1. Introducción
El uso de las nuevas tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) se está expandiendo hacia diversos campos en la sociedad, lo cual no podía ser la excepción siendo la educación un aspecto relevante en la vida del ser humano. (Suárez & Najar, 2014).
Las TIC aplicadas a la enseñanza, engloban las herramientas y los sistemas informáticos que pueden ser utilizados en el marco de la educación y de la enseñanza (Cooperberg, 2002).
Las comunidades académicas siguen desarrollando alternativas de educación a distancia, semipresencial o totalmente virtual en sus sitios Web. Se implementan recursos educativos digitales en plataformas e-Learning. (Tamayo, 2012)
El autor (García, 2005), define e-Learning como un proceso de enseñanza-aprendizaje que se lleva a cabo a través de Internet mediante la utilización de medios electrónicos.
En este sentido, el uso de los LMS (Learning Management Systems) o Sistemas de Gestión del Aprendizaje, son casi una necesidad en las instituciones educativas por las posibilidades que ofrecen en la gestión de las actividades formativas, permiten la creación y gestión de entornos de aprendizaje en línea de manera sencilla y automatizada, además de ofertar cursos en modalidades semipresencial o no presencial, así plantean los autores, (Zapata, 2003) y (Shea, Pickett & Li, 2005).
Un aspecto a considerar en cuanto al uso de los LMS es, si estos son propietarios o libres de pago. Entre los propietarios que más se conocen, se encuentran: WebClass fundado en Chile en el 2010 (Okamoto & Ninomiya, 2007). El Fronter, que es una plataforma didáctica utilizada en varios países del mundo, la cual está compuesta por 100 herramientas web proveedoras de contenidos impresos y electrónicos en ambientes físicos, virtuales y poseedora a su vez de sellos editoriales. (Guano & Herrera, 2018). El Blackboard Learning, perteneciente a la compañía tecnológica educacional Blackboard Inc. que permite la gestión de diversos cursos y es utilizado en diversas instituciones. (Beatty & Ulasewicz, 2006)
Entre los LMS libres de pago, se pueden encontrar el ATutor, elChamilo y Moodle, este último es considerado la plataforma más utilizada en el mundo con más de 26 millones de usuarios distribuidos en 47 mil sitios y traducido en 75 idiomas. (Muñoz, Cañadulce & Molano, 2015)
Se sabe también que la interactividad es un atributo importante y esencial de cualquier técnica de aprendizaje que pretenda el éxito, pues es más efectivo cuando el estudiante puede controlar el intercambio de información.
La Ingeniería de Software (IS), ha sido el resultado de la necesidad de aumentar en el proceso de producción de software la eficiencia y la calidad del producto final de este, así como de su proceso productivo en general. Todo esto ha provocado que la enseñanza de esta materia, constituya un reto para las universidades, puesto que la misma tiene una incidencia directa en la formación ingenieril de los graduados de las carreras en que se estudia. (Dihigo & Ramírez, 2011).
En la Universidad de Oriente de la provincia Santiago de Cuba, se estudian algunas carreras que forman a los estudiantes como futuros desarrolladores de software, tal es el caso de Ingeniería Informática, Licenciatura en Ciencias de la Computación y Licenciatura en Informática. En el actual plan de estudios (Plan D) de estas carreras, se encuentra la asignatura Ingeniería de Software I y II, las que se imparten en diferentes semestres. La evaluación más importante dentro de la materia consiste en la elaboración de un proyecto de curso orientado al desarrollo de un software, regido por una metodología estudiada en clases que le da seguimiento a cada etapa del ciclo de vida del software.
Sin embargo, se ha observado que, durante el trascurso de los diferentes cursos, hay estudiantes que no se sienten motivados por la asignatura, evidenciándose en los resultados obtenidos en las evaluaciones. En su contento, se aporta una serie de definiciones y nuevos términos, así como el empleo de diferentes diagramas para su uso en cada etapa del ciclo de vida del software. Todo esto requiere un alto nivel de abstracción por parte del estudiante llevándolo en algunos casos a agobiarse.
Por tanto, se formula como problema de investigación la insuficiente asimilación de lo contenidos en el proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura Ingeniería de Software de las carreras de perfil informático de la Universidad de Oriente.
