Universidad Carlos III de Madrid Laboratorio de Software de Comunicaciones Trabajo de Teleeducación: Curso de Java

Transcripción

1 Universidad Carlos III de Madrid Laboratorio de Software de Comunicaciones Trabajo de Teleeducación: Curso de Java Daniel Martínez Contador

2 Índice I) INTRODUCCIÓN... 3 II) PRIMERA FASE: DISEÑO DE LA INFORMACIÓN... 4 DEFINICIÓN DEL PRODUCTO... 4 PÚBLICO Y ENTORNO... 5 OPCIONES DEL DESARROLLO... 6 HERRAMIENTA DE DESARROLLO... 6 PLANIFICACIÓN... 7 LISTA DE CONTENIDOS... 7 ORGANIZACIÓN DIAGRAMA DE FLUJO III) SEGUNDA FASE: DISEÑO DE LA INTERACCIÓN ORIENTACIÓN NAVEGACIÓN UTILIZACIÓN IV) REFERENCIAS Página:2

3 I) Introducción En este trabajo vamos a diseñar un curso de Java on line, con la particularidad de que su estructura será no lineal, de forma que el recorrido de sus contenidos pueda realizarse por caminos alternativos según el perfil (conocimientos, objetivos, etc) del alumno. Objetivos de partida: - Distintos puntos de entrada al curso según el conocimiento del usuario. No se accede por temas, sino por nivel de conocimiento o por objetivos. - En su recorrido por el curso, debe ser capaz de acceder fácilmente a las partes que le interesan, o que no conoce, sin entrar en las demás. Además, esto debe hacerse en un orden lógico, y sin que haya un número excesivo de enlaces en cada sección. - Seguimiento del curso: Opcionalmente, el usuario se registra, y su estado se almacena al salir, de forma que cuando vuelva a acceder al curso, se encuentre en el punto en que lo dejó, o bien en su sección más visitada (a elección del usuario). - Además, contemplamos la posibilidad de que exista la figura del profesor, que estará interesado en realizar un seguimiento de la navegación de los alumnos por el curso. Método de diseño: A la hora de crear un curso se ha de distinguir el diseño de la estructura de la información, por un lado, el diseño del interfaz (interacción con el usuario), por otro, y también la presentación en pantalla de los contenidos. Dado que no vamos a implementar el curso, sino sólo diseñarlo, nos ocuparemos únicamente de la primera y segunda fases. Página:3

4 La primera fase es la que se denomina diseño de la información. Consiste en definir el producto y su público, planificar el proyecto y organizar su contenido en un diagrama de flujo. La siguiente fase es el diseño de la interacción, que consiste en diseñar la navegación, los tipos de interacción y los controles y trazarlos en un guión. La última fase es el diseño de la presentación, que consiste en definir el estilo y el diseño de los elementos del guión y producir un prototipo. En este trabajo estaremos limitados en extensión, por lo que no desarrollaremos todas las fases del diseño. Nos centraremos en la primera y segunda fase solamente. Diseñaremos los contenidos y cómo se realiza la navegación, teniendo en cuenta los objetivos expuestos anteriormente. II) Primera Fase: Diseño de la Información Esta fase debe servir para clarificar los objetivos de comunicación y organizar las ideas en un diseño que cumpla dichos objetivos. Definición del Producto Nuestro curso de Java va dirigido a distintos tipos de público. La idea es que resulte de utilidad tanto para el usuario que no conoce Java y quiere empezar a aprender algo de él, como para usuarios expertos que necesiten un material de referencia o consulta. Del mismo modo, queremos que sea también un apoyo a aquellos que necesiten Java de forma puntual, y necesiten una comprensión mínima de los conceptos de Java para realizar una aplicación concreta. Los objetivos a alcanzar son varios dependiendo del tipo de usuario de nuestro curso. Para usuarios inexpertos con ansia de aprender queremos que el curso les sea realmente una fuente útil de información que les sirva de base para comprender los conceptos de Java. Para usuarios expertos, simplemente queremos que nuestro curso pueda ser una herramienta de ayuda y consulta que permita búsqueda rápida y eficiente Página:4

