4. LA PLATAFORMA EDUCATIVA
RS-EducA©
RS-EducA© contiene una explicación clara y
concisa de los aspectos teóricos y sus aplicaciones, lo que facilita al alumno
la comprensión de los mismos. Ya que el modelo didáctico utilizado para
elaborar se apoya no sólo en los conocimientos enciclopédicos sino también en
el desarrollo de capacidades relacionadas, el alumno no aprenderá únicamente
contenidos sino que desarrollará capacidades. RS-EducA© ha sido realizado
pensando también en aquellos alumnos que optan por la autoformación, ya que
permite de forma cómoda y fácil el autoaprendizaje.
RS-EducA© se apoya en las nuevas tecnologías
multimedia. Las principales características diferenciales con otros proyectos
educativos y sus principales novedades son las siguientes:
4.1.
RS-EducA© software: un nuevo programa educacional
Uno de los principales logros del proyecto es haber desarrollado un
software para procesamiento de imágenes de satélite intuitivo, y de fácil
empleo siguiendo ejemplos integrados en una secuencialidad semejante a la que
se aplica en las metodologías de un proyecto real de teledetección. La facilidad
de manejo ha sido la gran meta, este término se refiere a la transparencia del
programa ante el usuario novicio. Esto implica recoger una serie de rasgos que
simplifiquen su utilización, de tal forma que el alumno pueda volcar más
atención en los conceptos que en el manejo de los comandos. La capacitación
práctica que adquiere el alumno en el manejo informático responde a las
demandas actuales del sector empresarial, lo que facilitará su incorporación al
mundo laboral o permitirá su actualización.
La encuesta de docencia en teledetección
realizada por la Asociación Española de teledetección a todos los docente
españoles en la que se evalúan los diferentes softwares utilizados en la
enseñanza de la teledetección destacan la casi ausencia de programas educativos
y de libre acceso. La mayor parte de los cursos impartidos se realizan con
programas comerciales de difícil manejo y en general bajo licencia como ERDAS,
PCI, IDRISI o ENVI. Muy pocas universidades utilizan freeware como LeoWorks, MicroMSI, Multispec,...
A nivel internacional los programas
educacionales como MicroMsi (Geospatial Sciences Lab- US Military Academi) de
Scott (2004) o LEOWorks de la European Space Agency (ESA) se han diseñado con
fines educativos pero el entorno de trabajo de RS-EducA© aporta mejores
soluciones. En la Tabla 2 se representa la comparación de diferentes software
de teledetección los principales atendiendo a la componente informática: 1: Principales
funciones de procesamiento digital incluidas; 2: Facilidad de manejo o rápida
rampa de aprendizaje ; 3: Ordenadores de gran potencia de cálculo) y los
recursos educativos desarrollados; 4: Idioma castellano; 5: Materiales
educativos específicos; 6: Innovación educativa; 7: Plataforma de apoyo a la
docencia). Como se puede comprobar RS-EducA es la mejor opción de la
comparativa sobre todo en la señanza de la teledetección en castellano.
Tabla 2. Comparación de
diferentes software de teledetección
|
Software
educativos
|
Recursos Informáticos
|
Recursos educativos
|
|||||
|
(1)
|
(2)
|
(3)
|
(4)
|
(5)
|
(6)
|
(7)
|
|
|
MicroMsi
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
Si
|
|
MIPS
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
|
LEOWorks
|
Si
|
No
|
Si
|
No
|
Si
|
No
|
Si
|
|
Grass
|
Si
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
|
GV-SIG
|
Si
|
No
|
No
|
Si
|
No
|
No
|
No
|
|
RS-EducA
|
Si
|
Si
|
Si
|
Si
|
Si
|
Si
|
Si
|
Leyenda: (1) Principales funciones de procesamiento
digital incluidas; (2) Facilidad de manejo o rápida rampa de aprendizaje ; (3)
Ordenadores de gran potencia de cálculo; (4) Idioma castellano; (5) Materiales
educativos específicos; (6) Innovación educativa (Aprendizaje orientado a
proyectos,…); (7) Plataforma de apoyo a la docencia
RS-EducA© software ha sido desarrollado
utilizando el lenguaje de programación C++ y el entorno de programación
Microsoft Visual C++ 6.0. Los requerimientos mínimos del sistema en el que se
desee instalar RSeducA© software son: Microsoft® Windows® XP, NT 4.0 o
2000; Procesador a 1,4 GHz o
superior; 256MB de memoria RAM; 2.5 MB de espacio disponible en disco; Tarjeta
de vídeo de 32 MB.
La Figura 7 muestra la vista general del
entorno de trabajo. El menú del sistema se ubica en la parte superior de la
aplicación. Al pulsar sobre una opción del menú que no incluya la flecha, se
ejecutará el módulo de la aplicación asociado a ese elemento del menú. En la Figura
8 se recoge la estructura de menus y submenus, ésta sigue una secuencialidad
lógica e intuitiva.