Tomando en consideración la situación antes descrita se plantea como objetivo, desarrollar un LMS como herramienta de apoyo a la asignatura Ingeniería de Software que permita favorecer el proceso de enseñanza-aprendizaje en las carreras antes mencionadas.
2. Materiales y métodos
Como punto de partida para el desarrollo de la presente investigación se tomaron experiencias puestas en práctica por docentes, las cuales han tenido mayor aceptación por parte de los estudiantes, estas consisten en, el uso de guías elaboradas por los profesores de la asignatura, que ejemplifiquen con Casos de Estudios, el desarrollo de un software de principio a fin empleando un enfoque ingenieril. Con el uso de metodologías ágiles (Programación Extrema, SCRUM etc.) o con metodologías tradicionales como el Proceso Racional Unificado (RUP por sus siglas en inglés) la cual emplea el Lenguaje Unificado de Modelado (UML por sus siglas en inglés).
Se realizaron entrevistas a docentes que imparten la materia, a estudiantes que la están recibiendo y a otros que ya la recibieron en cursos anteriores. Se pudo constatar la carencia de una herramienta informática que apoye el proceso enseñanza-aprendizaje, que, aunque se cuente con el aula virtual alojada en el Moodle, esta no cumple en tu totalidad las expectativas de docentes y estudiantes de acuerdo a las características de la asignatura.
En el análisis documental que se efectuó, fueron consultadas bibliografías actualizadas acerca del tema en el ámbito nacional e internacional.
3. Resultados y discusión
3.1. Herramientas, metodologías y lenguajes empleados
A continuación, se exponen las herramientas, metodología, tecnologías y lenguajes empleados para el desarrollo del LMS-IS.
Como sistema de administración de bases de datos se empleó MySQL, permite gestionar archivos llamados de bases de datos, es muy destacable la condición de código abierto que hace que su utilización sea gratuita e incluso se pueda modificar con total libertad, es una de las herramientas más utilizadas por los programadores orientados a Internet. (Thibaud, 2006)
Se escogió NetBeans, es un Entorno Integrado de Desarrollo, por sus siglas en inglés, (IDE), ya que brinda un ambiente libre de desarrollo, ofrece un rendimiento significativamente mejorado y una experiencia de codificación perfeccionada. Incluye características notables como el soporte para múltiples marcos de trabajo PHP. (Gimeno & González, 2011)
Como marco de trabajo se utilizó Symfony en su versión 3.2.1, siendo este la evolución de un framework en el cual se integran diferentes componentes como Doctrine. Está desarrollado en php 5.3 y se basa en el patrón MVC (modelo, vista, controlador), esto lo convierte en uno de los mejores. (García, 2018).
Para controlar los pasos del desarrollo del software, se empleó la metodología ágil Programación Extrema, por sus siglas en inglés (XP), se basa en la realimentación contínua entre el cliente y el equipo de desarrollo. Propone un desarrollo iterativo e incremental, pruebas unitarias, programación en pareja, la integración del equipo de programación con el cliente, corrección de todos los errores y simplicidad en el código (Joskowicz, 2008).
Dicha metodología es el principal modelo a seguir para la construcción del LMS-IS, sin embargo, para lograr este producto con las condiciones deseadas, se hiso un estudio de algunas metodologías destinadas a software educativo y se decidió incorporar dentro de las fases de análisis y diseño, aspectos como: el sistema de evaluaciones implementado, la estructura o mapa de navegación de acuerdo con los requerimientos y los modelos de interfaz.
3.2. Arquitectura del sistema
Este sistema al ser una aplicación web, presenta una arquitectura Cliente/Servidor y se basa en las peticiones que realiza el cliente a un servidor con la obtención de respuestas. Esto posibilita que sea usada sin dificultades en computadoras con bajas prestaciones, además brinda facilidad para la comunicación entre sistemas diferentes.
Esta arquitectura está regida por el patrón arquitectónico Modelo Vista Controlador (MVC), que separa los datos de una aplicación, la interfaz de usuario y la lógica de control en tres componentes distintos. (Jacobson, Booch, and Rumbaugh, 2000)
Figura 1. Representación de la arquitectura del LMS-IS
3.3. Diseño del LMS-IS
El LMS para Ingeniería de Software permite gestionar los materiales de asignatura, generar cuestionarios dinámicos de preguntas aleatorias por Temas, mostrar historial de evaluaciones, mostrar guías interactivas con Casos de Estudio, todo esto con el fin de tener una herramienta de apoyo al aprendizaje de la asignatura. A partir de las Historias de Usuario de la metodología XP, se definen las siguientes funcionalidades para cada tipo de usuario según su rol.
