UN MÉTODO DE DESARROLLO DE APLICACIONES EDUCATIVAS HIPERMEDIA

Transcripción

1 UN MÉTODO DE DESARROLLO DE APLICACIONES EDUCATIVAS HIPERMEDIA MARIA EUGENIA VALENCIA Profesora Titular maeva@borabora.univalle.edu.co FAX: (572) y (572) Directora Grupo de Investigación y Desarrollo de Software Educativo (GIDSE) Departamento de Ciencias de la Computación UNIVERSIDAD DEL VALLE - CALI - COLOMBIA (Este trabajo fue presentado en el Taller Internacional de Software Educativo TISE 97, realizado en Santiago de Chile del 1-3 de Diciembre de 1997 y en el IV Congreso Colombiano de Informática Educativa, realizado en Manizales-Colombia del 1-4 de Abril de 1998) PALABRAS CLAVES: Método de desarrollo, aplicaciones educativas hipermedia, hiperdocumentos educativos, procesos de software. RESUMEN El proceso de desarrollo de aplicaciones educativas hipermedia (hiperdocumentos educativos) al igual que el de cualquier producto de software, debe hacer uso riguroso de los métodos y técnicas que provee la Ingeniería de Software para poner en práctica las guías de la Norma ISO y lograr el mejoramiento de la calidad de los hiperdocumentos y una mayor satisfacción de los usuarios. En este artículo se propone un método que contribuye a clarificar el complicado proceso de desarrollo de aplicaciones educativas hipermedia, a construir un manual de procesos de software para su desarrollo y a mejorar la calidad de los productos. En él se cubren todas las fases del modelo de desarrollo, se adoptan las definiciones de aplicación hipermedia del modelo HRM de Jonás Montilva y se presentan los procesos asociados con cada fase.

2 INTRODUCCION Las aplicaciones hipermedia, o hiperdocumentos, hacen parte de los productos de software y por tanto su desarrollo no debe verse como una actividad concentrada solo en las fases de diseño y construcción. El proceso de desarrollo de software hipermedial, al igual que el proceso de desarrollo de cualquier producto de software, pasa por problemas como no reunir un conjunto mínimo de criterios de suficiencia establecidos por los clientes, por los inversionistas y aún por los mismos diseñadores; por esta razón, los grupos de desarrollo y los programadores raramente alcanzan sus objetivos funcionales, técnicos y de confiabilidad, no consiguen cumplir con los cronogramas de actividades ni ajustarse a los costos establecidos. Sin embargo, actualmente se cuenta con la Norma ISO producida por la Organización Internacional de Estándares (ISO) la cual establece directrices para la aplicación de la norma ISO 9001 al desarrollo, suministro y mantenimiento de software. En ella no se dice cómo analizar, diseñar, codificar, probar y documentar los productos de software sino que se provee, tanto a los desarrolladores como a los clientes, de un conjunto de guías para el aseguramiento de la calidad de los procesos de desarrollo del software. La norma ISO parte del supuesto de que seguir un proceso de ingeniería bien definido permite entregar al cliente un producto de software de mayor calidad, en los plazos estipulados. La Ingeniería del Software provee modelos de desarrollo, métodos y técnicas para especificar requerimientos, para establecer el plan de desarrollo, y para diseñar, codificar, probar y documentar productos de software. En otras palabras, provee los elementos para establecer cómo llevar a cabo las guías que proporciona la Norma ISO La tarea de integrar esta norma y la ingeniería de software en el complejo proceso de desarrollar aplicaciones hipermediales nos ha conducido a identificar, además de los modelos de desarrollo de software tradicionales, un conjunto de métodos y técnicas de diseño y producción de productos multimedia e hipermedia, propuestos por diferentes autores en los últimos 6 años [Bun90], [GPS93], [ISB95], [HHS94], [Mar90], [Mol96], [NVC95], [Sro95]. Algunos de éstos están centrados en las fases de diseño e implementación de la aplicación [GPS93], [ISB95], [NVC95]; otros cubren la mayoría o la totalidad de las fases del ciclo de vida de desarrollo pero poco se ocupan de aspectos tan importantes como la planeación del proyecto, la aplicación de criterios de diseño provistos por la Ingeniería de Software, y el aseguramiento de la calidad. El propósito de este artículo es presentar un método de desarrollo de software educativo hipermedial constituido por un conjunto de procesos que van desde la identificación de necesidades del cliente hasta la entrega del producto final. Este método se fundamenta en la Norma ISO y en la Ingeniería de Software por su significativa contribución al mejoramiento de la calidad de los productos hipermediales y de la gestión del proyecto. El método está siendo utilizado para desarrollar algunas aplicaciones educativas hipermedia en la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle, en Cali, Colombia.

