uso de aplicaciones de código abierto ya existentes:
como se mencionó anteriormente, las herramientas existentes con las que
maestros y estudiantes ya estaban familiarizados podrían integrarse con la
plataforma para respaldar sus proyectos educativos.
·
Involucrar a las comunidades locales en las
actividades de la nube: esto podría hacerse permitiendo que algunas secciones y
recursos de la nube fueran accesibles a audiencias externas, y fomentando
escenarios educativos que integren a los diferentes actores de la comunidad
educativa (por ejemplo, familias, instituciones culturales, autoridades
locales).
·
Sería interesante realizar un análisis más profundo de
las diferencias de utilización de estas tecnologías de
acuerdo a parámetros como país, género o edad. Algunos estudios, como el
de Wang y Wong (2019), muestran unas diferencias significativas en aspectos
como el de género.
5. Financiación
La
investigación se enmarca en el Proyecto europeo competitivo: Comenius
Multilateral RuralSchoolCloud (Ref: 40182-LLP-1-2013-1-ES-COMENIUS-CMP), financiado por la
Comisión Europea -EACEA-.
Cloud Computing
and Open Source Software for European Rural Schools
1.
Introduction
Although there are multiple definitions of cloud
computing, one of the most accepted in the technological field is the one
proposed by NIST:
"Cloud computing is a model for enabling
ubiquitous, convenient, on-demand access to a range of configurable computing
resources (e.g. networks, servers, storage, applications and services) that can
be provided and put into operation with minimal management effort or service
provider intervention." (Mell & Grance, 2011)
This definition insists on the idea of simplicity (or
minimal intervention) of agents other than the end user to have these computing
resources at one’s disposal, like the metaphor of the electricity grid where
computing resources are provided in a simple and transparent way. (Carr, 2009)
It sometimes seems difficult to distinguish the
boundary between what is understood as opportunities of cloud computing for
schools and the possibilities of the Internet or the connected school (Magro,
2015). For this purpose, in the scientific literature there are some voices and
initiatives such as Katz (2008) or Qasem et al. (2019) highlighting the
potential of the cloud computing ecosystem as a unique opportunity to access
educational resources en masse and reuse them from large heterogeneous
repositories or cloud federations for educational purposes, providing us with a
base of universally accessible knowledge.
1.1. Cloud computing at school
Rapid technological evolution and its services require
a constant effort to provide the school with mechanisms to provide software and
hardware to fit its needs (Sharma, Gupta, & Acharya, 2020). Researchers from the Hellenic American
University (Kalagiakos & Karampelas, 2011) highlighted the need for the
global educational community to benefit from the movement of open educational
content, and that thanks to cloud computing these can be easily integrated by
educators from anywhere in the world. Thus, it is criticised that repositories
of open learning objects, such as the one promoted by the OpenCourseWare
Consortium, do not follow standards to encourage their reuse or the integration
of their valuable learning resources in a cloud infrastructure, through the
development of an Educational Operating System in the Cloud to facilitate their
management. They therefore propose an initiative called the "Federation of
Open Educational Cloud Computing" (FOECC) that enables simple reuse of
educational materials by any institution among different systems in the cloud,
once problems regarding system portability and interoperability have been
identified and solved. These difficulties do not lie fundamentally in the
technical aspects, but in the determination of the different institutional and
political actors.
In a future scenario, Sasikala and Prema (2010)
propose the design and deployment of a Massive and Centralised Cloud Computing
for Education (MCCC). With this model, teachers and students would have access
to resources at any time and from any location, offering applications and
services for the entire educational community with their own selection of
applications and services. The centralised storage model means, among other
advantages, that the loss of individual elements. For example, if a laptop that
stores notes is lost, it is not a serious incident and the monitoring of the
use of resources is easier for the institution (which on the other hand can be
a very delicate point because it entails loss of privacy).
The concept of "the cloud" at the heart of
this new reality of our lives and its role in the school environment leads
Koutsopoulos and Kotsanis (2014) to present a vision in which teaching-learning
processes will be focused on the "student-centred" (cloud
student-centred) in a framework of not only technological, but organizational
integration where all the agents present in education (students, teachers,
administration, family, community) assume a more integrated and present
function. In that vision, this technology provides a step beyond the constructivist
approach to learning, where technology is more than a set of simple tools and
students actively participate in the educational process in a way that helps
them build their own learning (Jonassen et al., 1998).
