Investigación y pedagogía

El movimiento de Cursos Masivos Abiertos en Línea (MOOC), que típicamente se ha centrado en estudiantes independientes en línea, tiene oportunidades adicionales para llegar a estudiantes y profesores en aulas tradicionales. A través de la colaboración entre Davidson College, College Board y edX, informamos sobre los primeros hallazgos de un modelo dirigido por profesores que utiliza materiales abiertos en línea en aulas de Advanced Placement (AP). Desde el verano de 2014 hasta el presente, los módulos de Davidson Next que cubren Cálculo AP, Macroeconomía AP y Física AP se han entregado a profesores y estudiantes de secundaria en tres fases: 1) Piloto: un programa que prototipa contenido con profesores y estudiantes en escuelas secundarias de Carolina del Norte, 2) edX: lanzamientos en línea abiertos de contenido a través de edX.org, y 3) CCX: una nueva herramienta de curso personalizado (CCX) que ofrece instancias privadas de material MOOC a profesores para su uso con estudiantes. Informamos sobre la inscripción y los antecedentes de los estudiantes en cada fase, y ofrecemos indicaciones de que nuestro contenido beneficia el rendimiento estudiantil en exámenes AP validados externamente.

Durante el semestre de otoño de 2016, el departamento de EECS (Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación), con la aprobación del Comité del Programa de Pregrado del MIT (CUP), realizó una prueba piloto de la asignatura 6.S064, permitiendo a los estudiantes del MIT completar la versión de edX de 6.002 Circuitos y Electrónica para obtener créditos del curso. La razón principal para ofrecer 6.S064 fue proporcionar flexibilidad en el aprendizaje para estudiantes con conflictos de horario. También se pretendía que la flexibilidad redujera el estrés estudiantil. Este informe ofrece una evaluación descriptiva de las experiencias y el aprendizaje de los estudiantes en esta asignatura, basada en datos del sistema edX, datos de los instructores y encuestas y entrevistas a los estudiantes.

Este “Informe del Año 4” amplía estos hallazgos anteriores a cuatro años completos de cursos de HarvardX y MITx en edX, resultando en una de las encuestas más grandes de MOOCs hasta la fecha: 290 cursos, 245 mil certificados, 4.5 millones de participantes, 28 millones de horas de participación y 2.3 mil millones de eventos registrados en línea. Presentamos nuestros hallazgos en una serie de nueve exposiciones que abordan preguntas sobre la evolución del movimiento MOOC desde su nacimiento en 2012, hasta su adolescencia actual.

Nuestra nación es bastante buena en preparar a los jóvenes para convertirse en excelentes atletas. Así que un físico chino que está realizando su investigación postdoctoral en el Instituto Tecnológico de Massachusetts  se preguntó si la física universitaria podría enseñarse de la misma manera que los entrenadores enseñan fútbol, y obtener mejores resultados. De la misma manera que los grandes entrenadores de fútbol descomponen el juego en habilidades específicas, como pasar, recibir y disparar, y hacen que los niños practiquen estas habilidades hasta dominarlas, Zhongzhou Chen está tratando de descomponer el campo de la física en habilidades más simples que los estudiantes puedan dominar a través de la práctica.

A pesar del interés generalizado, la emoción y el escepticismo sobre los cursos masivos abiertos en línea (MOOCs) por parte de la comunidad educativa postsecundaria, pocos estudios describen las formas en que los MOOCs se han implementado en clases presenciales y sus impactos. Este documento explora el desarrollo, implementación y resultados de evaluación de un estudio empírico inicial que investiga la eficacia de integrar contenido de cursos masivos abiertos en línea (MOOC) en un entorno tradicional de colegio comunitario con créditos. Además de demostrar la "prueba de concepto" de este enfoque "combinado" con los estudiantes, el documento destaca algunas de las condiciones de aprendizaje, obstáculos y oportunidades al usar recursos de MOOC en el aprendizaje presencial, particularmente para poblaciones estudiantiles desatendidas.