5 de sus peticiones. Para usuarios que necesitan usar Java puntualmente para una aplicación concreta (como por ejemplo hacer un applet para una página web), que les permita comprender rápidamente lo que necesitan para su realización. Público y entorno La audiencia de nuestro curso va a repercutir en el diseño y la implementación del curso. Partimos de la base de que nuestra audiencia tiene unos conocimientos básicos del uso de los ordenadores, de modo que maneja un navegador web y herramientas como el bloc de notas. Nuestro curso podrá ser utilizado tanto en el entorno del hogar como en el trabajo, de hecho, esto dependerá del tipo de usuario que accede al curso en la mayoría de los casos (programador experto vs. aprendiz novato). Está enfocado a que su uso sea individual y en principio no se requieren tutores para los alumnos, aunque siempre ofreceremos la posibilidad de contactar con los creadores del curso vía correo electrónico para preguntar dudas y hacer peticiones sobre posibles mejoras. Tendremos una monitorización del curso y podremos realizar cambios en el mismo en función de estas peticiones. Y dado que queremos ofrecer una personalización del curso en base a las lecciones más visitadas, modo de acceso a las mismas (secuencia de páginas visitadas del curso), etc. se realizará un seguimiento. La frecuencia de utilización de nuestro curso variará en función de lo que busque cada usuario del mismo (consulta, aprendizaje...). En principio, el entorno en que esperamos que se use nuestro curso será un entorno de trabajo, ya sea un aula, una oficina o un escritorio particular. En cuanto al equipo del usuario, sería suficiente con un ordenador personal capaz de ejecutar un navegador moderno. Un aspecto interesante sería la ejecución de código Java dentro del mismo curso, por lo que sería bueno disponer del plug-in apropiado. En cuanto a la conexión a red, sería recomendable si queremos hacer un seguimiento del uso del curso, pero no sería imprescindible. Página:5

6 Como queremos que el curso sea seguido on-line, o como mucho, descargado para ser seguido off-line, tendremos una limitación en tamaño del curso. En la fase de diseño no podremos abusar del multimedia. Además, algunos perfiles de usuario valorarán más que la navegación del curso sea ágil, que la respuesta al usuario sea rápida. Un ejemplo de navegación ágil y rápida son las páginas del API Specification de Java. Opciones del Desarrollo Como medio de distribución de nuestro curso emplearemos una público, en principio Internet, de modo que permita el seguimiento del mismo o la posible descarga del curso completo si es que el usuario lo prefiere, aún con el inconveniente de no poder ofrecerle en este caso personalización. El curso consistirá principalmente de texto e imágenes o dibujos, mostrando capturas de pantalla. No vamos a desarrollar un producto cuya esencia sea el multimedia, sino más bien hipertexto. En cuanto a la navegación, el alumno podrá usar tanto la que proporciona el navegador, como la que le proporciona el curso, siendo preferible el uso de la que le proporciona el curso. Herramienta de Desarrollo Como vamos a utilizar HTML para el curso, emplearemos una herramienta de desarrollo de las muchas que existen, tales como el bloc de notas, Dreamweaver, Edit Plus... Lo ideal sería poder hacer uso de una herramienta de creación de cursos como Web-CT pero que permitiese hacer un desarrollo no lineal del curso, y que a su vez fuera posible descargarse el curso completo y poder usarlo. Dado que queremos interactividad en Java a través de applets, utilizaremos una herramienta de desarrollo Java, tales como un editor de texto convencional, o un IDE (Entorno de Desarrollo Integrado) como por ejemplo el Sun One. Página:6