In this new paradigm of learning, hand in hand with
cloud computing, Koutsopoulos and Kotsanis (2014) assert the need to address
the eight key competences of the European Framework of Competences of Lifelong
Learning (European Commission, 2019), defined as the combination of knowledge,
skills and attitudes that as individuals we need for personal development,
active citizenship, social inclusion and employment. It also responds to the
need of students to acquire the key skills, attitudes and qualities of the
twenty-first century, as described in Figure 1.
Examples of a new paradigm of
Cloud Education.
Source: Adaptation of the original by Koutsopoulos & Kotsanis (2014)
1.2. Cloud computing in the
rural educational environment
In the scientific literature
on the application or experiences of using cloud computing in the rural or
isolated environment, what stands out is its use to respond to the specific
needs of the rural school, its teachers, students and families. The experiences
identified in this field belong to environments different from ones in the
European context, so the concept of "rural school", its possibilities
and circumstances, differs considerably from those of the European school.
There are multiple
possibilities and potential benefits that this emerging technology can provide
to the rural educational world, if they are designed and implemented in a way
that represents a fruitful resource for the educational community while being
economically advantageous compared to the current model. When technology also
helps bridge the gap between the most disadvantaged schools due to their lack
of resources or isolation and the availability of knowledge, infrastructure and
technological support, the possibilities are even more promising
(Álvarez-Álvarez & García-Prieto, 2021).
Researchers Dinesha and
Agrawal (2011) present a proposal for the design and application of cloud
technologies for the improvement of education in disadvantaged rural areas of
India. In this context, the authors highlight the specific circumstances of
this population, which suffers from high rates of poverty, unemployment and
lack of literacy, and insist that the improvement in the quality of education
is the key to improving the conditions of the rural community in India. The
characteristics of the rural school, according to Echazarra and Radinger
(2019), are characterised, among other elements, by having a greater lack of
infrastructure and services than their urban counterparts. In the case of rural
schools in some parts of the world, there is also a lack of qualified teachers
(Kidwai et al., 2013; Wang, & Wong,
2019), and the same demand for quality educational materials. The authors also
highlight additional structural problems of the proposal: scarce funding, few
schools in areas that require students to make long daily trips and poor
infrastructure. These aspects have also been stressed by other recent
studies such as those by Álvarez-Álvarez
& García-Prieto (2021) and Carrete-Marín,
& Domingo-Peñafiel, (2021).
The technological proposal of
Dinesha and Agrawal (2011) describes the use of cloud computing solutions
combining the availability of Virtual Learning Environments (in this case
Moodle) with access to resources and virtualised storage and access to
computers and virtual teams with different configurations and software
available to teachers and rural students. The storage proposal is suggested so
that it can serve as a reference repository with quality educational materials
so that schools can use them in their classes, which have serious lack of resources
(libraries or access to nearby sources of information). Thus , they are able to
provide schools with the most advanced resources, as well as serve as a cloud
repository for all their storage needs. SaaS (Software as a Service) and IaS
(Infrastructure as a Service) are presented as very suitable in the context of
rural education. In particular, the use of DSaaS (Data Storage as a Service)
would allow the creation of a distributed database with a network of
high-quality resources and a digital library that could be accessed
simultaneously from multiple schools, with all kinds of educational resources:
e-books, textbooks, instructions, training videos, etc. The Infrastructure as a
Service (IaaS) model would also provide the rural school with services such as
videoconferencing with experts or between centres, reference videos,
interactive learning games, etc. It is
flexible enough to constantly accommodate the level of demand, with up-to-date
software and resources that would provide the rural school with the
opportunities it currently lacks. In this specific case, cloud computing would
be a key element in providing resources for the entire rural school, not so
much to serve the students individually, but to connect the rural school with
the most advanced knowledge and resources in the state or region, and thus be
able to supply its structural deficiencies. As the authors point out, this
situation is somewhat possible since there is a growing interest in providing
the minimum infrastructures (broadband connections, computer equipment) to
rural centres as well as being able to provide higher quality training to rural
students. This in turn enriches the educational level of the rural community,
improving opportunities and employability while helping reduce the high rates
of poverty in the area.
Researchers such as Sukanesh
and Kanmani (2014) propose the implementation of these technologies in the
rural school taking into account their economic and training possibilities and
limitations, among others, cautiously exploring the adoption of these concepts
and technologies to guarantee their better integration and benefit in rural
educational communities. Consequently, the preferred option in this case,
located in schools in India, was to use free resources or with a minimum cost.
