La importancia de la Ingeniería de Software en el desarrollo de Software Educativo.

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1 La importancia de la Ingeniería de Software en el desarrollo de Software Educativo. María Lina López Martínez 1 y José Rafael Rojano Cáceres 1 1 Universidad Veracruzana (UV). Av. Xalapa esq. Av. Ávila Camacho s/n Col. Obrero Campesina CP.91020, Xalapa, Ver. México. Teléfono 01(228) Resumen Con la incorporación de las computadoras en el entorno educativo, los usuarios tanto docentes como alumnos- han ampliado sus expectativas alrededor de lo que, como herramientas de apoyo éstas pueden ofrecer. Las actividades en las que se aplica esta tecnología van desde los procesadores de texto, elaboración de presentaciones, hasta llegar a software con especifico para a un curso o tema, presentándose ya sea a manera de tutorial, simuladores e incluso contar con sistemas de evaluación. En la construcción del software educativo (SE) se deben considerar por una parte las etapas de desarrollo de software y por otra la elaboración de un guión de contenidos que, en conjunto con la herramienta técnica propiamente dicha, sea de utilidad a los alumnos. Los siguientes apartados describen la integración de elementos del área de la ingeniería de software (IS) y del conocimiento para la construcción de un SE orientado a atender los problemas conceptuales a la hora de desarrollar software teniendo como metodología a Iconix. En particular la herramienta aborda el modelo de dominio y diagrama de clases la vista estática de Iconix 2. Palabras Claves: Software educativo, estilos de aprendizaje, Iconix, Diseño Instruccional. Introducción En la actualidad en el proceso de desarrollo de software se sugiere involucrar a los usuarios potenciales con el objetivo de obtener un producto que satisfaga las expectativas que emergen de las necesidades de ellos; por esto, en la construcción de herramientas computacionales con orientación didáctica es relevante considerar las habilidades de los estudiantes, así como definir en lo posible el estilo de aprendizaje con el que se identifican y con esta información planificar actividades que integren aspectos que propicien una mejor comprensión del tema o curso que se desea apoyar. En la Licenciatura en Informática (LI) de la Universidad Veracruzana (UV) desde hace cinco años se implantó el Modelo Educativo Integral y Flexible (MEIF). Dicho modelo se encuentra dividido en cuatro áreas de formación, de la cuales, una de ellas es el Área Disciplinaria. En dicha área se ubican las experiencias educativas (ee) de Ingeniería de 2 Metodología práctica ubicada entre la complejidad de RUP y la simplicidad de XP, adopta UML para su representación;, es dirigido por casos de uso y se considera un proceso iterativo e incremental

2 Software II (IS-II) y Taller de Integración II (TI-II). La primera es una materia principalmente teórica que tiene, entre otros contenidos, el Análisis, Diseño y Programación Orientada a Objetos bajo la visión de modelado con Iconix. En tanto que la segunda asignatura es totalmente práctica y tiene como propósito aplicar los conceptos vistos en IS-II a través del desarrollo de un sistema para un usuario real. Considerando que la elaboración de los modelos de análisis y diseño orientado a objetos son conceptos abstractos y que es a través de ellos que se fundamenta el desarrollo que el ingeniero de software propone, se desea que el alumno diseñe y juzgue sus propuestas de solución a problemáticas específicas de un dominio, para ello el alumno recibe material didáctico impreso y digital, así como ejercicios y la impartición de la clase en si. A pesar de ello, los alumnos manifiestan dudas en cuanto a la aplicación de los conceptos. Por ello surge la propuesta de crear una herramienta con enfoque didáctico, cuyo propósito es el abordar la vista estática del modelo Iconix, particularmente solo lo que concierne a la vista estática. Dicha herramienta pretende definir y explicar los conceptos asociados a ésta parte del modelado. Posteriormente el alumno a través de ejercicios propuestos distinguirá, relacionará y generalizará los objetos que se le presenten como una serie de problemáticas en dominios particulares. La herramienta provee de ejemplos resueltos como apoyo a los diseños que el alumno proponga, así como una evaluación de la versión modelada por el alumno para que compare y juzgue su propia propuesta. Todo lo anterior bajo un enfoque basado en Diseño Instruccional. II.- Estado del arte Actualmente el campo de aplicación del software es tan diverso que se encuentran aplicaciones comerciales (compra-venta, pagos), de control (inventarios, personal, nominas, alumnos, etc.), recreación (juegos), así como los enfocados a la educación; en esta categoría existen micro-mundos, tutoriales, simuladores, juegos, ejercitación y práctica, etcétera. [2] De estas diferentes orientaciones que puede tener un software, aquellos dirigidos al campo educativo cuentan con la particularidad de que en ellos no se busca solo la automatización de un proceso, en su trabajo Galvis [2] hace una diferenciación entre software y software educativo definiendo como Software a una... colección de instrucciones que sirven para que el computador cumpla con una función o realice una tarea, en tanto que como Software Educativo denomina a los programas que permiten cumplir o apoyar funciones educativas. Considerando lo anterior se aprecia que el apoyo que debe ofrecer el software educativo va mas allá de la captura y procesamiento de información; en su construcción deben considerarse elementos que contribuyan a la correcta elaboración y presentación del tema que deba cubrir, a fin de alcanzar los objetivos planteados para el curso en que será utilizado. En [3] se consideran como características básicas aplicables al SE las siguientes:

3 1. Son materiales elaborados con una finalidad didáctica. 2. Utilizan la computadora como soporte para que los alumnos realicen las actividades que ellos proponen. 3. Son interactivos. 4. Individualizan el trabajo de los estudiantes, ya que se adaptan al ritmo de trabajo cada uno. 5. Son fáciles de usar. Otros aspectos a tomar en cuenta son los manifestados en los trabajos de González- Ortiz[4] y Peré Marqués[5], referente al diseño del material que cubrirá el software, coincidiendo en que éstos deben: Abordar un tema específico. Presentar claramente los objetivos en cada apartado. Cuidar la forma en que serán presentados los contenidos. Dosificar la cantidad de información. Tomar en cuenta el nivel de la audiencia a la que van dirigidos. Contar con en enfoque constructivista. Elaborarse por un equipo interdisciplinario. III. Descripción de la metodología. Para elaborar la propuesta de solución se tomaron dos enfoques, el primero es un enfoque constructivista que satisface las necesidades didácticas, el segundo es un enfoque de Ingeniería de Software para desarrollar la aplicación en concreto. Para el primer enfoque se llevaron acabo las actividades siguientes: Aplicación del Cuestionario Honey-Alonso de Estilos de Aprendizaje (CHAEA), [6]. con el objetivo de conocer el estilo de aprendizaje con que se identifican los alumnos de la LI. Análisis y selección del material para integrar el contenido que se aborda en el software; siendo éstos los métodos para la detección de objetos (clases) y las relaciones entre ellos, uno propuesto por Ward Cunningham and Kent Beck[7] denominadas tarjetas CRC y el sugerido por Rosenberg, Doug [1], ambos referentes a la vista estática de Iconix. Planteamiento de la estructura del material de curso, desarrollándola bajo el enfoque Instruccional del modelo propuesto por Gagné el cual, para lograr la instrucción maneja nueve pasos como se describe en [8]. En cuanto al desarrollo de la aplicación se siguió el proceso Iconix, conformado por una vista dinámica que incluye: casos de uso, análisis de robustez y diagramas de secuencia, y otra estática que abarca el modelo de dominio y el diagrama de clases. Para el planteamiento de una propuesta computacional al modelo de Gagné (descrito en la tabla 1) se proponen ocho casos de uso de forma general, la descripción de lo que debe hacer cada uno de ellos se describe en la columna de lado derecho.

4 Diseño de instrucción Robert Gagné 1. Ganar atención 2. Informar los objetivos 3. Estimular el repaso de aprendizaje previo 4. Presentar el estímulo 5. Proveer guía en la instrucción 6. Promover la ejecución 7. Retroalimentación 8. Evaluar la ejecución 9. Aumentar la retención y transferencia a otros contextos. Cubierto mediante la inclusión de Interfaz gráfica que integre los elementos de usabilidad Módulos que indican el alcance del material del módulo. Ejemplos con demostración de soluciones. Avance gradual entre módulos conforme se resuelva un nivel de evaluación. Textos que indiquen la forma de operación de la herramienta. Modulo para resolución de ejercicios y autoevaluación. Módulo para envío de soluciones al Tutor. (maestro). Señalamiento de errores para su corrección. Problemáticas ligadas a sistemas reales. Tabla 1 Diseño de instrucción de Robert Gagné aplicado en la construcción de la herramienta IV. Diseño de la herramienta. Para el diseño de la herramienta se reunió y analizó la información obtenida (CHAEA, Gagné e Iconix), lo que permitió hacer la propuesta de la interfaz, plantear la estructura y temas para el curso, así como la definición de funcionalidades relacionadas con la interacción de los contenidos como se muestra en la figura 1; ICONIX Figura 1 Proceso para el diseño de la herramienta Con base en la información recopilada se definieron las funcionalidades que se muestran en la figura 2 que corresponde al Diagrama de casos de uso; para cada uno de