3 DEFINICIONES Con el propósito de establecer un marco conceptual que estandarice la terminología utilizada, se ha adoptado el modelo de Referencia Hipermedia (HRM), presentado por Jonás A. Montilva, para describir los conceptos fundamentales de la tecnología hipermedia [Mon96]. Este modelo HRM se basa en los conceptos del Modelo Dexter [Hal94] y en el enfoque orientado por objetos [Rum96]. Componentes de un Hiperdocumento: Un hiperdocumento se puede definir, de manera formal, como un grafo G(N, E), donde N representa el conjunto de nodos de información y E representa el conjunto de enlaces (Fig. 1). Un nodo pueden caracterizarse de dos maneras: como una unidad de información o como un ítem de información. Una unidad de información describe o hace referencia a un objeto del dominio de la aplicación; puede estar constituida por un conjunto de ítems de información multimedia y por un conjunto de botones, cada uno de éstos asociados con un enlace. Los ítems de información multimedia pueden ser: texto, sonido, gráficas, imágenes, un programa ejecutable o un video clip. (Fig. 2). Un enlace puede conectar una unidad de información origen con una unidad de información destino o con un ítem de información. Así, en la figura 1 el enlace 1 conecta la unidad de información 1 con la unidad de información 2. El enlace 2 conecta la unidad de información 1 con el ítem de información 1, constituido por un programa ejecutable. Unidad 1 Unidad 2 enlace 1 enlace 3 enlace 2 enlace 4 enlace 5 Item 2 Item 1 Unidad 4 Sonidos Programa Ejecutable Unidad 3 Figura 1. Componentes de un Hiperdocumento

4 Item Gráfico Item de texto RED Item de Imagen Botón Video Clip Botón Figura 2. Componentes de una unidad de información EL METODO El método propuesto se fundamenta en la Ingeniería de Software; acoge las guías de la Norma ISO para el aseguramiento de la calidad del software y recoge las características más convenientes de modelos de desarrollo de software hipermedial y del método de análisis de tareas proporcionado por la psicología cognitiva [Mon96], [HHS94]. Se basa en un modelo de ciclo de vida evolutivo que parte de una caracterización de la situación problema y pasa sucesivamente por seis fases presentadas en la figura 3. Con base en las evaluaciones resultantes del prototipo desarrollado, se pueden realizar ajustes a los requerimientos, al contrato, a los diseños y al prototipo mismo, hasta alcanzar un producto hipermedia que reúna los atributos de calidad establecidos y proporcione un alto grado de satisfacción del usuario. Los ajustes a los requerimientos y al contrato deben ceñirse a los procedimientos previamente acordados para ello con el cliente y consignados en el contrato, como lo establece la norma ISO Para cada fase se definen los procesos asociados por realizar y se establecen los productos resultantes. FASE DEL METODO Y PROCESOS ASOCIADOS FASE 1: Descripción del Problema Esta fase se inicia con la descripción detallada del problema, a partir de su caracterización inicial por parte del cliente. Se establecen en ella los objetivos y el contenido temático del hiperdocumento (mallas de temas y subtemas), sus aplicaciones y sus limitaciones. Se hace también un perfil de los usuarios potenciales en términos de sus niveles educativo, cultural, socioeconómico, de su

