Introducción de tecnologías móviles en los programas de estudios de ingeniería de la UABC

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1 Introducción de tecnologías móviles en los programas de estudios de ingeniería de la UABC Guillermo Licea, Leocundo Aguilar, Luis G. Martínez, Reyes Juárez-Ramírez Ingeniería en Computación Universidad Autónoma de Baja California Tijuana, Baja California, México RESUMEN Las tecnologías móviles se han convertido en una necesidad para la vida diaria de muchas personas. Hoy más que nunca, vemos una gran cantidad de gente utilizando las aplicaciones de los dispositivos de cómputo móvil para llevar a cabo sus tareas tanto de trabajo o de estudio como de entretenimiento. El desarrollo de aplicaciones para estos dispositivos se ha convertido en un nicho de oportunidad para los profesionistas de la computación. En el presente artículo se describe la manera en que se han introducido las tecnologías móviles en el programa de estudios de las carreras de ingeniería en la Universidad Autónoma de Baja California (UABC) y el impacto que ha tenido en los estudiantes. Palabras clave: Tecnologías móviles, Dispositivos de cómputo móvil, Android, Blackberry, ios. 1. INTRODUCCIÓN El uso acelerado de tecnologías móviles ha impulsado una revolución en la manera de llevar a cabo las tareas de trabajo, estudio o simplemente de entretenimiento. Hoy en día es de lo más común ver a las personas en los restaurantes, transporte público, parques, supermercados, etcétera, llevar a cabo tareas tan simples como revisar una lista de pendientes o tan complejas como realizar una reunión de trabajo virtual. Las instituciones de educación de todos los niveles tenemos el reto de incorporar las tecnologías móviles en nuestros programas de estudio para que los estudiantes puedan a su vez incorporarlas en su vida diaria facilitando sus tareas. En particular, las instituciones de educación superior donde se forman los ingenieros del futuro tenemos la obligación no sólo de incorporar el uso de las tecnologías móviles, sino incluir en el programa de estudios cursos que permitan a los estudiantes llevar a cabo nuevos desarrollos tecnológicos tanto de hardware como de software. Existen tres plataformas móviles que dominan el mercado actual tanto de teléfonos inteligentes (smartphones en inglés) como de tabletas (tablets en inglés): ios, Android y Blackberry. ios es el sistema operativo utilizado por los dispositivos (ipod, iphone, ipad) creados por la compañía Apple. Android es el sistema operativo creado por la compañía Google y utilizado en teléfonos inteligentes y tabletas de varias compañías como HTC, LG, Motorola, Samsung, Sony, entre otras. Blackberry OS es el sistema operativo utilizado por los teléfonos inteligentes de la compañía Research In Motion (RIM), la cual también es creadora de la tableta PlayBook que utiliza el sistema operativo Blackberry Tablet OS. Una manera sencilla de introducir a los estudiantes de ingeniería en el mundo de las tecnologías móviles es la inclusión de cursos para desarrollar aplicaciones que se ejecuten en los dispositivos de cómputo móvil (teléfonos inteligentes y tabletas) de las plataformas móviles más utilizadas. En la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), específicamente en la carrera de Ingeniero en Computación, hemos introducido paulatinamente cursos que preparan a los futuros ingenieros para desarrollar aplicaciones para las tres principales plataformas tecnológicas. En este artículo se describe la manera en que se han introducido las tecnologías móviles en el programa de estudios de la carrera de ingeniería en computación, y el impacto que ha tenido tanto en los estudiantes como en los profesores. En la sección 2 se describe la estructura del programa de estudios de ingeniero en computación, así como los cursos y temas relacionados con el desarrollo de aplicaciones para dispositivos de cómputo móvil que se han introducido. En la sección 3 se describen brevemente las aplicaciones más representativas desarrolladas por los estudiantes, así como una herramienta construida por profesores para facilitar las tareas de los estudiantes y finalmente, en la sección 4 se presentan los resultados obtenidos a la fecha. 2. ESTRUCTURA DEL PROGRAMA DE ESTUDIOS Y SECUENCIA DE CURSOS DE PROGRAMACIÓN En el programa de estudios de Ingeniero en Computación se han introducido las tecnologías móviles de manera parcial en los cursos obligatorios de programación orientada a objetos y de manera más profunda en algunos