¿Qué sucede cuando universidades bien conocidas ofrecen cursos en línea, evaluaciones y certificados de finalización de forma gratuita? Las primeras descripciones de los Cursos Masivos Abiertos en Línea (MOOCs) han enfatizado grandes matrículas, bajas tasas de certificación y registrantes altamente educados. Utilizamos datos de dos años y 68 cursos en línea abiertos ofrecidos por la Universidad de Harvard (a través de HarvardX) y el MIT (a través de MITx) para ampliar el alcance de las respuestas a esta pregunta. Describimos tendencias a lo largo de este período de dos años, representamos la intención de los participantes utilizando instrumentos de encuesta integrales y trazamos las rutas de participación en los cursos mediante análisis de redes. Encontramos que la participación general en nuestros MOOCs sigue siendo sustancial y que el crecimiento promedio ha sido constante. Exploramos cómo audiencias diversas —incluyendo exploradores, docentes como aprendices y estudiantes residenciales— brindan oportunidades para avanzar en los principios sobre los cuales se fundaron HarvardX y MITx: acceso, investigación y educación residencial.​

En MITx (la organización MOOC de MIT), los primeros experimentos con MOOC han indicado que los profesores efectivamente se están inscribiendo. El curso de MITx conocido como 8.MReV: Mechanics Review, que se derivó de un curso introductorio de física en el campus de MIT, fue inicialmente anunciado como un curso desafiante para estudiantes de secundaria. Sin embargo, al completarlo, el personal del curso reconoció que los profesores de secundaria eran un grupo activo.10 En respuesta, el equipo del curso se asoció con la Asociación Americana de Profesores de Física para ofrecer unidades de educación continua en ofertas posteriores.

Informamos sobre un experimento que prueba los efectos de liberar todo el contenido de un curso en línea masivo y abierto (MOOC) al inicio versus un lanzamiento escalonado. En 2013, HarvardX ofreció dos "ediciones" del curso HeroesX: en la primera, el contenido se liberó semanalmente durante cuatro meses; en la segunda, todo el contenido se liberó de una vez. Desarrollamos tres operacionalizaciones de "sincronización" para medir cómo los estudiantes participaron en sincronía con el programa recomendado. La sincronización en ambas versiones fue baja, aunque en la segunda, la sincronización media fue aproximadamente la mitad de los niveles en el primer HeroesX. Encontramos pocas diferencias en persistencia, participación y finalización entre las dos ediciones. Controlando por el número de semanas activas de los estudiantes, estimamos efectos positivos modestos de la sincronización en la certificación. Las preferencias reveladas de los estudiantes por la flexibilidad y los beneficios mínimos de la sincronización sugieren que liberar el contenido todo a la vez puede ser una estrategia viable para los diseñadores de MOOC.

Abordar las vastas cantidades de texto que los estudiantes generan en un Curso Masivo Abierto en Línea (MOOC) es un desafío abrumador. Se necesitan herramientas computacionales para ayudar a los equipos de instrucción a descubrir temas y patrones a medida que los estudiantes de MOOC escriben en foros, tareas y encuestas. Este documento presenta a la comunidad de analítica del aprendizaje el Modelo de Tópicos Estructurales, un enfoque de procesamiento del lenguaje que puede (1) encontrar patrones sintácticos con significado semántico en texto no estructurado, (2) identificar variaciones en esos patrones a través de covariables, y (3) descubrir textos arquetípicos que ejemplifican los documentos dentro de un patrón temático. Mostramos ejemplos de descubrimiento y lectura asistidos por computadora en tres entornos de MOOC: mapeo de las motivaciones autoinformadas de los estudiantes, identificación de temas en foros de discusión y descubrimiento de patrones de retroalimentación en evaluaciones de cursos.

El reciente lanzamiento de cientos de cursos en línea gratuitos en MOOCs (cursos en línea masivos y abiertos) por organizaciones como Coursera, edX y Udacity ha sido tan dramático que un artículo en el New York Times proclamó 2012 como el “Año del MOOC” (Pappano, 2012). Estos MOOCs, a menudo digitalizaciones de cursos estándar, relativamente introductorios de las 50 mejores universidades (y especialmente MIT, Harvard, Berkeley y Stanford), han provocado discusiones multidimensionales y ediciones especiales de varias publicaciones. Sin embargo, pocos estudios han intentado utilizar datos de MOOCs para abordar la pregunta central: “¿hay aprendizaje en los MOOCs?”.