Proposed architecture for the
Rural Cloud
Source: Sukanesh
& Kanmani (2014)
The cloud computing model
implemented by these authors for the "Rural Cloud" pilot experience, as
described in Figure 2, is that of a hybrid cloud, in which a private cloud
deploys the main virtualised resources, and a public cloud connects the
educational centres. For the authors, the keys to this experience are
threefold: First, the need to enhance rural areas to advance in development,
which in the case of India account for two thirds of the country's population.
Secondly, the individual empowerment of rural students, who have more quality
training opportunities thanks to the improvement of resources and support of
the rural school. Thanks to which they will
be able to compete in better conditions for skilled work without feeling
"inferior" to those students from urban areas. Finally, the role of this
technology in providing quality education to the population without economic
resources, much of it in rural areas, given that currently most rural families
cannot afford to send children to schools in the city due to economic
difficulties.
In Latin America we also find
references to the potential for the application of cloud technologies applied
to rural schools. The proposal of Bayonet and Patiño (2014) explores the
possibilities of the "Mobile Cloud", that is, the combination of the
use of mobile devices and cloud computing in the context of rural schools in
the Dominican Republic. Of the potentials already described above, these
authors highlight the fact that the enormous deployment of mobile devices (both
in rural and urban areas) presents a very interesting opportunity for rural
areas that do not have an adequate endowment of land-based communication
infrastructures.
Popularisation and cheaper
access to the mobile/tablet with data can provide access to the world of
services and applications that comes hand in hand with cloud computing, where
computing and storage capacity runs remotely, not on the mobile terminal. This,
however, also has its limitations, both for the physical format itself, smaller
than a computer, and for limitations of bandwidth or concurrent access reducing
the speed of access to information, in addition to those of the rural /
isolated environment: poor coverage, intermittent connectivity, etc. (Vaidya, Shah, Virani, & Devadkar,
2020). This limitation of cloud
computing, that is, the "need to be permanently connected" in order
to access educational resources and services, can be complemented with tools
that use the synchronization of cloud resources with local computers, such as
cloud storage systems like Nextcloud or Dropbox. These systems allow you to
work on resources locally, and when connected, update the resources to the
latest version available. Some educational applications such as Moodle offline
(LSMS, n.d.) are also very suitable for rural areas with connection
difficulties. This version allows the
teaching staff of the course to create a snapshot and the students then have
the possibility to connect to the server when their Internet connection is
available and download the snapshot of the course to be used offline.
Another of the most valued
aspects of this technology is the possibility of access to cloud resources
regardless of the mobile operating system (IOS, Android, etc.). "Using
standard web languages and standards such as HTML/HTML5, CSS and JavaScript
allows cross-platform functionality and eliminates the limitations of native
application development" ( Bayonet & Patiño, 2014), which opens up an
opportunity for both providers, developers and educational institutions to
provide access solutions and cloud-based applications for the education sector,
regardless of where it is located.
An experience of using the
"mobile cloud” using iPads to replace printed material and benefit from the
widespread use of technologies and resources in the cloud was carried out by
the Sint-Pieterscollege Blankenberge in Belgium during the 2011-12 academic
year. (CloudWATCH, n.d.). The experience, which was expanded in the following
years, meant a methodological change in the centre, starting with the teachers,
who had to modify their teaching methods. A transfer of all the learning
material and tasks was performed through the cloud, and according to the
description of the project itself, orienting its role towards guidance and
tutoring towards a more autonomous learning of its students.
1.3. The technological
environment developed in the "RuralSchoolCloud" project
Our research was based on the
analysis of previous developments and studies in the international context.
Considering the results and lessons learned, this allowed us to build and test
a customised solution based on cloud computing technologies and open-source
software. The solution was useful and
powerful enough to provide the best services and resources to support learning
experiences and collaboration between rural and dispersed schools in Europe.
This solution should be easy to use, while being flexible enough to respond to
future needs as well as having a clear and concrete utility for end users, also
taking into account the economic conditions so that it could be adopted by
rural European educational communities.
The RuralSchoolCloud (RSC)
educational environment was designed from a previous analysis of the needs of
the participating European rural schools and based on the positive previous
experiences of the research team in other precursor projects such as "Rede
de Escolas na Nube" ( Schools in the Cloud Network) and "Rural School
Communities for Education in the Cloud". In this case, it was a question
of designing an environment to be accessed securely through individual
identification, using a web browser and a cloud desktop with a set of
customizable services and functionalities for teachers and students at European
rural schools. This cloud desktop would be chiefly a collaborative tool for
common activities between teachers and students and among participating rural
schools.