5 edad y de los ambientes en los cuales usaría el hiperdocumento. Esta información se verifica con el cliente y se consigna en el Documento de Definición del Proyecto. (Fig. 4) Figura 3. Fases del Método de desarrollo FASE 2: Definición de Requerimientos y Términos del Contrato Con base en el documento del proyecto se definen los requerimientos funcionales (actividades que puede realizar el usuario con el hiperdocumento, características de la interfaz con el usuario y del sistema de navegación) y los requerimientos no funcionales (requerimientos de equipo y software para el desarrollo y la operación del hiperdocumento, presupuesto, tiempo, personal, etc.); con el cliente se verifica la definición de requerimientos y se establecen los criterios de aceptación del producto. Con esta información se produce el Documento de Requerimientos. A partir del manual de procesos de software que el grupo desarrollador tiene, o en su defecto haciendo estimaciones de recursos, tiempo y costos para las diferentes fases de desarrollo, se produce el documento del Plan de Desarrollo del Producto [Icon94]. Caracterrización del problema Describir Problema Descripción problema Cliente Información del usuario Establecer perfil usuario Definir Contenido Temático H.D. Mallas temas y subtemas Perfil usuario Documento proyecto Figura 4. Procesos de la Fase Descripción del Problema

6 Documento Proyecto Determinar Requerimientos No funcionales Requerimientos no funcionales Determinar Requerimientos funcionales y criterios de aceptación Req. Funcionales + crit. Acept. Documento de requerimientos Producir Contrato Contrato Plan de desarrollo Establecer Plan de Desarrollo H.Doc. Documento Requerimientos Figura 5. Procesos de la Fase Definición de Requerimientos Los términos del contrato se escriben con base en la información contenida en los tres documentos anteriores; el contrato debe contener todas las consideraciones de índole legal que amparen tanto al cliente como al grupo desarrollador. (Fig. 5) FASE 3: Diseño educativo En esta fase es de suma importancia el apoyo que se tenga por parte de los especialistas en el contenido y de los pedagogos y/o sicólogos. Se parte del documento de requerimientos donde se han establecido los temas y subtemas objeto del hiperdocumento y el perfil del usuario. Se establecen, después de un análisis del usuario y de los propósitos y objetivos propuestos, los temas que se tratarán y la forma como serán presentados. En otras palabras, se especifican las fuentes y medios de los cuales se ha recolectado información, la estructura temática del hiperdocumento, la estructura interna de cada subtema y las diferentes actividades y medios que se utilizarán para que el usuario apropie el conocimiento. (Fig. 6) Para el diseño educativo se sugiere utilizar el análisis de tareas que proporciona, a través de los análisis objetivo y subjetivo, la estructura de los temas y subtemas, las actividades que se presentarán al usuario y mecanismos para autoevaluación. FASE 4: Diseño computacional En esta fase se establece la estructura general del hiperdocumento, en términos de los módulos y submódulos que la componen. Con los diseñadores gráficos, se establecen los diseños de los formatos patrón de unidades de información que se usarán (Por ejemplo, para las portadas de los módulos y de cada tipo de actividad que presentará el hiperdocumento). Esto, con el fin de estandarizar la interfaz. El diseño de formatos patrón de unidades consiste en la definición

7 de los tipos de ítems de información que contendrán estas unidades, su ubicación y las ayudas de navegación que ofrecerán. Documento de Requerimientos Determinar estructura temática del H.D Estructura Temática Determinar estructura interna de cada subtema Subgrafo de elementos temáticos y sus relaciones Describir actividades para cada subtema Descripción de actividades Documento de Diseño Educativo Registrar medios y fuentes de informació n Tabla de subtemas Vs. medios Figura 6. Procesos de la Fase Diseño Educativo Para cada actividad descrita se hace el diseño de las unidades de información correspondientes, que consiste en: elegir el formato patrón que se utilizará; especificar los enlaces con otras unidades e ítems de información y los botones que activarán los enlaces (modelo dinámico) y; diseñar los ítems de información que estarán contenidos en él. El diseño de los ítems incluye la especificación de los detalles artísticos y estéticos del contenido de cada ítem que integra la unidad ( por ejemplo, para un ítem de texto, el tipo de letra, el tamaño, el color, el texto; para un ítem de sonido, la calidad del audio, la duración, la melodía o el mensaje sonoro, etc.). El producto final de esta fase es el Documento de Diseño Computacional. FASE 5: Producción. En esta fase se producen los items de información (captura, digitalización, edición y almacenamiento de sonido, imágenes, video, animación; la transcripción de texto y dibujo de los gráficos contenidos en las unidades de información); se integran los items para producir las unidades de información y se definen, para cada una de ellas, los enlaces. Se obtiene así, inicialmente, un producto en versión prototipo que se va mejorando en cada paso por esta fase, hasta obtener un hiperdocumento de buena calidad.