7 Para la realización del seguimiento del curso por parte de cada alumno, vamos a emplear cookies y javascript apoyándose en servlets. Por ejemplo, podríamos hacer que javascript hiciera saber al servlet (si está disponible) cuando se entra o se sale de una página. Pudiera darse el caso de no tener servlet cuando el curso es navegado una vez descargado por completo. Planificación Dado que es la primera vez que nos enfrentamos a la creación de un curso, no tenemos experiencia ni en los costes ni en el tiempo necesario para si desarrollo. Sin embargo, tenemos claro que no sólo necesitamos pensar en la creación del curso sino también en su mantenimiento, es decir, queremos que nuestro curso esté al día, y pueda ofrecer las últimas novedades en su contenido. Del mismo modo, y dado que vamos a realizar seguimiento de los alumnos, existe la posibilidad de hacer modificaciones en algún punto del curso según el recorrido que suelen realizar los usuarios. Lista de Contenidos A continuación vamos a describir los apartados y subapartados en que vamos a dividir el curso. Esto no implica que el usuario tenga que recorrer todos los apartados de una lección para pasar a la siguiente lección o bloque. Esta lista de contenidos nos facilitará el diseño del recorrido del usuario por el curso en función de su perfil. Puntos de Entrada Dado que tenemos distintos perfiles de usuario, cada uno de ellos deberá tener un punto de entrada al curso distinto. Se debe explicar al usuario para qué se va a utilizar esa información en el curso, indicándole que se le presentarán los contenidos según su perfil. Cada perfil hace énfasis en la información que bajo nuestro punto de vista le va a interesar más. Aunque siempre podrá hacer el recorrido que más desee. Página:7

8 Teoría Básica En este bloque se explicarán los conceptos básicos de Java, por lo que tendrá un mayor peso para usuarios que desconozcan este lenguaje de programación, mientras que se dará por supuesto en usuarios que conozcan algo de Java. Además, el recorrido que puede hacer un usuario en esta sección es muy dependiente del perfil, habiendo apartados enteros dedicados exclusivamente a un perfil, como por ejemplo, diferencias entre Java y C++. Del mismo modo, un usuario que ya conozca un lenguaje de programación sólo querrá acceder a la información específica de Java y no a su relación con otros lenguajes de programación. Página:8

9 Conceptos Este bloque hace un compendio de los conceptos de Java, teniendo un alto nivel de abstracción. Contempla un programa Java como un conjunto de clases. Un usuario que sepa programar en otro lenguaje orientado a objetos querrá empezar el curso desde este punto. Para un usuario que no sabe programar este bloque debe presentarse antes que el bloque de operativa, para que diseñe los programas de una forma más correcta, y no coja malos hábitos de la programación estructurada. Página:9

10 Según el perfil del usuario debe haber notas específicas señalando diferencias concretas con el lenguaje de programación del que se parte. Por ejemplo: El usuario de C++ que llegue al apartado de herencia debe encontrarse una nota explícita que indique que Java no admite herencia múltiple. Por otro lado, aquí habrá numerosos enlaces al bloque de operativa puesto que son visiones paralelas de cómo programar. Por ejemplo, en el apartado de atributos tendremos que tener una etiqueta que vaya a datos básicos. Operativa En este apartado se describen las palabras claves de Java, la sintaxis que necesita, etc. Está más próxima a la codificación. Los distintos componentes de este apartado se van a ver todos con la misma profundidad, ya que un usuario que no se sabe la sintaxis, no se sabrá probablemente la sintaxis de ningún componente, y querrá visitarlos todos. Aquí es especialmente importante calibrar la profundidad con que cada usuario va a querer visitar los apartados, ya que un usuario que no sepa otro lenguaje de Página:10

