Experiencias en el desarrollo de productos de software educativoEugenio Jacobo Hernández Valdelamarjack_hv@yahoo.com

Octubre, 2007

Agenda

¿Qué es el software educativo? ¿Cómo se hace el software educativo? Hacia una fábrica de software educativo Casos de estudio

“Remake” de una idea ya existente Evolución de una idea ya existente Metamorfosis de un concepto previamente planteado Proactividad interna La madre de todas las normalizaciones Los deseos del cliente

Para reflexionar

¿Qué es el software educativo?

¿Qué tipo de software es el software educativo?

Software

Software de aplicación Software de sistema

Diseñado para realizar una función específica para el usuario

Ofimática

Comunicaciones

Negocios

Multimedia

Analítico

Colaborativo

Educativo

Bases de datos

Otros

Software educativo:Software educativo:Los programas para computadora Los programas para computadora creados con la finalidad específica de creados con la finalidad específica de ser utilizados como medio didáctico, es ser utilizados como medio didáctico, es decir, para facilitar los procesos de decir, para facilitar los procesos de enseñanza y de aprendizaje.enseñanza y de aprendizaje.

• Presentar información• Plantear ejemplos• Exponer reglas

• Guiar al estudiante• Formular preguntas• Analizar respuestas

Exposición

Guía

Práctica

• Ejecución de acciones• Supervisión de actividades• Corrección de errores• Repetición de actividades

Evaluación

Obtener información delnivel, calidad y necesidadesde la enseñanza/aprendizaje

Proceso de enseñanza

Recursos educativos

Libros Radio Cine TV Computadoras

Siguiendo los pasos de Gutenberg: conservación y transmisión del conocimiento + exploración + creación

Tutor

Herramienta Aprendiz

La computadora se convierteen calculadora, simulador, reproductora de videos,medio de comunicación, etc.

La computadora expone contenidos,propone prácticas y ejercicios, evalúa y retroalimenta al usuario.

La computadora personificadapor un avatar hace lo queel usuario le indica; puede calcular, dibujar, ejecutar algoritmos, etc.

Roles de la computadora en la educación

¿Cómo se hace el software educativo?

¿Quién lo hace?

Grupo multidisciplinario Responsables del contenido Diseñadores de interfaces y diseñadores gráficos Especialistas en producción de medios (audio, video,

etcétera) Ingenieros de software Editores Psicólogos y Pedagogos

Desarrolladores Diseñadores Profesores entusiastas

?=

¿Cómo se hace?: enfoques

El software educativo es software, por lo que debe hacerse como cualquier proyecto/producto de software (n procesos aka RUP, Agile, etc.).

El software educativo es un ente multimedia, así que hay que hacerlo como se hacen los productos multimedia (planeación, diseño, producción y validación).

El software educativo es un objeto de aprendizaje, así que hay que hacer mapeo de información, diseño instruccional y después que se hagan los contenidos y la presentación.

Factor clave: creación del concepto

En el contexto del ciclo de vida del software hay 3 etapas críticas que definen el éxito de un sistema: Planeación, donde se establecen las

metas del sistema Análisis de requerimientos, donde se

transforman las metas en las operaciones que realizará el sistema y se analizan los requerimientos de información del usuario

Diseño, donde se describen a detalle las características y operaciones del sistema (interfaz, reglas, procesos, etc.)

Requerimientos

Diseño

Construcción

Integración

Pruebas

Operación

Mantenimiento

Planeación

¿Cómo lograr un mejor aprendizaje?

Uso de metáforas para la enseñanza-aprendizajeAprendemos mejor con

ejemplos del mundo real.

La computadora es un medio excepcional para implementar metáforas interactivas.

Metáforas y roles

EcosistemasVivero

electrónico

Centro de MedicinaDeportiva

Laboratoriosolar

Explorador geográfico

Geógrafo,viajeroRoles

Geógrafo,cartógrafo

Agrónomo,campesino

Biólogo ,Zoólogo,ecologista

Médico ,entrenador

Metáfora•Estación espacial•Estación terrestre•Observatorio solar

•Zona de exploración•Taller de mapas

•Estación climática•Vivero

•Reservaecológica

•Enfermería•Gimnasio

Modelos de interfaz clave

Modelos de los usuario

s

Modelo dediseño

Modelo de implementación

•Creencias•Metas •Emociones•Supersticiones

•Cosas•Apariencias •Interacciones

•Estructuras de datos•Algoritmos•Librerías

Entidad Entidad

Entidad

MetaModelo de diseño

Mercado Comerciante

Mercancía

Observa

Usuario Usuario

Observa

Modelo conceptual Modelo conceptual

deduce deduce

= =

Hacia una fábrica de software educativo

Programas académicos

Programas académicos

Área de desarrollo de software educativo

Área de desarrollo de software educativo

Centros GalileoCentros Galileo

Prototipos

Versionesliberadas

Instituciones educativas

Instituciones educativas

Especificaciones

Visión 2003

Entorno educativo

Modelo

Prototipo(s)

Especificación

Interfaz

Producto(sw, manuales)