El reciente lanzamiento de cientos de cursos en línea gratuitos en MOOCs (cursos en línea masivos y abiertos) por organizaciones como Coursera, edX y Udacity ha sido tan dramático que un artículo en el New York Times proclamó 2012 como el “Año del MOOC” (Pappano, 2012). Estos MOOCs, a menudo digitalizaciones de cursos estándar, relativamente introductorios de las 50 mejores universidades (y especialmente MIT, Harvard, Berkeley y Stanford), han provocado discusiones multidimensionales y ediciones especiales de varias publicaciones. Sin embargo, pocos estudios han intentado utilizar datos de MOOCs para abordar la pregunta central: “¿hay aprendizaje en los MOOCs?”.

Este piloto implementó un modelo combinado de aprendizaje al fusionar contenido de un MOOC (Curso Masivo Abierto en Línea) con instrucción en clase basada en equipos como parte de un curso obligatorio de teoría de circuitos de pregrado. El objetivo central de este piloto fue examinar cómo la adaptación del nuevo contenido del MOOC 6.002x (Electrónica y Circuitos) de MIT edX en un modelo de enseñanza invertida podría mejorar el aprendizaje de los estudiantes en un curso universitario con créditos. Los múltiples objetivos de este piloto incluyeron: (1) mejorar la tasa de aprobación típica del departamento del 59% para este curso; (2) mejorar la tasa de retención de los estudiantes; (3) acortar el tiempo para obtener el título de los estudiantes; (4) mejorar la calidad del contenido del curso; y (5) reducir la contribución de los prerrequisitos para el éxito en cursos posteriores. Las tasas de aprobación de los estudiantes del piloto combinado de otoño de 2012 saltaron al 91%, en comparación con una tasa de aprobación del 59% de la clase tradicional presencial del año anterior. Parece que la adaptación de contenido de alta calidad de MOOC utilizando un enfoque combinado y en conjunto con un enfoque altamente estructurado basado en equipos en clase puede producir beneficios significativos en la transformación del aprendizaje y el éxito de los estudiantes.

Los datos abiertos tienen un potencial tremendo para la ciencia, pero, en la investigación con sujetos humanos, existe una tensión entre la privacidad y la divulgación de datos abiertos de alta calidad. La ley federal que regula la privacidad de los estudiantes y la divulgación de los registros estudiantiles sugiere que anonimizar los datos de los estudiantes protege su privacidad.

El esfuerzo por enriquecer el contenido y mejorar los modelos de entrega instruccional de manera más efectiva son deseos sinceros de cada miembro del profesorado. La llegada de los Cursos Masivos Abiertos en Línea (MOOCs) ha abierto nuevas posibilidades. Una de las formas innovadoras de utilizar los MOOCs, especialmente para materias desafiantes y cursos más exigentes, es como un “aula invertida”. Estos nuevos modelos de entrega pueden aumentar el compromiso estudiantil, mejorar la retención de estudiantes y reducir significativamente la tasa de fracaso estudiantil. Esto es aún más crítico hoy en día con los estudiantes millennials, porque mantener su atención durante 50 a 75 minutos en el aula y hacer que escuchen pasivamente al profesor no es realista.

Un curso en línea masivo y abierto (MOOC) es un curso basado en la web a gran escala que se ofrece a un número muy grande de participantes. En los últimos años, los MOOCs han visto un aumento en popularidad debido a la aparición de varios sitios web de educación en línea bien diseñados, como edX y Coursera, y al creciente interés de universidades de alto nivel, como MIT, Stanford y UC Berkeley, por abrir una variedad de sus cursos al público en general. El atractivo para los consumidores finales radica en la accesibilidad a educación de alta calidad desde cualquier ubicación, independientemente del trasfondo personal. Los MOOCs típicamente contienen videos de conferencias cortos (10-15 minutos), así como cuestionarios y tareas para evaluar la comprensión de los estudiantes sobre el tema.