2 cursos optativos. La secuencia de cursos de programación inicia en el segundo semestre con un curso de programación para ingenieros, seguido de los cursos de programación estructurada, programación orientada a objetos, programación orientada a objetos avanzada y tecnologías de la programación. Cada uno de estos cursos se imparte en semestres consecutivos iniciando la secuencia en el segundo y terminando en el sexto semestre. Los cursos de programación para ingenieros y programación estructurada utilizan el lenguaje C para llevar a cabo las prácticas y proyecto de fin de curso. Los cursos de programación orientada a objetos y programación orientada a objetos avanzada utilizan el lenguaje Java para las prácticas y proyectos de fin de curso. El curso de tecnologías de la programación presenta a los estudiantes un conjunto de herramientas que pueden utilizar para mejorar sus técnicas y habilidades de programación. A través de Java se puede desarrollar para varias plataformas móviles incluyendo dos de las tres que dominan el mercado, Android y Blackberry. En la UABC decidimos utilizar la plataforma Blackberry para introducir a los estudiantes en el desarrollo de software para plataformas móviles. Un lugar idóneo para introducir temas relacionados con el desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles son los cursos de programación, específicamente programación orientada a objetos y programación orientada a objetos avanzada, esto debido a que el desarrollo para dispositivos móviles está basado en lenguajes de programación orientados a objetos como Java, C++ u Objective-C, entre otros. Los temas que se cubren en el curso de programación orientada a objetos son los siguientes: 1. Conceptos básicos 2. Clases y objetos 3. Tipos primitivos y referencias 4. Métodos y variables de instancia 5. Bibliotecas de clases 6. Herencia y polimorfismo 7. Interfaces y clases abstractas 8. Constructores y recolección de basura 9. Introducción al desarrollo de aplicaciones para teléfonos inteligentes Después de cubrir los conceptos fundamentales de la programación orientada a objetos en Java, se introducen los conceptos básicos de la programación de teléfonos inteligentes Blackberry, para este fin se llevan a cabo algunas prácticas de laboratorio donde los estudiantes desarrollan tres aplicaciones sencillas utilizando teléfonos inteligentes que fueron proporcionados por la compañía RIM a través del Blackberry Academic Program [1]. Los temas cubiertos en el curso programación orientada a objetos avanzada son los siguientes: 1. Manejo de excepciones 2. Interfaz gráfica de usuario y manejo de eventos 3. Administradores de diseño y componentes 4. Serialización, archivos y reflexión 5. Conexión en red e hilos 6. Colecciones y genéricos 7. Empaquetado y distribución 8. Introducción al desarrollo de aplicaciones para dispositivos tipo tableta Tanto el curso programación orientada a objetos como programación orientada a objetos avanzada se basan en el libro Head First Java de Sierra y Bates [2], el cual introduce de manera gráfica, amena y práctica los conceptos fundamentales del lenguaje Java. Después de cubrir los conceptos avanzados de la programación orientada a objetos en Java, se introducen los conceptos básicos de la programación del dispositivo tipo tableta Playbook, para este fin se llevan a cabo algunas prácticas de laboratorio donde los estudiantes desarrollan dos aplicaciones de mediana complejidad utilizando dispositivos Playbook proporcionados por la compañía RIM a través del Blackberry Academic Program [1]. Una vez concluida la secuencia de cursos de programación, el estudiante puede optar por tomar algunos cursos más especializados para aprender a desarrollar software para las plataformas móviles más populares como Android, Blackberry e ios [3]. 3. CONSTRUCCIÓN DE HERRAMIENTAS DE APOYO Y APLICACIONES Como parte de la estrategia para introducir tecnologías móviles en los programas de estudios de ingeniería de la UABC, se diseñó e implementó una herramienta de software que facilita a los estudiantes el desarrollo de un tipo de aplicaciones muy populares en los dispositivos móviles, las aplicaciones basadas en listas. La herramienta LAB (List Applications for Blackberry) es un marco de clases Java que implementa los elementos básicos de una aplicación basada en listas, de tal manera que el estudiante (programador) sólo debe definir los datos que se utilizarán en la aplicación y algún tipo de funcionalidad extra. La figura 1 muestra el diagrama de clases de la herramienta LAB. Las clases File, Container, OpenDialog, SaveDialog y AppMainScreen fueron desarrolladas por profesores de la UABC, mientras que las clases MainScreen y UiApplication son parte de los paquetes proporcionados por RIM para el desarrollo de aplicaciones en teléfonos