The RSC educational
environment offered teachers and students:
·
Access from any device with
web capability, from any operating system: PCs (old or new), tablets,
smartphones, interactive digital waxes (EDI), Smart TVs, etc. at any time and
from anywhere: school, home, library, Internet café…
·
Their your own private area,
where they can upload resources, work on cloud-based programs (office
automation, multimedia, etc.) to create content, store it, etc.
·
The possibility of sharing
files with other people in the school (teachers and students) in order to work
together asynchronously or synchronously on them.
·
Different levels of
communication to contact and work in different ways with other users (teachers
and students) in the cloud, in a simple, asynchronous or synchronous way.
Teachers could also manage
their students' access to resources autonomously, without the need to rely on
technical support, as well as monitor their progress and provide feedback in
different ways. A designated teacher (with the role of "cloud
administrator") could also customise and add new resources and tools
available to a group of students (and/or teachers) on the cloud desktop at any
time or manage their user accounts.
Figure 3 describes how the educational environment of
cloud computing of our research project was proposed. In it, a pedagogical
proposal based on collaboration and interdisciplinarity was designed following
the methodology of work by projects. This design responded to the needs of the
different school communities involved in the pilot, which were grouped around
four major common themes: Nature, Current News, Daily Mathematics and Local
Traditions. Regarding cloud computing infrastructure, which was managed by the
Supercomputing Centre of Galicia, four interconnected virtual desktops were
developed (which to simplify we will call "clouds"). These “clouds”
shared a set of social tools allowing all the members of the European community
involved in collaborative projects to interact at local, national
and transnational level. Each cloud had a series of resources for material
creation, communication and collaborative work, videoconferencing service,
repositories of shared documentation for the project or individual, educational
resources adapted and selected by the participants and external links to other
tools and services in the cloud
Figure 3
Functional outline of the RSC Educational Environment
2. Methodology
2.1. Objectives of the research
The overall objective of the research
focused on designing, implementing and evaluating an environment for flexible
teaching and collaboration in rural schools based on cloud computing
technology. This in turn unfolded into six other specific objectives that
guided the research:
1.
To analyse the needs of
European rural schools to improve collaboration and flexibility of educational
processes.
2.
To explore the possibilities
of cloud computing in rural schools.
3.
To design an environment for
flexible teaching and collaboration based on cloud computing.
4.
To experiment with a solution
based on cloud computing in European rural schools.
5.
To analyse the impact of the
use of cloud computing on students and teachers (attitudes, skills and
competences, uses in training processes).
6.
To analyse the didactic
strategies, educational resources developed and activities arising within the
framework of the pilot experiences of the RuralSchoolCloud project.
7.
To analyse the impact of cloud
computing on improving coordination between teachers and school management.
8.
To analyse the possibilities
of cloud computing as a ground-breaking means to aid flexible and meaningful
learning in educational contexts.
2.2. Design
A Design-Based Research (DBR)
was carried out when considering that the
characteristics of this methodology: pragmatic, iterative, contextual, situated
(Wang & Hannafin, 2005) were optimally adjusted to the objectives and
expected results of the RuralSchoolCloud project. The research was developed in
4 phases following the structure of McKenney and Reeves (2013) and qualitative
instruments (documentary evidence – didactic materials, educational
productions, interviews, expert review) and quantitative (questionnaires to
students and teachers, analytical monitoring of the system) were combined.
Stages of RSC research
Source: Rodríguez-Malmierca (2022)
2.3. Sample
The population studied was made
up of the total number of students and teachers from the 14 rural schools
participating in the RSC project in five European countries (Denmark, Spain,
Great Britain, Italy and Greece). Given the
characteristics of the project and the difficulties of access to the population
to carry out a transnational experiment, an intentional non-probabilistic
sampling was applied. Finally, 560 students participated in the pilot (Denmark:
30; Spain: 291; Greece: 39; Italy: 90; and United Kingdom: 110) and 72 teachers
(Denmark: 4; Spain: 47; Greece: 4; Italy: 11; and United Kingdom: 6) from
Elementary, Primary and Compulsory Secondary.