Figura 7. Vista general
del entorno de trabajo
Figura 8. Estructura de
menus y submenus
En la Figura 9 se muestra el diagrama de
flujo del funcionamiento general de las operaciones que permite realizar el
programa.
Figura 9. Diagrama de flujo del programa.
4.2.
Aula RS-EducA©: Nuevos materiales formativos.
Los materiales formativos se organizan
entorno a tres verbos de acción: ‘Aprender’, ‘Practicar’ y ‘Aplicar’ la
Teledetección. Fueron desarrollados por Quintano et al. (2004). De esta forma,
la componente aula se articula en tres grandes apartados precedidos de una
introducción: Teoría de la Teledetección, Práctica de la Teledetección y
Aplicaciones de la Teledetección.
.
4.2.1.
Aprender la Teledetección
El primer bloque, ‘Aprender la Teledetección’
desarrolla los contenidos teóricos de esta ciencia; esta información es apoyada
por presentaciones gráficas para el profesor. El apartado se ha estructurado en
diez capítulos.
Los tres primeros sientan las bases y
realizan una presentación de lo que se conoce como “Teledetección”. Así, en el
primer capítulo “Introducción a la Teledetección”, se realiza una presentación
de los conceptos básicos asociados a la Teledetección, haciendo especial
hincapié en las aplicaciones. En el segundo “Radiación Electromagnética”, se
introducen los fundamentos físicos del proceso de Teledetección. Y el tercero
“Plataformas y Sensores de Teledetección”, describe las plataformas y los
sensores más importantes empleados en la Teledetección en la ingeniería.
Los cinco capítulos siguientes se han
dedicado al análisis digital de las imágenes de satélite (captadas por los
sensores mencionados en el capítulo tercero de la forma indicada en el capítulo
segundo). El objetivo del análisis digital de imágenes de satélite es la
extracción de información de la imagen que no es aparente en su forma original.
Las etapas para llevar a cabo este análisis varían de una imagen a otra debido
principalmente a los diferentes formatos y condiciones iniciales de cada
imagen, y a la información de interés que desea extraerse, pero pueden
resumirse en las siguientes, si bien es necesario remarcar que no
obligatoriamente todas las imágenes han de atravesar estas etapas
secuencialmente: Preprocesado de la imagen: correcciones, realce de la imagen,
transformación de la imagen, clasificación de la imagen (ver Figura 10),
análisis multitemporal, verificación de resultados y generación de la
documentación final.
Figura 10. Detalles de los diferentes usos
del suelo de la zona de prácticas
El capítulo nueve realiza una presentación de
los “Sistemas de Información Geográfica”, y su relación con la Teledetección, y
para finalizar, el último capítulo introduce conceptos más avanzados como el
empleo de radar y lidar, presentando las técnicas específicas para trabajar con
este tipo de imágenes.
4.2.2. Practicar la Teledetección
En el segundo gran bloque, ‘Practicar la
Teledetección’, se han incluido las diferentes prácticas propuestas, en
concreto se realizan 9 prácticas autoguidadas siguiendo la lógica de un
proyecto completo de teledetección. Básicamente, cada una de ellas está
dedicada a las diferentes etapas seguidas en el proceso de análisis digital de
una imagen de satélite y presentadas en los ocho primeros capítulos del
apartado anterior.
En la Tabla 3 se refleja la taxonomía de
Bloom (Bloom, 1956) de los Objetivos Específicos de las 9 prácticas diseñadas
(Una clasificación jerárquica del nivel de complejidad de los objetivos
específicos). La formulación clara de objetivos específicos en cada una de las
prácticas permite: comunicar al estudiante, y a los docentes, la finalidad de
las prácticas de forma más clara que la simple enumeración de los contenidos; describir
las acciones que los estudiantes serán capaces de hacer al finalizar el curso; establecer
una relación directa entre los objetivos y la evaluación del aprendizaje; y elegir
los métodos e instrumentos de enseñanza más adecuados para que se alcancen los
objetivos propuestos.
Tabla 3. Taxonomía de Bloom de los Objetivos
Específicos en RS-EducA
|
NIVEL
|
TIPO DE
COMPORTAMIENTO
|
EL
ALUMNO SERÁ CAPAZ DE..
(Prácticas RS-EducA)
|
|
6.
Evaluación
(Evaluar,
Juzgar, Defender, Criticar, Justificar, Argumentar)
|
Realizar juicios críticos
fundamentados en criterios internos o externos
|
P4,P5,P6: Evaluar los resultados de las distintas
técnicas de validación de los resultados (matrices de confusión, índice
kappa, etc)
P8: Juzgar y criticar un proyecto de teledetección
presentado en un artículo científico
|
|
5.
