Evaluación de las competencias específicas de la asignatura Arquitectura de Computadores del Grado de Ingeniería Informática

Transcripción

1 Evaluación de las competencias específicas de la asignatura Arquitectura de Computadores del Grado de Ingeniería Informática Pedro Castillo Valdivieso María Isabel García Arenas Eva Martínez Ortigosa

2 INTRODUCCIÓN La puesta en marcha en el curso de los nuevos grados ha supuesto un reto para adaptarnos a las propuestas metodológicas que se propugna desde el EEES. Con esta memoria se pretende generar una guía que proporcione a los distintos profesores información detallada sobre los aspectos relacionados con la evaluación de la asignatura Arquitectura de Computadores. Específicamente en las competencias que se van a alcanzar, los criterios, técnicas e instrumentos que se utilizarán para evaluar dichas competencias, y el sistema de calificación del alumno. DESCRIPCIÓN DEL PLAN DE TRABAJO Antecedentes, descripción de la situación que se pretende mejorar con el proyecto La Ingeniería Informática es una titulación que lleva ya muchos años impartiéndose en la Universidad de Granada, aunque no es una titulación tradicional puesto que esta Ingeniería es de las titulaciones más nuevas de la Universidad. Según el Libro Blanco de Informática se menciona que esta titulación es ámpliamente demandada, y además posee un cierto grado de consolidación social, aunque la percepción fina de lo que es la Ingeniería Informática y lo que proporciona a cada título dista mucho de lo que debiera de ser dicha ingeniería. De igual forma, también se establece que esta titulación debe aportar personas capaces de adaptarse de una forma rápida al cambio, a trabajar en equipo y a organizar su trabajo y el de sus colaboradores. Sin embargo, y a pesar de la multitud de ámbitos donde un ingeniero informático puede trabajar, y de la flexibilidad que nos exigen, en España se ha optado por establecer un único título de Grado en Informática para darle así una entidad más firme y una visión mucho más homogénea de los profesionales de la informática que el título de grado debe formar. En el nuevo plan de estudios del grado en Informática se especifica que el objetivo del mismo es la formación científica, tecnológica y socioeconómica y la preparación apra el ejercicio profesional en el desarrollo de la aplicación de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC), en el ámbito de la informática. Dentro de este contexto es donde se presenta la asignatura de Arquitectura de Computadores. Una asignatura de formación obligatoria de rama enclavada en el segundo cuatrimestre del segundo curso y que presenta como principales objetivos los siguientes: Conocer las diferentes clasificaciones de arquitecturas paralelas. Saber evaluar las prestaciones de la arquitectura del computador Realizar las tareas necesarias para paralelizar aplicaciones. Saber aprovechar en el código desarrollado las características de la arquitectura.

3 Estos objetivos se articulan en torno a un conjunto de contenidos y competencias. Los contenidos abarcados por esta asignatura son: Arquitecturas paralelas: clasificación y prestaciones. Programación paralela. Arquitecturas con paralelismo a nivel de thread (TLP). Arquitecturas con paralelismo a nivel de instrucción (ILP). Arquitecturas de propósito específico. Las competencias que se deben desarrollar dentro de la asignatura Informática aplicada a Biología se dividen en las competencias generales de la titulación y las específicas de la asignatura. Las competencias transversales que se deben tratar son las siguientes: Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de comunicación oral y escrita en el ámbito académico y profesional. Capacidad para la resolución de problemas. Capacidad de comunicación en lengua extranjera, particularmente en inglés. Capacidad de trabajo en equipo. Capacidad para el aprendizaje autónomo así como iniciativa y espíritu emprendedor Respeto a los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres. Las competencias específicas de la asignatura son las siguientes:

4 Capacidad para evaluar prestaciones de sistemas informáticos. Capacidad para analizar, diseñar, construir y mantener aplicaciones de forma robusta, segura y eficiente, eligiendo el paradigma y los lenguajes de programación más adecuados. Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman. Conocimiento y aplicación de los principios fundamentales de la programación paralela. Es en este contexto donde se va a desarrollar la presente memoria. Objetivos del Proyecto. El objetivo de este proyecto es el desarrollo de una nueva metodología de evaluación para dos de las competencias específicas de la asignatura Arquitectura de Computadores y que los alumnos deben adquirir durante todo el tiempo de impartición de la asignatura. Las competencias con las que vamos a trabajar son:

5 Capacidad para diseñar, desarrollar, seleccionar y evaluar aplicaciones y sistemas informáticos. Conocimiento y aplicación de los principios fundamentales de la programación paralela. Metodología. Fases Para realizar una descripción del proyecto y formular los objetivos vamos a seguir el procedimiento indicado en durante el curso que establece los siguientes pasos: Localizar el perfil de la titulación universitaria a la que pertenece nuestra asignatura. Seleccionar y describir las competencias que se van a desarrollar en la asignatura. Definir unidades de competencia (subcompetencias) a desarrollar en la asignatura. Iniciar el diseño de programa de la asignatura mediante el cual se enseñará y posibilitará el desarrollo de las competencias descritas en el paso anterior. Valorar la carga de trabajo que tendrá que realizar un alumno matriculado en la asignatura. Cronograma El cronograma asociado al proyecto viene determinado por la duración del proyecto de innovación docente, nueve meses. Hemos seleccionado las principales subtareas y les hemos asignado un periodo de tiempo Evaluación de la situación actual de la asignatura y su contexto Análisis de las competencias a evaluar y determinación de sub-competencias y unidades de competencia Diseño de tareas asociadas a las distintas unidades de competencia Diseño de los métodos de evaluación y calificación asociada a cada tarea Evaluación de los resultados y mejoras obtenidos por los alumnos Un mes Dos meses Dos meses Tres meses Un mes PRODUCTOS Y BENEFICIOS DEL PROYECTO (RESULTADOS) Beneficios para una titulación o asignatura

6 El desarrollo de este proyecto permitirá una mejora en la adquisición de las competencias asociadas a la programación paralela y a la evaluación de sus prestaciones por parte de los alumnos del Grado de Informática. Estos alumnos suelen encontrar bastantes dificultades para aprender los principales conceptos asociados a la programación paralela y al uso del razonamiento algorítmico paralelo. Con una adecuada subdivisión de las competencias y unas técnicas de evaluación consistentes se facilitará a los alumnos el aprendizaje de estas competencias. Productos o recursos generados por el proyecto Los productos generados por el proyecto serán diversos. Los principales se pueden enumerar a continuación: Conocimiento y aplicación de los principios fundamentales y técnicas básicas de la programación paralela. Una determinación objetiva de cuales son las competencias que se deben primar en la asignatura. Una división adecuada de estas competencias en subcompetencias y unidades de competencia. El diseño de tareas efectivas asociadas a cada unidad de las competencias. Determinación de los criterios de evaluación para estas competencias. Elaboración del sistema de calificación. Determinación de las competencias, subcompetencias, unidades de competencia, tareas. Como ya hemos indicado anteriormente en este estudio nos vamos a centrar en dos de las competencias específicas de la asignatura Arquitectura de Computadores del Grado de Informática. Concretamente: Capacidad para evaluar prestaciones de sistemas informáticos. Conocimiento y aplicación de los principios fundamentales de la programación paralela. Estas competencias las vamos a subdividir en subcompetencias: 1. Capacidad para evaluar prestaciones de sistemas informáticos. Conocimientos básicos sobre las prestaciones de los sistemas informáticos; Tiene como objetivo dar a conocer las diferentes medidas de prestaciones. Conocimientos sobre el sistema informático que se va a evaluar; En la asignatura uno de los objetivos es entender las diferentes arquitecturas de sistemas informáticos y realizar su clasificación y este objetivo complementa esta subcompetencia. Aplicar el conjunto de evaluaciones que mejor se presten al sistema que se está evaluando; En esta subcompetencia el alumno debe elegir qué medidas de prestaciones son las más adecuadas para el sistema propuesto.

7 2. Conocimiento y aplicación de los principios fundamentales de la programación paralela. Conocimientos sobre programación; Esta subcompetencia deben de adquirirla en cursos anteriores. Conocimientos sobre la estructuración de los programas; Esta subcompetencia debe haber sido adquirirda previamente. Aplicación de técnicas de paralelización; Esta subcompetencia tiene como objetivo que los alumnos conozcan las técnicas de paralelización y seleccionen la más adecuada a la aplicación y al sistema que ya tienen. Determinación de los criterios de evaluación. Determinación de los momentos de evolución (evaluación inicial, continua, final). Elaboración del sistema de calificación. Para estas dos competencias concretas se ha seleccionado una evaluación mediante un entregable que los alumnos deben realizar a lo largo de todo el tiempo de la asignatura y que servirá para evaluar todo el bloque práctico. Este entregable se establecerá como parte de la evaluación de la asignatura. Las demás competencias se evaluarán de forma diferente y queda fuera del ámbito de este proyecto. El entregable consistirá en un "Estudio de escalabilidad de un software diseñado y adaptado por los alumnos a dos arquitecturas diferentes". Este entregable debe contener al menos: Software desarollado que solucione un problema de paralelización en el tratamiento de imágenes. Medidas de rendimiento obtenidas para el software desarrollado en la primera arquitectura. Medidas de rendimiento obtenidas para el software desarrollado en la segunda arquitectura. Propuesta de modificaciones o adaptaciones del software a la primera arquitectura. Propuesta de modificaciones o adaptaciones del software a la segunda arqutectura. Comparativa de las medidas de rendimiento iniciales y posteriores a la adaptación para ambas arquitecturas. Estudio de cómo se comporta el software al aumentar el número de procesadores para ambas versiones de software en la primera y en la segunda arquitectura. Criterios de calidad El documento entregado o memoria de aquí en adelante, debe incluir los siguientes puntos: Introducción: descripción del problema seleccionado para el tratamiento paralelo de imágenes.