3. Analysis and results
Figure 5
Assessment of the Platform by RSC teachers: dimensions of analysis
The validation of this instrument was carried out using the expert
judgement technique and the reliability of the instrument was contrasted
through Cronbach’s Alpha internal consistency coefficient, reaching an overall
value α = 0.96.
The results obtained with this instrument helped to assess, from the
teachers’ perspective to what extent the technical solution implemented was
appropriate to the needs of the schools during the pilot, as well as to
identify the needs and necessary adjustments that we should consider in the
final version of the environment.
As we can see, the teachers who participated in the pilot were mostly
women (85.2%) with an average age of 40.1 years and an average of 15 years’
teaching experience. As for its
distribution by educational levels, 47.5% of teachers were from Elementary
Education, 44.3% from Primary Education and 8.2% from Compulsory Secondary
Education. Data were obtained from
teachers from all the countries involved in the pilot: Denmark: 5.5%; Spain:
65.2%; Greece: 5.5%; Italy: 15.2%; and the United Kingdom: 8.3%.
Teachers who answered the
questionnaire on the RSC educational environment
|
COUNTRY |
N. 61 |
GENDER |
AVERAGE AGE |
YEARS OF
EXPERI-ENCE |
TEACHING LEVEL |
|||
|
Five. |
Men. |
Elementary |
Primary |
Secondary |
||||
|
DENMARK |
2 |
100,0% |
0,0% |
47 |
18.0 |
0,0% |
50,0% |
50,0% |
|
SPAIN |
44 |
93,2% |
6,8% |
30.3 |
13.0 |
65,9% |
34,1% |
0,0% |
|
GREECE |
2 |
0,0% |
100,0% |
43 |
18.5 |
0,0% |
0,0% |
100,0% |
|
ITALY |
4 |
75,0% |
25,0% |
41.2 |
15.5 |
0,0% |
50,0% |
50,0% |
|
UNITED KINGDOM |
9 |
66,7% |
33,3% |
39 |
10.1 |
0,0% |
100,0% |
0,0% |
|
TOTAL |
61 |
85,2% |
14,8% |
40.1 |
15 |
47,5% |
44,3% |
8,2% |
3.1.
Dimension 1. Technical characteristics of the RSC educational environment
This
dimension focused on the technical characteristics of the RSC educational environment
that teachers had experienced during the months of the pilot. Specifically, the
elements of analysis were functional suitability (degree of flexibility of
communication) and usability, efficiency, learning capacity, memorisation, error and satisfaction (Nielsen, 1995) in
order to know the opinions of the participating teachers on the usability of
the platform.
Usability
of the RSC educational environment was formulated with five items (Likert
scale) where teachers were asked to indicate to what degree the agreed with
them. Table 2 shows us that teaching staff assigned high values in all the
items. The average of all items related to the usability category is 3.63 out
of 5. The highest ratings were given, in
this order, to their ease of use of the different functionalities (3.75) to
their attractive appearance for teachers (3.7), the ease of learning the use of
the different functionalities of the platform (3.66). As well as that they were
able to effectively perform tasks and achieve their objectives with the
environment (3.64). A lower score, even within a fairly
positive assessment, was obtained by the item related to the
configuration of the environment and its potential to support teachers so that
they did not often make mistakes (3,41).
It
can be said that the objective of achieving an intuitive learning environment
was met, in which the learning curve was smooth enough to allow a safe and
error-free approach or a degree of frustration which would have prevented the
exploration of the possibilities of the environment. The search for simplicity
is one of the current trends in the field of I.T. and is acknowledged by
researchers in the field of educational technology such as Salinas (2013) who
underlines its importance in adjusting to the needs of users.
Table 2
Usability of the RSC
educational environment
|
Usability
of the RSC environment |
Average |
Dev. |
Min. |
Max. |
|
It was easy to learn how to use the different functionalities of the
educational environment in the RSC cloud |
3,66 |
0,75 |
2 |
5 |
|
I was able to effectively perform tasks and achieve my goals with the
RSC cloud education environment |
3,64 |
0,86 |
2 |
5 |
|
It was easy to remember how to use the different functionalities of
the educational environment in the RSC cloud |
3,75 |
0,9 |
1 |
5 |
|
I found the interface of the educational environment in the RSC cloud
pleasant |
3,7 |
0,92 |
1 |
5 |
|
The RSC cloud education environment supported me in such a way that I
didn't make mistakes often |
3,41 |
1 |
1 |
5 |
|
Overall rating out of 5 |
3,63 |
0,75 |
2 |
5 |
3.2.