11 programación querrá ver todo este bloque con profundidad, mientras que un usuario que conozca otro lenguaje de programación querrá ver sólo la sintaxis. Hacemos notar que un usuario de C o C++ no necesita pasar por este bloque. Deberíamos poner notas en cada punto que indicasen que la sintaxis es la misma. Qué puedo hacer con Java En este apartado se describen las funcionalidades que van más allá del manejo básico. Se describe el funcionamiento de varias APIs que dan potencia al lenguaje Java y se hace referencia a la documentación que se puede encontrar en otras partes, ya que es imposible tratar en un curso absolutamente todas las partes que se pueden tratar en Java. En este apartado un usuario experto querrá ver en su conjunto todas las posibilidades que tiene Java, y entrará concretamente en algunas que le interesen. El Página:11

12 curso debe hacer énfasis en las que son más usuales en programas básicos, como String o Arrays, y dejar a su elección el visitar o no el apartado de computación en red, interfaces gráficas, etc. Estrategias de programación Este apartado lo constituyen un conjunto de consejos concretos que permitirán hacer programas de calidad, claros, etc. según nuestro criterios. Deben estar juntos para que puedan consultarse fácilmente por un usuario que tenga cierto conocimiento del lenguaje. Pero además, deben ser accesibles desde el apartado del curso que corresponda, como por ejemplo, un consejo de eficiencia es que un método estático se ejecuta más rápido que uno normal, y por tanto, este consejo debe poder estar accesible desde el apartado de métodos. Página:12

13 Miscelánea Este apartado pretende recoger aquellos puntos a los que no les encontramos cabida en otro apartado. Entre ellos, recogeremos los programas de ejemplo que son de presencia obligatoria en cualquier curso que se precie, y que son programas generales que no pertenecen concretamente a ningún apartado, sino que sirven al usuario para adquirir habilidad en la programación. Aunque podrá ser enlazado desde cualquier otro punto que esté relacionado con él. No puede faltar HolaMundo.java. Incluimos aquí también las notas que son exclusivas de un perfil y que se deben distribuir en distintos apartados del curso, como por ejemplo, que para los usuarios de C++ no hay herencia múltiple en Java. Del mismo modo aquí también incluimos otras notas como por ejemplo, utilización de entornos de desarrollo, programación de applets para páginas web, referencias a J2EE... Página:13

14 Organización Nuestro curso se va a organizar unas lecciones asociadas a conceptos que queremos impartir. Estas lecciones no están pensadas para ser vistas de forma secuencial. La navegación a lo largo del curso será enlazando unas lecciones con otras con criterios distintos, tales como que se enlazan lecciones con contenidos similares y lecciones para las que ya se tienen los conocimientos necesarios. Como vamos a tener distintos perfiles con distintos conocimientos previos, tendremos que mostrar diferentes enlaces dependiendo del tipo de ruta esperada. En principio, cada lección se podría componer de distintos apartados dependiendo del tipo de lección. No es necesario que todos los alumnos estudien todos los apartados de una lección. Página:14

15 Un posible ejemplo de una lección de nuestro curso, trata sobre los bucles for, perteneciendo al capítulo de control de flujo. En este tipo de lección, es importante hacer una división en los siguientes tres apartados: - Definición: En este apartado se muestra la sintaxis del bucle y se comenta su funcionalidad a grosso modo. - Explicación: En este apartado se describen todos los detalles del bucle for, tales como excepciones, control de flujo dentro del propio bucle, etc. - Ejemplo: Mostramos un posible ejemplo (o varios) de cómo usar este tipo de bucle. A continuación mostramos cómo podría ser el contenido de la lección del for: BUCLE for Definición.- Repite las instrucciones del bucle un número de veces ayudándose de una variable. for (inicialización; condición; modificación){ } sentencias Explicación. El bucle for se utiliza cuando se debe repetir la misma secuencia de sentencias de código un número de veces determinado. Para llevar este conteo se utiliza una variable, que se podrá utilizar en el interior del bucle. Pueden utilizarse for anidados, usando variables distintas para cada uno. Puede pasarse a la siguiente iteración con continue, ignorando las sentencias que Página:15