8 Solución propuesta: La descripción de la solución software propuesta para el problema previamente detallado en la introducción. Esta descripción de la solución deberá incluir un análisis de requerimientos, un análisis de las tareas a realizar, una justificación del estilo de programación elegido, así como del lenguaje utilizado, un sistema de balanceo de carga entre los procesadores que forman la arquitectura donde se vaya a ejecutar (serán dos) y por último un prototipo de la solución propuesta. Selección de arquitecturas, justificación de qué se ha elegido, por qué se han seleccionado esas y características de cada una de ellas. Medidas de prestaciones en ambas arquitecturas: Este apartado debe incluir al menos tres medidas de prestaciones junto con la justificación de por qué hemos elegido esa, como se van a realizar las mediciones y cuántas veces se van a realizar las medidas. Comparativa de resultados para ambas arquitecturas y justificación de ambos resultados. Propuesta de mejoras adaptadas a cada arquitectura. Medidas de prestaciones para las adaptaciones. Comparativa de las medidas adaptadas y sin adaptar así como una comparativa entre todas las medidas obtenidas. Una vez diseñada la estrategia de evaluación específica para los bloques prácticos, se establece la estrategia de evaluación para los bloques teóricos de la asignatura. Evaluación Justificación Intrumento Momento Inicial Se trata de una asignatura de segundo curso así que los alumnos deben ya haber adquirido algunas competencias básicas previas como la de programación y la de organización del código. 1.Cuestionario sobre las asignaturas superadas de cursos anteriors. Primera Clase Continua Desde el punto de vista del docente, el sistema produce unos aprendizajes más profundos y duraderos si se va evaluando de forma contínua. Desde el punto de vista del alumno, es mejor realizar una evaluación mantenida en el tiempo que dejarla a un instante tan concreto de tiempo como es la 1- Pruebas objetivas al final de cada bloque de contenido 2 Los alumnos aportarán formas de evaluación para cada bloque 3 El profesor seleccionará las formas de evaluación propuestas y las completará para cubrir el bloque que se vaya A lo largo del curso

9 prueba objetiva final. En este caso, es importante resaltar que hay que separar los aspectos de evaluación formativa de evaluación calificativa, ya que esto permite mantener informado al alumno con un esfuerzo razonable del profesor. a evaluar. 4 Los alumnos se evaluarán entre ellos con supervisión del profesor. Final Tal como establece la normativa de la Universidad, el alumno tiene derecho a un examen final de la asignatura, por lo que se deja esta puerta abierta para aquellos que no desee o superen la evaluación continua. Conjunto de pruebas objetivas y de desarrollo junto con la resolución de problemas. Fecha fijada por el Centro para la realización de la prueba al finalizar el cuatrimestr e. Concluimos con la descripción del sistema de calificación de la asignatura Los contenidos teóricos y prácticos de la asignatura se evaluarán mediante un conjunto de pruebas diversas que incluirán un entregable y evaluación continua o prueba final para los contenidos teóricos. También se tendrá en cuenta la asistencia, actitud y participación del estudiante para la construcción de las pruebas de evaluación de cada bloque teórico. Los distintos elementos de la evaluación tendrán pesos distintos en la calificación final. A continuación se indica cual es el peso de cada uno de ellos: Pruebas objetivas parciales para cada bloque teórico realizados con la aportación voluntaria de los alumnos (50%). Resultados obtenidos con el entregable establecido (40%). Asistencia, actitud y participación pertinente del estudiante en todas las actividades formativas, participación en la construcción de las pruebas objetivas (10%). La calificación final se obtendrá como la suma ponderada de las calificaciones obtenidas en cada uno de los apartados. El examen se puntúa de 0 a 10 y estará compuesto de una combinación de los siguientes elementos:

10 Preguntas objetivas de respuestas múltiples, tanto de teoría como de problemas breves. Entre cuatro opciones, sólo se podrá elegir una respuesta correcta. Cada tres respuestas incorrectas se eliminará una correcta. Problemas. No hay límite de extensión en la respuesta. Se valorará especialmente el correcto planteamiento del problema, la corrección del código escrito, y la correcta aplicación de los principios de la programación paralela. Descripción de la mejora que supone el proyecto para la mejora del aprendizaje de los estudiantes: El desarrollo del proyecto y los resultados obtenidos debería aportar varias mejoras significativas en el aprendizaje de los estudiantes. Entre ellas destacamos: Una distribución más gradual de las unidades de competencia exigida a los alumnos, estableciendo las competencias eminentemente teóricas y prácticas. Un menor nivel de rechazo y de abandono de los alumnos de la asignatura. Una mejora de la percepción de las habilidades aprendidas por parte de los alumnos. Un mayor nivel de participación de los alumnos en clase y en casa. 3. BIBLIOGRAFIA De Miguel Díaz, Mario. Modalidades de enseñanza centradas en el desarrollo de competencias. Orientaciones para promover el cambio metodológico en el Espacio Europeo de Educación Superior Libro blanco del título de Grado de Informático. Aneca: ( Memoria del título de Grado en Informática de la Universidad de Granada. ( informatica271109)