5 ellos se desarrollaron sus correspondientes diagramas de robustez y secuencia, en los que se involucran las clases detectadas en modelo de dominio y clases que corresponden a la vista estática. Figura 2 Diagrama de casos de uso de la aplicación Tomando en cuenta que uno de los factores es que el software sirva de apoyo a los estudiantes de la LI, se planteó crearlo con fines de distribución bajo una perspectiva de herramienta de escritorio, dando así la facilidad de que el alumno pueda instalarlo donde lo necesite. V. Resultados parciales. Para el diseño del apartado teórico y las prácticas que contiene la herramienta se tomaron en consideración las características de los estilos de aprendizaje manejados en CHAEA, cuyos resultados fueron en el orden, Pragmático, Activo, Teórico y Reflexivo. El contenido teórico contempla los métodos de descubrimiento de objetos y sus relaciones mencionados anteriormente, en tanto que en las prácticas se lleva acabo la presentación de una problemática y el usuario planteará la solución, y esta a su vez es evaluada, señalando la aplicación los posibles errores existentes, esto determinado por las soluciones previamente registradas. Las actividades realizadas hasta el momento han permitido una mejor comprensión de la importancia que reviste el trabajo interdisciplinario en el desarrollo de herramientas didácticas, así como el conocer bajo diferentes ópticas a la audiencia a la que van dirigidos.

6 VI. Conclusiones y trabajos futuros de investigación. Para la herramienta desarrollada se considera a corto plazo su evaluación bajo dos ópticas 1) de la calidad esperada en la aplicación de la IS, y 2) por la parte didáctica, los resultados obtenidos de su uso en el desarrollo de la experiencia educativa TI-II. De los resultados que se obtengan, realizar las modificaciones necesarias para un mejor desempeño y plantear la migración de su arquitectura actual -que es de escritorio - a un funcionamiento en la red interna de la LI. Referencias [1] Rosenberg, Doug (1999) Use case driven object modeling with UML: a practical approach / Doug Rosenberg with Kendall Scott. Boston : Addison-Wesley, [2] Galvis Panqueva Alvaro H., (1988) Ambientes de enseñanza aprendizaje enriquecidos con computador, Boletín de Informática Educativa, Vol 1, No, 2, 1988,UNIANDES LIDIE, pp extraído el 18 de Mayo del 2007, desde E-A%20enriq%20comp%20BIE%201%20(2).pdf. [3] Pere Marqués, (1996) El software educativo, Universidad Autónoma de Barcelona, extraído el 18 de Mayo del 2007, desde [4] González, Robles Elsa Verónica, Ortíz Félix Manuel Wilfredo, (n.d.) Estrategias para el diseño y Desarrollo de Software Educativo, Departamento de Tecnología Educativa SEPyC, Mexico, extraído el 1 de Mayo del 2007, desde [5] Pere Marqués, (1995) Metodología para la elaboración de software educativo, Guía de uso y metodología de diseño, Barcelona, Ed. Estel, extraído el 7 de Mayo del 2007, desde %20metodologia%20para%20la%20elaboracion%20de%20software%20educativo.htm [6] Castaño, Collado Gloria, (2004)Memoria Independencia de los estilos de aprendizaje de las variables cognitivas y afectivo motivacionales, Universidad Computlense de Madrid, Facultad de Psicología, Departamento de Psicología Diferencial y del Trabajo Madrid, 2004 Isbn: extraído el 8 de Mayo del 2007, desde [7] Fowler, Martin, Scott Kendal, (1999) UML Gota a gota, Pearson Addison Wesley Longman de México, S.A. de C.V., Mexico, 1999, ISBN: , p [8] Bostock, Stephen (1996) Learning Technology Instructional Design - Robert Gagné, The Conditions of Learning, extraído el 1 de Mayo del 2007, desde López Martínez María Lina, estudiante del último semestre de la maestría en Ingeniería de Software en la Facultad de Informática de la Universidad Veracruzana (UV), cuenta con Especialidad en Ingeniería de Software por la UV, actualmente es Profesora por Asignatura de la Facultad de Estadística e Informática, de la Universidad Veracruzana impartiendo las experiencias educativas de Talleres de Integración I, II y III, en las que se conjugan elementos de Ingeniería de software y Bases de Datos. Rafael Rojano es profesor titular de la Licenciatura en Informática de la Universidad Veracruzana, sus áreas de interés son Desarrollo de Software, Web Semántica, e-learning,

7 Juegos. Actualmente es profesor titular de las asignaturas de Taller de Integración III, Programación de Sistemas y Arquitectura de Computadoras.

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