16 queden por ejecutarse, o salir del bucle con break. Ejemplo. for (int i = 10; i >= 0; i--){ System.out.println( La bomba explotará en + i + segundos ); } System.out.println( BOOOM ); Diagrama de Flujo Llegados a este punto, diseñamos el diagrama que indique cómo se van a entrelazar las diferentes lecciones de nuestro curso. Dado que el diagrama es muy extenso, lo vamos a presentar en 3 partes. En general, antes de pasar a la siguiente parte, el alumno querrá haber pasado por todos los puntos de esa parte que le interesen. El siguiente diagrama no permite mostrar la totalidad de los enlaces del curso, sino sólo cómo se debería mover un usuario por las diferentes lecciones, y qué transiciones tienen sentido. Los enlaces entre bloques, en la implementación del curso, estarán condicionados al perfil del usuario, y a los bloques que ya se hayan visitado. Además, habrá otros enlaces como los del índice a todos los apartados del curso, que no se muestran; los enlaces a ejemplos; las notas dirigidas a usuarios de C ó C++, los a las estrategias de programación, etc. Una forma de diseñar este flujo por el curso es tomar cada perfil y imaginar uno o más posibles camino (path) que un usuario de ese perfil debería tomar por los contenidos del curso para adquirir todos los conocimientos que necesita o desea. Una vez tenemos caminos de todos los perfiles, los superponemos para generar el grafo total del curso. La primera parte abarca los puntos de entrada a nuestro curso y el bloque de teoría que ya presentamos en apartado de lista de contenidos. Según el perfil por el que se entre, el usuario querrá no pasar por bastantes de los apartados de este bloque. Por ejemplo, el usuario que no sabe nada de programación no necesita pasar por el apartado de diferencias entre Java Y C++. Sin embargo, el usuario de C++ será casi lo único Página:16

17 que quiera mirar. Algunas partes las necesitan ver todos los usuarios, como el uso del compilador javac. La segunda parte del diagrama de flujo contiene los bloques denominados Conceptos y Operativa en la lista de contenidos, y representan el grueso del curso, la programación propiamente dicha. Estas dos partes querrán verse de forma paralela, pero el usuario comenzará por una u otra según sus preferencias personales. Es posible que un usuario de otro lenguaje de programación orientado a objetos quiera empezar por la definición de clase, por ejemplo, y un usuario de C, por la sintaxis de los bucles, los tipos de datos... Como ejemplo de esta navegación en paralelo por ambos bloques, ponemos algunos enlaces como el que va de Métodos a Control de Flujo o el que va de Excepciones a try...catch. Una vez superada esta parte, el usuario debería ser capaz de programar una aplicación básica, y estar preparado para atender temas más avanzados. Página:17

18 Daniel Martínez Contador Fecha: 4/ 6/03 Página:18

19 La tercera parte del diagrama representa los bloques denominados Qué puedo hacer con Java y Estrategias de Programación de la lista de contenidos. El primero de ellos es una colección de las capacidades de Java. Aquí, el usuario deberá pensar en lo que espera hacer con Java, para atender a las APIs que vaya a necesitar en sus programas. Otro objetivo de este apartado es que el usuario aprenda a consultar el API de Java. El apartado de Estrategias de programación es un compendio de los consejos que se han ido añadiendo en cada apartado. a lo largo del curso Página:19