Síntesis
(Concebir,
Escribir, Exponer, Definir, Discutir, Planificar)
|
Desarrollar un trabajo
personal después de haber concebido un plan de acción
|
P7: Concebir y planificar un proyecto de
teledetección en función del conjunto de aprendizajes realizados en el
proyecto de finalizado.
|
|
4.
Análisis
(Analizar,
Organizar, Deducir, Elegir, Distinguir, Comparar)
|
Identificar los
elementos, las relaciones y los principios de organización de una situación
|
P1: Organizar las distintas etapas y tareas de un
proyecto de teledetección
P1: Elegir la escala, leyenda, exactitud, tiempo de
ejecución y coste para una determinada aplicación.
P2: Deducir la resolución espacial/espectral, el
número de imágenes y la fechas de adquisión para un proyecto de teledetección
concreto.
P3: Deducir la transformaciones más adecuadas para
extraer información de una imagen de satélite.
|
|
3.
Aplicación
Resolver
(Utilizar,
Manipular, Aplicar, Calcular, Formular)
|
Recordar conocimientos o
principios necesarios para la resolución de un problema
|
P1: Utilizar de visualizar las imágenes obtenidas
por diferentes sensores y obtención de las estadísticas básicas de una
imagen.
P2:
Aplicar correcciones radiométricas a una imagen de satélite
P2: Aplicar las principales técnicas de corrección
geométricamente una imagen de satélite con RS-EducA.
P3: Utilizar las diferentes técnicas para realzar
una imagen de satélite, ajustando el contraste, realizando composiciones de
color y aplicando diferentes tipos de filtrado.
P4: Aplicar las diferentes técnicas para clasificar
una imagen de satélite
P5: Aplicar las diferentes técnicas de análisis
multitemporal de imágenes de satélite
P5: Aplicar las principales técnicas de análisis
multiestacionales y definir la evolución de las diferentes cubiertas en el
tiempo
P6:
Calcular las firmas espectrales de los componentes básicos que caracterizan
una imagen de satélite
P6:
Calcular la descomposición espectral de una imagen de satélite en sus
componentes básicos
P7: Utilizar las opciones para la presentación de
imágenes digitales y creación de mapas de RS-EducA.
|
|
2.
Comprensión
(Explicar,
Interpretar, Prever, Describir, Comparar, Diferenciar)
|
Interpretar y extrapolar
a partir de ciertos conocimientos
|
P1: Interpretar las principales características del
territorio de estudio (Altobierzo-León)
P5: Comparar las diferentes técnicas de análisis
multitemporal de imágenes de satélite
|
|
1.Adquisición
de conocimientos
(Enumerar,
Nombrar, Identificar, Definir, Reconocer, Recordar)
|
Recordar palabras,
hechos, definiciones, convenciones, principios, teorías,
|
P0: Conocer las utilidades de la plataforma de
e-learning RS-EducA
P1: Conocer las utilidades del entorno de
procesamiento de imágenes RS-EducA software
P2: Conocer las principales técnicas para corregir
una imagen radiométrica y geométricamente
P4: Conocer las diferentes técnicas para clasificar
una imagen de satélite
P3: Conocer las técnicas de procesamiento digital de
una imagen de satélite
P4: Identificar las firmas espectrales de los
diferentes tipos de cubiertas existentes en una imagen de satélite
P5: Conocer las diferentes técnicas de análisis
multitemporal de imágenes de satélite
P6: Conocer la técnica de Mezclas Espectrales para
realizar una clasificación blanda de imágenes de satélite
|
Leyenda de práctias: P0: PRESENTACIÓN PLATAFORMA DE
E-LEARNING; P1: OBJETIVOS Y DECISIONES; P2: CORRECCIONES; P3: REALCES Y TRANSFORMACIONES; P4: CLASIFICACIONES
BÁSICAS; P5: ANÁLISIS MULTITEMPORAL; P6: CLASIFICACIONES AVANZADAS; P7: PRESENTACIÓN
DE RESULTADOS; P8: REVISIÓN CRÍTICA PROYECTO TELEDETECCIÓN
Asimismo se incluye el manual de usuario del
software que se emplea para su ejecución, RS-EducA©.
Figura 11. Alumno en
práctica de RS-Educa©
4.2.3 Practicar la Teledetección
En el último gran bloque, ‘Aplicaciones de la
Teledetección’, se engloba un conjunto de trabajos realizados por distintos
investigadores del equipo de trabajo. Este apartado permite que el alumno tenga
una idea clara de las aplicaciones de la Teledetección en distintas disciplinas
científicas en el siglo XXI. Así, existen trabajos relacionados con la
experiencia de los autores: por ejemplo, en incendios forestales (Quintano et
al., 2006).
4.