Los primeros tres cursos de MITx se lanzaron en el otoño de 2012, siete cursos más se lanzaron en la primavera de 2013, y uno en el verano de 2013. Hasta esta fecha, quince cursos más se han completado recientemente o están a punto de comenzar, y docenas de módulos y cursos están en desarrollo. Ahora que los datos de los primeros 11 cursos de MITx han sido entregados y analizados, este es un momento oportuno para examinar estas primeras ofertas, con el fin de informar el diseño continuo de cursos e investigación.

Los MOOCs recopilan una rica variedad de información de clics de los estudiantes que interactúan con la plataforma. Sin embargo, sin la información de antecedentes de los estudiantes, las inferencias no aprovechan una comprensión más profunda de las experiencias previas, la motivación y el entorno familiar de los estudiantes. En este póster, los autores investigan el poder predictivo de los factores de antecedentes de los estudiantes, así como las experiencias de los estudiantes con los materiales de aprendizaje proporcionados en el primer curso de MITx, “Circuits and Electronics.”

“Circuits and Electronics” (6.002x), que comenzó en marzo de 2012, fue el primer MOOC desarrollado por edX, el consorcio liderado por MIT y Harvard. Más de 155,000 estudiantes se registraron inicialmente en 6.002x, que estaba compuesto por conferencias en video, problemas interactivos, laboratorios en línea y un foro de discusión. Al finalizar el curso en junio de 2012, los investigadores comenzaron a analizar las ricas fuentes de datos que generó.

Las aulas masivas abiertas en línea (MOOCs) tienen el potencial de educar a millones de personas en todo el mundo. Los cursos iniciales de MOOC fueron en disciplinas de ciencia e ingeniería, donde los problemas implican opciones limitadas y pueden calificarse fácilmente de manera automática. Los MOOCs aún deben encontrar formas de manejar ensayos y respuestas cortas, que son necesarias para las clases en humanidades y ciencias sociales, y son útiles para una variedad de otras disciplinas.

Los Cursos Masivos Abiertos en Línea son una nueva y emocionante vía para la enseñanza e investigación, pero están llenos de incógnitas. En la primavera de 2013, MITx lanzó su primer MOOC de física introductoria a través de la plataforma edX, generando una inscripción total de 43,000 estudiantes de todo el mundo. Describimos la población de participantes en términos de su edad, género, nivel educativo y país de origen, destacando tanto la diversidad de los inscritos en 8.02x como la brecha de género y la retención.

Los autores discuten un conjunto de quince nuevos módulos de software interactivos, educativos y en línea desarrollados por estudiantes de posgrado de la Universidad de Harvard para demostrar varios conceptos relacionados con la astronomía y la física. Su logro demuestra que las herramientas de software en línea para la educación y la divulgación sobre temas especializados pueden producirse al mismo tiempo que se cumplen los objetivos de aprendizaje basados en proyectos.

Los aumentos en la cantidad y riqueza de los datos educativos disponibles requieren que los investigadores amplíen las formas en que definen las variables familiares. Los autores ilustran que la aparición de los cursos masivos abiertos en línea (MOOCs) es tal coyuntura.

El propósito de este documento es describir la metodología utilizada para enfrentar uno de los desafíos asociados con el análisis de datos de foros de discusión del curso inaugural de edX MOOC, "Circuits and Electronics." Los autores detallan el desarrollo y prueba de un marco para clasificar grandes cantidades de datos de MOOC en un número manejable de categorías, de modo que se pueda realizar un análisis más detallado en áreas de interés específicas.

En este documento de posición, los autores abogan por armonizar y unificar los formatos de datos "en bruto" dispares mediante el establecimiento de una descripción estándar de datos abierta que sea adoptada por toda la comunidad orientada a la ciencia de la educación en MOOC. El concepto requiere un esquema y un estándar abarcador que evite cualquier suposición de intercambio de datos. Necesita apoyar un medio para compartir cómo se extraen, acondicionan y analizan los datos.

En este documento, los autores muestran cómo las técnicas existentes de modelado de estudiantes basadas en el seguimiento del conocimiento bayesiano pueden adaptarse al curso inaugural, 6.002x: Circuits and Electronics, en la plataforma MOOC de edX. Identifican tres desafíos distintos para modelar datos de MOOC y proporcionan evaluaciones predictivas del enfoque de modelado respectivo para cada desafío.