20 III) Segunda fase: Diseño de la Interacción Esta parte se centra en la mecánica del diseño y trata de responder a la pregunta Cómo debería funcionar?. Hay que decidir exactamente cuándo y dónde darle control al usuario. La interacción satisfactoria quiere decir que la persona le indica al ordenador lo que hacer, y no al revés. Orientación En todo el trabajo hemos hecho gran hincapié en la existencia de los distintos perfiles de usuario y en la libertad que tienen para elegir su propio camino. Esta filosofía debe estar presente en la interfaz y en la misma presentación de los contenidos. Esto va a tener bastantes complicaciones: no es fácil hacer un curso orientado a usuarios con distintos niveles de conocimientos. El usuario, independientemente del perfil, debe encontrar todos los enlaces a los distintos conceptos relacionados. Sin embargo, unos le interesarán más que otros. Una posibilidad para realizar esto es indicar el perfil recomendado en cada enlace. Navegación Nuestro curso partirá de una pantalla inicial que contendrá unos nodos iniciales o puntos de entrada al curso recomendados para distintos perfiles. Además también se puede proporcionar un índice o un mapa conceptual que represente los contenidos. Puesto que debemos captar la atención de los usuarios, la página principal de nuestro curso debe tener un bonito diseño, es decir, contendrá alguna imagen y ventanas emergentes que den una breve explicación del enlace al que se podría acceder (como por ej. que al pasar el ratón por encima de los botones que permiten acceder a cada perfil de usuario, aparezca un cuadro con texto explicativo). Por otro lado, hacemos notar que el diseño de esta página principal no debiera ser excesivamente recargado para que sea representativo del resto del curso. Los enlaces entre lecciones deben realizarse según la estructura de los contenidos a presentar, de modo que éstos sean coherentes con lo que se pretende Página:20

21 explicar. A modo de ejemplo, presentamos a continuación cómo enlazaríamos el tema completo de estructuras de control. Dado que queremos permitir al alumno acceder a los contenidos que desee dentro de una misma lección, es imprescindible facilitar la navegación interna, de modo que el alumnos elija qué es exactamente lo que desea aprender y en qué orden. Además de esto, queremos que nuestro curso pueda completarse en mayor profundidad con ayuda de enlaces externos, como los tutoriales que se encuentran en la página de Sun, o la especificación del API. Estos enlaces deberán ponerse al final de la lección y en el punto más adecuado de la misma como material de referencia y/o apoyo. Estructuras de Control Estructuras Condicionales for while do while... Resumen de Estructuras de Control Ejemplos Operadores Code Conventions for the Java TM Programming Language (Enlace externo) Tipos básicos Página:21

22 Utilización Para mostrar cómo quedaría cada nodo de la aplicación teniendo en cuenta lo dicho anteriormente, nos valemos del ejemplo expuesto en un apartado previo: BUCLE for Definición Explicación Ejemplos Definición.- Repite las instrucciones del bucle un número de veces ayudándose de una variable. for (inicialización; condición; modificación){ sentencias } Explicación Ejemplos Explicación. El bucle for se utiliza cuando se debe repetir la misma secuencia de sentencias de código un número de veces determinado. Para llevar este conteo se utiliza una variable, que se podrá utilizar en el interior del bucle. Pueden utilizarse for anidados, usando variables distintas para cada uno. Puede pasarse a la siguiente iteración con continue, ignorando las sentencias que queden por ejecutarse, o salir del bucle con break. Ejemplos Definición Ejemplo. for (int i = 10; i >= 0; i--){ System.out.println( La bomba explotará en + i + segundos ); } System.out.println( BOOOM ); Página:22

23 Otros ejemplos: for anidados Uso de continue Uso de break Definición Explicación Según el tipo de concepto que se tenga que explicar, la parte que tendrá más importancia será distinta. Por ejemplo, en la explicación de las características de Java, un ejemplo o una definición pueden no tener sentido, y casi toda la información útil estará en el apartado de explicación. Sin embargo, en la descripción de los tipos básicos de Java, la parte más importante será la definición y el ejemplo. Página:23

24 IV) Referencias Interactivity by Design, Ray Kristof& Amy Satran, Creating & Communicating with New Media, Adobe Press, Prácticas 2 y 3 de Teleeducación, Laboratorio de Software de Comunicaciones, José Jesús García Rueda, Designing Hypermedia for Learning, Nato Advanced Research Workshop on Designing Hypertext-Hypermedia for Learning, David H. Jonassen y Heinz Mandl, Página:24