3. Recursos RS-EducA©: una nueva plataforma formativa
RS-EducA© ha sido realizado también pensando
en aquellos alumnos que optan por la autoformación, ya que permite de forma
cómoda y fácil el autoaprendizaje. Sin embargo, el proyecto puede servir
también de material para la elaboración de un curso de referencia curricular
(apoyo a la enseñanza). En estos últimos años los estudiantes utilizan como
herramientas para el estudio el ordenador e Internet. En este sentido se trata
de un proyecto docente innovador debido a la utilización creativa de recursos y
de materiales docentes.
El objetivo principal se desglosa en dos
secundarios, por un lado la creación
de un CD-ROM interactivo que permite la consulta del temario, prácticas,
así como la descarga del software requerido para realizar dichas prácticas, y
por otro, una aplicación Web (http://rs-educa.blogspot.com) que permite el
acceso a través de cualquier ordenador con conexión a Internet y además permite
una actualización continua de la información. Con ellas se pretende tener fácil
acceso a todo el material necesario para cursar la asignatura.
Ambas aplicaciones, CD interactivo y página
Web cumplen los siguientes requisitos:
1.
Versatilidad: El usuario puede
acceder a los contenidos de la aplicación de la forma que le sea más
conveniente
2.
Accesibilidad: la información
contenida en la aplicación es accesible para el alumno en cualquier momento y
situación
3.
Interfaz cómodo: el diseño de las
páginas así como del CD con todos sus componentes es de sencillo manejo, ya que
fue realizado analizando previa y detenidamente las características del grupo
de usuarios al que estaba destinado.
La plataforma (Quintano et al., 2007) es una
puerta abierta a todos los recursos de la red, que sirve para organizar y
relacionar toda la información que existe sobre el tema.
Dicha plataforma es el soporte de todos los
materiales didácticos mencionados, permitiendo acceder a la información
complementaria como imágenes, aplicaciones y soluciones, así como del software
RS-EducA© necesario para que el alumno efectúe las prácticas propuestas. Esta
plataforma ha sido realizada pensando no sólo en ser un complemento para los
alumnos presenciales en el aula sino también teniendo en cuenta a aquellos
alumnos que optan por la autoformación, ya que permite de forma cómoda y fácil
el autoaprendizaje. Así, la plataforma funciona asimismo como un centro de
información en aspectos relativos a la Teledetección a nivel internacional, ya
que también integra un exhaustivo conjunto de recursos de apoyo a la formación
y la búsqueda de empleo.
El conjunto de la plataforma formativa
RS-EducA©.se presenta en un doble formato CD-ROM y WEB, permitiendo este último
formato una actualización continua de la información. En la Figura 12 se puede observar el formato de la interfaz
CD-ROM.
En el momento de comenzar a realizar este proyecto
se decidió utilizar el programa Macromedia Flash debido a que sus posibilidades en la creación de
aplicaciones multimedia son muy amplias. Flash ha conseguido hacer posible lo
que más se echa en falta en Internet: Dinamismo, y con dinamismo no sólo nos
referimos a las animaciones, sino que Flash permite crear aplicaciones
interactivas que permiten al usuario ver la web como algo atractivo, no
estático (en contraposición a la mayoría de las páginas, que están realizadas
empleando el lenguaje HTML). Esta plataforma ha sido diseñada tratando que sea
lo más intuitiva y homogénea posible, de forma que el usuario pueda acceder
fácilmente a todos los contenidos.
Figura 12. Interfaz de la
plataforma educativa (CD-ROM)
La estructura principal del menú consta
de cuatro opciones principales que
se van desglosando en subopciones. A continuación, en la figura 13 se puede ver
la estructura completa del menú con todas las subopciones que lo componen. La
estructura del interfaz y la del menu son similares para las dos aplicaciones
(CD-ROM y Web).
La aplicación plataforma RS-EducA© es
versátil, permitiendo al usuario moverse por cada uno de los apartados del menú independientemente del
punto de la aplicación en que se encuentre. El interfaz de RS-EducA© está
diseñado de forma que su manejo no plantea ningún tipo de duda a la hora de la
navegación del mismo. El diseño es amigable y permite al usuario una
interactividad total. La aplicación Web es susceptible de ser actualizada
siempre que el administrador de la misma lo estime conveniente.
Tras el análisis de los resultados obtenidos
en las aplicaciones desarrolladas hemos realizado un estudio de las posibles
mejoras que se pueden introducir en un futuro próximo como la ampliación o
modificación de los contenidos ya existentes, nuevos temas, recursos etc., y la
creación de una base de datos que permita un registro de los usuarios para que
acceden a los contenidos de la aplicación Web, de forma que se les asigne una
contraseña que deberá ser validad cada vez que desee acceder a los mismos.
Figura 13. Estructura
completa del menú