Proceso de desarrollo de software educativo (propuesta 2003)

Estimación

Evaluación

Organización del área de desarrollo de software educativo

Equipo DelphiEquipo Delphi Equipo .NetEquipo .Net

Equipo de producción de

contenidos

Equipo de producción de

contenidos

•Elementos de UI•Imágenes•Ilustraciones•Audio (locuciones)•Animaciones•Presentaciones •Videos

Cronología del proyecto

Septiembre, 2003

Noviembre, 2003

TEG

MM

LE

CMD

VE

KMX

ECO

LE

Noviembre, 2004

EEQ

MP

Noviembre, 2005

Normalización(4 meses)

Enero, 2007

LF

LGA

VSE

VS 6 VS .Net

CMD LE

VE EEQ

MP KMX

ECO

LEn

Diciembre, 2007

PG

PG

LFv2

LFv3

C64

Marzo, 2003

Prototipos Galileo/ILCE Galileo Pepsico Productos: 12

Electro

LEn

CP

CMD

Java / EJS

A-3D

TES

2003-2005

Factor clave: comprensión del contexto

El factor que más importante en el desarrollo de una solución exitosa es la comprensión del contexto del problema.

En el caso del desarrollo de productos educativos de software, el contexto se amplía en dos direcciones: el área de conocimiento y los temas específicos para los

cuales el sistema debe proveer una solución de cálculo y visualización;

los aspectos pedagógicos que deben implantarse en el sistema para promover observaciones, actividades y experimentos que tengan sentido para los que aprenden y les permita generar nuevos conocimientos.

Solución propuesta

Inducción del equipo de trabajo al contexto pedagógico

Marco teórico de referencia: Proceso educativo Teorías del aprendizaje Teorías de la instrucción Diseño curricular Diseño instruccional Fundamentos de la

tecnología educativa Desarrollo de instrucción

basada en computadora Desarrollo de recursos

multimedia

Desarrollo y aplicación de un método que permita definir los requerimientos de dominio a manera que la especificación pueda plasmar:

La estructura del área de conocimiento a explorar.

La estructura de los planes de estudio del área de conocimiento del nivel académico correspondiente.

Las actividades que estudiantes y profesores realizan.

Los materiales instruccionales de soporte existentes y los que se tendrán que desarrollar.

Los conocimientos previos del estudiante.

El planteamiento de una metáfora. La aplicación de patrones pedagógicos y

estrategias de aprendizaje.

EISE

Aplicando EISE

EISE

EISE

2005

Casos de estudio

“Remake” de una idea ya existente (1)

Al principio del proyecto, se optó por retomar algunos de los productos que se hicieron en el proyecto Galileo I.

El proyecto insignia fue Mosaicos Mágicos, cuya metáfora se basa en los hornos donde se hacen los mosaicos en las alfarerías y con estas pequeñas piezas se arman murales.

La última versión de este producto era para PCs 8086, y se rehizo para computadoras actuales (Windows).

Mosaicos

Mosaicos Mágicos: Manipulación de objetos

geométricos sencillos Formas generales: Triángulos,

rectángulos, rombos, hexágonos, líneas y círculos

Subconjuntos de las formas generales y colores.

Creación de mosaicos con los objetos

Construcción murales con los mosaicos

“Remake” (2)

Aunque la idea, la metáfora y todo estaba listo, el problema fue crear una interfaz de usuario que convenciera.

La vista de interfaz que más cambios sufrió fue la pantalla de inicio, pues al principio no tenía;

luego se propuso que fueran los edificios de un pueblito los elementos de selección a las salas.

Y luego se propuso que fuera la entrada de una galería modernista.

Evolución de una idea ya existente

Uno de los proyectos que se transformaron totalmente de su versión original fue el ahora Laboratorio Espacial.

La interfaz de usuario, los instrumentos y el alcance del simulador, limitados por la tecnología de su tiempo, se transformaron radicalmente para ofrecer una experiencia mucho más completa.

Aquí el dolor de cabeza fue la dependencia del área de diseño con respecto a los detalles de interfaz. El mínimo cambio de color o tamaño, implicaba mover elementos a tiempo de diseño del programa, y a veces esto causaba problemas.

Incluso meses más tarde se descubrieron limitaciones en el soporte de formatos de imágenes de VB6, que causaba que los JPGs causaran caídas del programa sin razón aparente en sistemas con Win 95 y 98.

Evolución (2)

De hecho, el LE fue junto con Mosaicos, de los primeros programas que se retomaron de manera informal antes de que TEG iniciara operaciones.

El primer prototipo se hizo con Excel. Ya que se afinó el modelo de simulación, el primer prototipo funcional se hizo con Java.

Metamorfosis de un concepto previamente planteado

Uno de los programas que se quiso rehacer fue el Sistema Cardiovascular.

Pero al evaluar la metáfora y el modelo se replanteó el contexto, y en lugar de un entorno de laboratorio, se opto por relacionarlo con el deporte y el cuidado médico.

La metáfora principal sigue siendo “jugar al doctor”

Metamorfosis (2)

Uno de los principales retos de este programa fueron la interacción y una visualización que resultara atractiva y entretenida.