3 inteligentes Blackberry. es necesario definir las clases que representarán los datos en la aplicación. En este caso Group y Student son las clases definidas por el programador para representar los datos que se administrarán en la aplicación. La figura 3 muestra la aplicación StudentsApp en ejecución, esto puede dar una idea más clara del tipo de aplicaciones que los estudiantes pueden desarrollar apoyados por la herramienta LAB. Figura 1. Diagrama de clases de LAB A través de la herramienta LAB, los estudiantes de los cursos de programación orientada a objetos, han implementado aplicaciones basadas en listas como parte de su experiencia inicial en el desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles. La figura 2 muestra un diagrama de clases que representa la estructura de la aplicación StudentsApp, la cual se describe a detalle en el curso de programación orientada a objetos para ejemplificar el uso de la herramienta LAB. a) Menú de la aplicación b) Diálogo para agregar con la opción agregar Figura 2. Diagrama de clases de StudentsApp StudentsApp es una aplicación que puede servir de apoyo a profesores de diferentes niveles educativos. Esta aplicación permite registrar, editar y borrar la información de los estudiantes inscritos en un curso, así como llevar el control de las asistencias al curso. c) Pantalla principal d) Opción para editar La implementación de la aplicación StudentsApp se facilita al utilizar la herramienta LAB, ya que las clases de StudentsApp extienden las clases definidas en LAB y solo

4 e) Diálogo para editar f) Pantalla principal k) Diálogo para pasar lista l) Pantalla principal g) Diálogo para grabar h) Opción para borrar m) Diálogo para abrir n) Pantalla principal Figura 3. StudentsApp en ejecución La mayoría de las opciones del menú en la aplicación están predefinidas en las clases de LAB, pero el programador debe agregar opciones específicas de la aplicación como la opción de pasar lista (Attendance). De igual forma, algunos de los diálogos son proporcionados por LAB (figura 3 g, i, m), mientras que otros diálogos específicos de la aplicación deben ser implementados por el programador (figura 3 b, e, k). La herramienta LAB se utiliza principalmente al final del curso de programación orientada a objetos y en algunas prácticas del curso de programación orientada a objetos avanzada. i) Diálogo para borrar j) Opción para pasar lista Algunas de las aplicaciones más representativas que han desarrollado los estudiantes en el curso de programación orientada a objetos son:

5 StudentsApp+. Versión extendida de la aplicación StudentsApp. Coins. Aplicación que permite llevar la cuenta de las monedas de cada denominación almacenadas en una alcancía, así como el total acumulado. Books. Aplicación que permite registrar los libros de una biblioteca personal. Music. Aplicación que permite registrar los discos de una colección personal. Notes. Aplicación que permite escribir, modificar y borrar notas cortas. SuperMarket. Aplicación que permite registrar y administrar productos del hogar pendientes de compra. Toys. Applicación que permite registrar y administrar la información de los juguetes de una colección personal. identificar las posibilidades de desarrollo profesional y seleccionar de mejor manera los cursos optativos relacionados con estas tecnologías, si desean convertirse en ingenieros especializados en el desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles. Finalmente, la preparación tanto de profesores como de estudiantes en el desarrollo de software especializado, ha permitido a la carrera de Ingeniería en Computación participar activamente en proyectos de vinculación con empresas de la región, donde se obtienen becas para los estudiantes y equipo de cómputo para los laboratorios. 5. REFERENCIAS [1] Research In Motion, [2] Sierra, K. Bates, B. Head First Java, O Reilly, [3] Licea, G., Juárez-Ramírez, R., Angeles, A., Izquierdo, V. Desarrollo de aplicaciones para dispositivos de cómputo móvil: Una experiencia académica, Simposium Iberoamericano de Educación, Cibernética e Informática (SIECI), Restaurants. Aplicación que permite registrar información de restaurantes y una calificación de acuerdo al gusto del usuario. Al final del curso de programación orientada a objetos avanzada, los estudiantes desarrollan algunas aplicaciones para dispositivos Playbook. La tarea específica de los estudiantes consiste en portar (convertir) las aplicaciones móviles desarrolladas al final del curso de programación orientada a objetos hacia aplicaciones que funcionen en dispositivos tipo tableta, específicamente el Playbook de la compañía RIM. 4. RESULTADOS Desde la perspectiva de programación, la introducción temprana de temas sobre tecnologías móviles, permite a los estudiantes comprender el alcance del desarrollo de software, el cual puede impactar no sólo en el buen funcionamiento de los sistemas de cómputo tradicionales, sino en cualquier tipo de dispositivo de cómputo programable, incluyendo los dispositivos móviles como teléfonos inteligentes y tabletas. Además, el introducir tecnologías móviles en el programa de estudio de ingeniería en computación desde los primeros cursos de programación permite a los estudiantes