Dimension 2. Pedagogical possibilities of the RSC educational environment
Regarding
the pedagogical possibilities of the RSC educational environment and with reference
to the use of the environment for collaboration, linkage with local communities
and pedagogical innovation, the questionnaire included five other items in
which teachers were asked to indicate the degree of agreement. The results suggested most teachers agreed
with the usefulness and suitability of the educational environment in the cloud
for these tasks.
If
we look in detail at the responses of teachers for each element of this
dimension, the item that obtains a higher average is "the use of the RSC
environment motivated changes in my classroom and in my professional practice
(planning of activities, school management, preparation of resources, etc.)
". In this item, 45.9% of teachers expressed total agreement or strong
agreement, compared to only 19.7% who said that they disagreed or strongly
disagreed. 34.4% of teachers gave a neutral response. This result, considering
all the conditions that a project of this nature has and the different profiles
of the participating teachers, leads us to be moderately optimistic about the
future possibilities of an educational environment with these features applied
to the rural school. Therefore, the RSC educational environment fulfilled the
objective of providing a positive element of interaction and educational
reference between the schools and the families of the participating students.
In some cases, the teaching staff highlighted the importance of participating
in projects of this nature due to media visibility, which results in families
and the local community looking positively upon the school. It should be
remembered that these schools, in the face of rural depopulation, have low
enrolment. At times they have to compete
with other types of schools in nearby cities that group students from the area,
so any elements which lead to a revaluation of the school are seen as
very positive to ensure their survival.
Pedagogical possibilities of
the RSC educational environment
|
|
Average |
Dev. |
Min. |
Max. |
|
The use of the RSC environment motivated changes in my classroom and
in my professional practice (activity planning, school management, resource
preparation, etc.) |
3,38 |
1,083 |
1 |
5 |
|
I was able to easily create and update educational content with the
RSC environment |
3,25 |
1,135 |
1 |
5 |
|
The RSC environment allowed me to strengthen the bonds between the
school and families |
3,21 |
1,280 |
1 |
5 |
|
My students and I were able to easily share multimedia educational
content (image, sound, videos) with the functionalities of the RSC
educational environment: walls of teachers and students |
3,11 |
1,404 |
1 |
5 |
|
I used the RSC educational environment to create educational resources
collaboratively with others |
3,08 |
1,308 |
1 |
5 |
|
Total averages |
3,28 |
0,98 |
1,75 |
5 |
3.2.
Dimension 3. Adaptation of the RSC
educational environment to the needs and interests of users
Finally,
we will focus on the adaptation of the educational environment in the cloud to
the characteristics and interests of the user community. In particular, we will centre on the profile
of its students, curricular requirements of the centres, pedagogical objectives
of the teaching staff and specific needs of the rural school. The results show
that the participating teachers mostly report that the educational environment
in the cloud designed and implemented for the RuralSchoolCloud project is
adequate, placing all the average scores
above 3 on a scale of 5.
Table 4
Adaptation of the RSC educational environment to the user
|
|
Average |
Dev. |
Min. |
Max. |
|
The RSC environment is adapted to the profile of my
students (age, socio-cultural profile, skills, etc.) |
3.05 |
1.38 |
1.00 |
5.00 |
|
The RSC environment is adapted to my teaching
objectives |
3.28 |
1.21 |
1.00 |
5.00 |
|
The RSC environment is adapted to the needs of
rural schools |
3.57 |
1.10 |
1.00 |
5.00 |
|
The RSC environment is adapted to the
infrastructure of rural schools |
3.57 |
1.07 |
1.00 |
5.00 |
|
Overall rating out of 5 |
3.37 |
1.05 |
1.00 |
5.00 |
In this
last dimension, most of the responses from the teaching staff are positive,
with greater diversity in the answers, considering the different typologies of
participating schools, since several of them included young students (for
example, the participating CRAs from Spain, with students from 3 to 7 years
old). Nevertheless, responding to the Elementary education group was not
selected among the objectives of the project and further adapting the
environment for young students was not finally addressed due to time
constraints and the development tasks to be carried out. We opted for a generic
interface for primary and secondary students, only personalised
by the resources and tools proposed by the participating teachers.
The
issues related to their adaptation to the needs and infrastructure of rural
schools have higher average scores, meaning that the objective was achieved.