Por primera vez se tuvieron que producir animaciones (primero 2D y luego 3D).

Fue el primer sistema en adoptar videos como complemento a los conceptos planteados. Ese solo hecho represento el desarrollo de soporte para la reproducción de formatos AVI y MPEG.

Proactividad interna

3 de los productos han surgido de esfuerzos internos. Los laboratorios de funciones y geometría analítica y el planetario de Galileo.

Funciones surgió a partir de un prototipo que se hizo para cálculos internos del modelo del CMD.

Geometría analítica surgió de una charla, y con la infraestructura de funciones se hizo.

Proactividad (2)

El planetario surgió por un modelo de física que se estaba probando, que se conjunto con unas pruebas de 3D que hacíamos con DirectX.

Al final el producto se hizo con OpenGL, gracias a las pruebas de concepto realizadas para el Explorador Químico (modelos atómicos).

No siempre funciona: Teselmania se planteó como un producto promocional, pero el regalar software “NO es parte de la filosofía de la empresa”.

La madre de todas las normalizaciones En 2006, se nos planteó el reto de hacer nuevas

versiones de los productos desarrollados durante 2004 y 2005.

Las directrices de este esfuerzo fueron: Unificar los elementos de UI, de manera que el

usuario de productos Galileo no tuviera que reaprender el uso de ciertas funciones comunes.

Agregar soporte de inducción al producto. Agregar soporte de contenidos adicionales. Unificar documentación y ayudas. Unificar el look & feel de las aplicaciones. Mejorar algunos aspectos de cada uno de los

productos.

Normalizaciones (2)

El proceso de normalización incluía: 10 productos desarrollados en 2004 4 productos desarrollados en 2005

Todo debía estar terminado en 10 meses. A tomar en cuenta:

6 productos hechos en Delphi 1 en C++ 5 en VB6 2 en VB .net

Normalizaciones (3)

Decisiones importantes: Unificar plataforma de desarrollo (.Net =

mejora en mantenimiento) Unificar elementos de interfaz (framework UI

= no mas pleitos con los diseñadores) Unificar infraestructura de ejecución (MVC =

simplificación en el desarrollo) Pruebas de funcionalidad básica (1 vez =

mejoras permeadas a todas las aplicaciones)

Revisión, pruebas y ajustes de los productos de software educativo

Sw

Mapa de UI y casos de uso

Criterios denormalización

UI

Casos de pruebas para el

producto

Revisión Cambios UI

Nuevo mapa de UI

Pruebas

Aplicar modificaciones

Cambios

Pruebas

Listo para revisión de aceptación

Aceptación

Karel MX: transformación v.1 a v.2

Los deseos del cliente

Vive Saludable Escuelas nació por el interés de Pepsico en el trabajo de Galileo.

Primero se ofreció una versión modificada del CMD (el cliente quería algo así, pero no exactamente eso).

El equipo se apropió del concepto y necesidades del cliente, y se creó el primer EDUTAINMENT Galileo.

Solución= Juego + Simulación

La meta fue hacer un juego educativo, y se logró

Interactúan:-Experimentando-Midiendo-Planeando-Consultando

•Edad•Altura•Peso•Condición física (resistencia)

Cálculo de la asimilación de energía

Cálculo del consumo de energía

Actividad física•Peso

•Energía•Resistencia•Balance energético

Simulador

Modelo del sistema

Condiciones iniciales

Alimentación

Entradas

Software Vive Saludable Escuelas: MecánicaEstudiante Nutrín

Crea personaje virtual

-Le da un nombre-Define sus características:

-Edad-Peso-Altura

Juega (experimenta)

Procura:

-Alimentarlo-Mantenerlo activo-Llevarlo al médico

Información nutricional bajo el concepto de “El Plato del Bien Comer”

Promoción de actividades recreativas y deportivas

Retroalimentación del estado físico delpersonaje y el impacto de sus actividades

Para reflexionar

Tantos detalles y tan poco tiempo Plataformas de desarrollo

Escritorio Web

Entorno de ejecución Objeto de aprendizaje aislado Integración de objetos de aprendizaje

Contenidos Texto vs video - el dilema del ancho de banda

Temáticas Oficiales – aceptado por la hegemonía Alternativas – lo que en realidad necesitamos saber

El modelo de negocio Economía de intercambio

Cajas para todos. Software monousuario, de plataforma específica, empaquetado. Para usarlo hay que activarlo.

Venta en línea. Se ahorra en el empaque pero se invierte en el servicio de venta y postventa en línea.

“Economía del regalo” (gift economy) El software se regala. El negocio está en los servicios y productos alternos (memorabilia,

versiones especiales). La comunidad se involucra en el desarrollo

Software como servicio (SaaS) Acceso web Venta de subscripciones El usuario puede probar a usar todo lo que hay, no solo un producto. Solo se paga por el tiempo que se usa, no una licencia eterna. Se mejora el mantenimiento y la calidad.

En conclusión: hacer realidad una idea es difícil, pero no imposible; y que además permita aprender, implica vencer un nivel más de complejidad.