8 Descripción de actividades Establecer la estructura general del H.D. Estructura del H.D. Estructura temática y subgrafos de elem. temáticos y sus relaciones Diseñar formatos patrón de unidades Descripción de actividades Especificación formatos patrón de unidades Diseñar unidades de información Especificación de unidades Tabla de subtemas Vs. medios Diseñar items de Información Especificación items de información Documento de Diseño computacional Figura 7. Procesos de la Fase Diseño Computacional.. FASE 6: Evaluación del Producto El producto es evaluado por el grupo de desarrollo (ingenieros de sistemas, especialistas en medios, pedagogo, sicólogo, etc.) para verificar si cumple con los requerimientos y por usuarios finales, profesores y alumnos para establecer niveles de comprensión y de aceptación. Como resultado de esta evaluación se genera una lista de modificaciones para mejorar el producto y se repite el ciclo hasta lograr un producto final (hiperdocumento) que cumpla los Especificación items de información Producir items de información Items de información Especificación de unidades Especificación de unidades Integrar items en las unidades Unidades de información Definir enlaces para cada unidad Producto Figura 8. Procesos de la Fase Producción

9 requerimientos establecidos y tenga una buena aceptación por parte de los usuarios. Este hiperdocumento se reproduce en un medio apropiado, por ejemplo en CDs, se acompaña del manual de usuario y de una guía metodológica para su distribución. Documento Requerimientos Producto Evaluar el producto con especialistas Lista de Cambios 1 Producto evaluado Evaluar el producto con usuarios finales Lista de Cambios 2 Hiperdocumento A la Fase 1 Figura 9. Procesos de la Fase Evaluación del Producto CONCLUSIONES El método de desarrollo de aplicaciones educativas hipermedia (hiperdocumentos educativos), propuesto en este artículo, contribuye: A clarificar el complicado proceso de desarrollo de este tipo de aplicaciones mediante la presentación de los diferentes procesos que deben realizarse en cada fase y sus correspondientes salidas o resultados. A la tarea de construcción, por parte del grupo desarrollador, de un manual de procesos de software que facilitará la elaboración de los planes de desarrollo y la estimación de costos y tiempos para proyectos futuros. Al mejoramiento de la calidad de las aplicaciones, porque ésta depende de la calidad de los procesos de desarrollo. REFERENCIAS [Bun90] [GPS93] Bunzel, M.J. Multimedia Applications Development Using DVI Tecnology. McGraw Hill, 1990 Garzotto, F., Paolini, P. and Schwabe, D. HDM - A Model Based Approach to Hypermedia Aplication Design. ACM Transactions on Office Information System. Vol.11, No. 1, [Icon94] ICONTEC, Norma Técnica Colombiana NTC-ISO Normas para la Administración de la Calidad y Aseguramiento de la Calidad. Parte 3: Directrices

10 para la Aplicación de ISO 9001 al Desarrollo, Suministro y Mantenimiento de Software [ISB95] Isakowitz, T., Stohr, E. A., Balasubramanian, P. RMM: A Methodology for Structured Hypermedia Design. Comm. Of the ACM., Vol. 38, No. 8, August, P [HHS94] Hinestroza, E., Hepp, P., Straub, P.. Método de Desarrollo de Software Educativo. Monografía No. 2. Enlaces Red Educación. Programa MECE - Ministerio de Educación - Chile, [Mar90] Martin, J. Hyperdocuments and How to Create them. Prentice Hall, [Mon96] Montilva, J. A. Aplicando Modelos de Procesos de Software al Desarrollo de Aplicaciones Hipermedia. XXII Conferencia Latinoamericana de Informática. CLEI (Panel `96), p [NVC95] Nemetz, F., Valdeni, J., Cardoso, A. Una Técnica para Modelagem de Aplicaçôes Hipermídia e um Exemplo de Uso (en portugués)> Actas de la XXI Conferencia Latino Americana de Informática (PANEL`95), Canela, Brazil, 1995, p [SRo95] Shwabe, D. and Rossi, G. The Objetct-Oriented Hypermedia Design Model. Comm. Of the ACM., Vol. 38 No. 8, August, 1995, p