The RSC educational environment was adapted to the needs of the rural school,
in terms of adjustment to existing infrastructures and response to the needs
perceived in terms of functionalities by participating teachers as well as its
available infrastructure.
Finally,
the participating faculty were asked to indicate whether they would like to
continue using an application environment in cloud computing in the future, in
other courses or activities. The vast majority (75.4%) agreed or strongly
agreed with this possibility. Only 3.24% of the participating teachers
disagreed or totally disagreed with it.
Figure 6
Intention of future use of cloud applications by faculty
4. Conclusions
In summary, according to the results
obtained and described above, the RSC educational environment proved to be a
powerful tool to provide a functional and usable technical educational resource
for rural schools in the EU. It allowed for temporal and spatial flexibility in
the interactions of teachers and students, and providing a tool adapted to the
different characteristics, needs and interests of rural schools.
In conclusion, the educational
environment provided in the RSC project offered opportunities to improve the
quality of learning and teaching and to improve pedagogical innovation in the
education of rural schools in the EU. The improvement of the interaction
between teachers and students with ICT platforms adapted to the needs and
profiles of their users to achieve this learning has been pointed out as one of
the keys that intervene in the learning process (Assaf-Silva, N. A. J., 2020).
The participating teachers
suggested the following possibilities for improving the RSC educational
environment. They have been included in the design principles and are already
part of the guidelines to be considered in future research projects derived
from this work:
·
Provide further guidance: To
encourage the implementation of collaborative educational scenarios, it can be
useful to further guide, support and coordinate local teachers in the process
of networking with each other, defining projects tailored to their curricular
objectives, planning and organizing common activities
that can be improved through cloud functionalities.
·
Using already existing
open-source applications: As mentioned above, existing tools that teachers and
students are already familiar with could be integrated with the platform to
support their educational projects.
·
Involve local communities in
cloud activities: this could be done by allowing some sections and resources of
the cloud to be accessible to external audiences, and by encouraging
educational scenarios that integrate the different actors of the educational
community (e.g. families, cultural institutions, local
authorities).
·
It would be interesting to
carry out a deeper analysis of the differences in the use of these technologies
according to parameters such as country, gender or
age. Some studies, such as that of Wang, X., & Wong, B. (2019), show
significant differences in aspects such as gender.
5. Financing
The research is part of the
competitive European project Comenius Multilateral RuralSchoolCloud
(Ref: 40182-LLP-1-2013-1-ES-COMENIUS-CMP), funded by the European Commission
-EACEA-.
References
Álvarez-Álvarez,
C., & García-Prieto, F. J. (2021). Brecha digital y nuevas formas
académicas en la escuela rural española durante el confinamiento. Educar, 57(2), 397-411. https://doi.org/10.5565/rev/educar.1250
Assaf-Silva,
N. A. J. (2020). El futuro de la interacción
aprendiz- interfaz, una visión desde la tecnología educativa. Revista de Innovación Educativa, 12(2),
150-165.
Bayonet,
L. E., & Patiño, A. D. (2014). Mobile
Cloud aplicado en las Escuelas Rurales de Republica Dominicana. http://bit.ly/3Ez0K8b
Carr, N. (2009). The
big switch: Rewiring the world, from Edison to Google. WW
Norton & Company.
Carrete-Marín,
N., & Domingo-Peñafiel, L. (2021). Los recursos tecnológicos en las aulas
multigrado de la escuela rural: Una revisión sistemática. Revista
Brasileira de Educação do Campo, 6, 13452-13452.
CloudWATCH (s.f.) iPad school Sint-Pieters – Sint-Jozef Blankenberge.
CloudWATCH.
http://bit.ly/3xTvS15
Comisión
Europea, Dirección General de Educación, Juventud, Deporte y Cultura (Ed.)
(2019). Competencias clave para el
aprendizaje permanente. Oficina de Publicaciones. http://bit.ly/37v2iUD
Dinesha,
H. A., & Agrawal, K. (2011). Advanced Technologies and Tools for Indian Rural
School Education System. International
Journal of Computer Applications, 36(10), 54–60.
Echazarra, A., & Radinger, T. (2019). Learning in Rural
Schools: Insights from PISA, TALIS and the literature.
OECD Education Working Paper, 196. https://doi.org/10.1787/8b1a5cb9-en
Jonassen, D.