Estudiante: Tiene acceso a toda la información sin derecho a modificarla. Abarca los estudiantes de la carrera de Informática y Ciencia de la Computación. Son los que más interactúan con el software y para quienes va dirigido.
• Acceso a todos los materiales de la asignatura (Conferencias, Seminarios Clases Prácticas, Videos, Glosario de términos)
• Ver Guía Interactiva
• Evaluarse mediante los cuestionarios
• Subir archivos (en respuesta a una tarea asignada)
• Ver su historial estadístico evaluativo según resultados obtenidos
Para las tres últimas opciones el estudiante debe autenticarse.
Profesor: Es el encargado de gestionar los materiales de la asignatura permitiendo a su vez la actualización de su contenido, también puede:
• Gestionar las preguntas de los cuestionarios (éstas son de respuestas simple, múltiple y de correspondencia)
• Crear Las Guías de Estudio Interactivas
• Evaluar Tareas subidas por el estudiante
• Gestionar Tareas
• Ver el historial de resultados de determinado estudiante
• Ver listado de estudiantes registrados en el sistema
Para el Administrador o Jefe de Disciplina:
• Gestiona los usuarios del sistema,
• Mostrar listado de usuarios
Mapa de navegación
En la figura 2 se muestra el mapa de navegación del LMS-IS, relacionando cada rol con las páginas a las que tiene acceso.
Figura 2. Mapa de Navegación del LMS-IS
Algunas de las interfaces del sistema se muestran a continuación. A continuación, se aprecia la ventana de autenticación, una vez que el usuario se autentique si los datos introducidos son válidos entonces procede a pasar a su sesión según el rol que tenga.
Figura 3. Interfaz de Autenticación del sistema
En la figura 4, se muestra la interfaz donde se gestionan cada uno de los materiales de la asignatura.
Figura 4. Interfaz de Gestión de Materiales de la asignatura
La figura 5 muestra un cuestionario a resolver, en este caso del Tema 1 de la asignatura donde se introducen términos y definiciones relacionados con la Ingeniería de Software.
Figura 5. Interfaz Cuestionario del Tema I
3.4 Sistema de evaluación
Las evaluaciones se realizan mediante dos formas, la primera es mediante los cuestionarios que crea el profesor relacionados con cada Tema de la asignatura, estos están compuestos por preguntas de respuestas simple, múltiple y de correspondencia. Cada cuestionario es generado con preguntas aleatorias que se obtienen del banco de preguntas, al finalizar
se muestra un reporte con la nota obtenida, se indica donde se equivocó y la sugerencia de estudio.
La otra forma de evaluación es mediante tareas orientadas por el docente, estas pueden referirse a un Seminario o Corte de Proyecto de Curso, en este caso el estudiante sube la respuesta al sistema, en un archivo (.pdf, .doc o .docx), posteriormente el profesor la revisa y le asigna una nota a esta tarea y en caso de ser necesario deja un comentario de retroalimentación.
3.5 Beneficios del sistema
Con el desarrollo del sistema LMS-IS se cuenta con una herramienta que responde a las características de la asignatura haciendo más atractivo su contenido.
Durante el desarrollo del Proyecto de curso que se orienta por equipos, se ha notado mayor rapidez por parte de los estudiantes a la hora de representar los artefactos necesarios de cada flujo de trabajo de la metodología RUP, esto se debe al uso de las Guías Interactivas que brinda la herramienta.
Mayor control en el seguimiento del aprendizaje del estudiante ayudando al docente en la toma de decisiones.
4. Conclusiones
Con la implementación del sistema, se logra la gestión de los contenidos de la asignatura por parte del profesor, así como, un medio de enseñanza semipresencial para los estudiantes de las carreras de perfil Informático en la Universidad de Oriente. Permitirá aumentar el nivel de estudio independiente y la auto preparación en los estudiantes, no sólo a través de guías interactivas con audiovisuales y documentos sino por medio de cuestionarios que se presentan como medio de comprobación de los conocimientos, apoyando en gran manera al proceso de enseñanza y aprendizaje.
5. Referencias bibliográficas
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