H., Carr, C., & Yueh, H.-P. (1998). Computers as
mindtools for engaging learners in critical thinking. TechTrends, 43(2), 24-32. https://doi.org/10.1007/BF02818172
Kalagiakos, P., & Karampelas, P. (2011). Cloud computing learning. 2011 (5th International
Conference on Application of Information and Communication Technologies, AICT -
Conferencia). IEEE, Bakú, Azerbaiyán. https://doi.org/10.1109/ICAICT.2011.6110925
Katz, R. N.
(2008). The Tower and The Cloud: Higher
Education in the Age of Cloud Computing. EDUCAUSE. http://bit.ly/38VpgEJ
Kidwai, H.,
Burnette, D., Rao, S., Nath, S., Bajaj, M., & Bajpai, N. (2013). In-service
Teacher Training for Public Primary Schools in Rural India, Working Paper Series 12, 1-50. https://doi.org/10.7916/D8HT2PRV
Koutsopoulos, K. C., & Kotsanis, Y.
C. (2014). School on Cloud: Towards a paradigm shift. Themes in Science & Technology Education, 7(1), 47-62.
LSMS
(s. f.). Moodle offline. http://bit.ly/3EsoIC2
Magro,
C. (2015). Educación conectada en tiempos
de redes. Ministerio de Educación.
Mckenney,
S., & Reeves, T. (2013). Educational
Design Research. En Spector J., Merrill M., Elen J.,
Bishop M. (eds). Handbook of Research on
Educational Communications and Technology (pp. 131-140). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-3185-5_11
Mehta,
D., Saxena, S., Saxena, S.,
& Kohli, V. R. (2015). Promoting
Rural Education through Cloud Computing-An Analysis. http://bit.ly/3MbU8iI
Mell, P.,
& Grance, T. (2011). The NIST Definition of Cloud Computing Recommendations
of the National Institute of Standards and Technology. NIST Special Publication, 800,145.
Nielsen, J.
(1995). How to conduct a heuristic evaluation. Nielsen Norman Group, 1(1), 8.
http://bit.ly/3KYWu4m
Qasem,
YA, Abdullah, R., Jusoh, YY, Atan, R. y Asadi, S. (2019). Adopción de la computación en la
nube en instituciones de educación superior: una revisión sistemática. Acceso
IEEE, 7, 63722-63744.
Rodríguez-Malmierca, M.J. (2022). La
integración de la tecnología de computación en la nube en el proceso de
enseñanza-aprendizaje (Tesis doctoral, Universidad de Santiago de
Compostela). Repositorio Minerva http://minerva.usc.es/xmlui/handle/10347/27569
Salinas,
J. (2013). La computación en la nube y sus posibilidades para la formación. En Aguaded, J.I., & Cabero, J. (Coords.),
Tecnologías y medios para la educación en
la e-sociedad (pp.137-157). Alianza editorial.
Sasikala,
S., & Prema, S. (2010). Massive
Centralized Cloud Computing (MCCC) Exploration in Higher Education.
International Conference on e-resources in higher education: Issues,
Developments, Opportunities and Challenges. (Conferencia).
Bharathidasan University, Tiruchirappalli, India. http://bit.ly/3JXB0Do
Sharma, M., Gupta,
R., & Acharya, P. (2020). Factors influencing cloud computing adoption for
higher educational institutes in India: a fuzzy AHP approach. International Journal of Information
Technology and Management, 19(2-3), 126-150.
Sukanesh, R., & Kanmani, A. (2014). Cloud computing in the
field of rural education. Applied
Mechanics and Materials, 573, 593-599. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.573.593
Vaidya, S.,
Shah, N., Virani, K., & Devadkar, K. (2020). A survey: Mobile cloud computing in
education. [Conference]. (IEEE) 5th International Conference on
Communication and Electronics Systems (ICCES). http://bit.ly/3L5RomR
Wang, F.,
& Hannafin, M. J. (2005). Design-based research and technology-enhanced
learning environments. Educational
Technology Research and Development, 53(4), pp. 5-23. https://doi.org/10.1007/BF02504682
Wang, X.,
& Wong, B. (2019). Bridging knowledge divides utilizing cloud computing
learning resources in underfunded schools: Investigating the determinants. Journal of Educational Computing Research,
57(3), 591-617.
Zhang, Z.,
& Zhang, X. (2010). A load balancing
mechanism based on ant colony and complex network theory in open cloud
computing federation. (Conferencia). ICIMA, Wuhan, China
de https://doi.org/10.1109/ICINDMA.2010.5538385