integración de un editor de texto matemático a una
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Integración de un editor de texto matemático a una plataforma educativa que facilite el
aprendizaje de las matemáticas en la facultad de Ingeniería.
Juan David Bonilla Cáceres
Daniel Pareja Londoño
Andrés Felipe Vargas López
Facultad de Ingeniería
Programa de Ingeniería de Sistemas
Santiago de Cali
2016
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Integración de un editor de texto matemático a una plataforma educativa que facilite el
aprendizaje de las matemáticas en la facultad de Ingeniería.
Juan David Bonilla Cáceres
Daniel Pareja Londoño
Andrés Felipe Vargas López
Trabajo de grado presentado para optar el título de Ingeniero de Sistemas
Director: Walter German Magaña Sandoval
Universidad de San Buenaventura
Seccional Cali
Facultad de Ingeniería
Programa de Ingeniería de Sistemas
Santiago de Cali
2016
3
NOTA DE ACEPTACIÓN
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
___________________________________
FIRMA DEL PRESIDENTE DEL JURADO
___________________________________
FIRMA DEL JURADO
___________________________________
FIRMA DEL JURADO
4
DEDICATORIA
A Dios quien me ha acompañado siempre en mi camino,
a mi familia, quienes siempre me han apoyado en este proceso, buscando
siempre lo mejor para mí, ayudándome a centrar mis metas y objetivos para
ser cada día mejor persona y crecer como profesional.
A nuestro director de Proyecto, Walter Germán Magaña Sandoval quien
ha sido un gran guía con su experiencia en la labor de enseñar y enfocarnos a
la idea principal de este proyecto.
Al docente Hugo Armando Eraso Ordoñez quien siempre creyó en
nuestro proyecto y en la capacidad de nosotros para desarrollar esta idea de
Proyecto de Grado.
JUAN DAVID BONILLA CÁCERES
5
A Dios primero que todo, quien me ha iluminado en el
proceso de mi carrera, guiando cada uno de mis pasos y mis decisiones.
A mi familia, mi motor, mi impulso para no rendirme y
seguir adelante.
Mis docentes quienes demostraron humildad, templanza,
solidaridad y sabiduría para enseñar y formar un profesional íntegro.
DANIEL PAREJA LONDOÑO
6
Esta tesis se la dedico a mi Dios quién supo guiarme por
el buen camino, darme fuerzas para seguir adelante y no desmayar en los
problemas que se presentaban, enseñándome a encarar las adversidades sin
perder nunca la dignidad ni desfallecer en el intento. A mi familia quienes por
ellos soy lo que soy. A mi Abuelo Q.E.P.D por su apoyo, consejos,
comprensión, amor, ayuda en los momentos difíciles, y por ayudarme con los
recursos necesarios para estudiar. Él me ha dado todo lo que soy como
persona, mis valores, mis principios, mi carácter, mi empeño, mi
perseverancia, mi coraje para conseguir mis objetivos. A mis padres por estar
siempre presentes, acompañándome para poderme realizar, siempre han sido
mi motivación, inspiración y felicidad. Siempre estuvieron presentes
brindándome apoyo, compresión, cariño, dedicación y paciencia. “La dicha
de la vida consiste en tener siempre algo que hacer, alguien a quien amar y
alguna cosa que esperar”.
ANDRES FELIPE VARGAS LOPEZ
7
AGRADECIMIENTOS
Agradezco primeramente a Dios, por darme la
maravillosa oportunidad de realizar estudios profesionales y permitirme llegar
hasta donde he llegado en mi carrera de ingeniería de sistemas, a puertas de
convertirme en un profesional
A mi familia que gracias a su apoyo, paciencia,
comprensión, esfuerzo, dedicación y por sobre todas las cosas, amor, me han
ayudado, enseñado y dejado una gran lección, durante el transcurso de estos
años de carrera, que me permiten situarme en esta realidad que hasta hace
muy poco eran todo solo un sueño.
A los profesores, que gracias a su profesionalismo y
sabiduría, nos han colaborado durante toda la carrera. Al profesor Walter
Magaña, quien ha sido una persona fundamental para el desarrollo de esta
tesis, persona que gracias a sus conocimientos y experiencia nos apoyó y guio
durante el proceso de este trabajo.
Y por último, a mis compañeros que de alguna u otro
forma, estuvieron ahí siempre, apoyando, ayudando, y brindando su amistad
durante todo el transcurso de la carrera.
JUAN DAVID BONILLA CACERES
8
Agradecimiento especial al docente Walter Germán
Magaña Sandoval, nuestro director de Proyecto de Grado quien con sus
palabras siempre nos motivó a seguir sin importar las adversidades.
Al docente Hugo Eraso quien creyó en nuestras
capacidades para desarrollar este Proyecto de Grado y nos apoyó.
Agradecimiento al programa de Ingeniería de Sistemas
en cabeza de la Ingeniera Beatriz Eugenia Grass Ramírez quien siempre se ha
preocupado por el bienestar de sus estudiantes y sus docentes, buscando
mejorar el programa y brindar una educación de calidad con profesionales
íntegros y capacitados con excelencia.
DANIEL PAREJA LONDOÑO
9
El presente trabajo de tesis primeramente me gustaría
agradecerte a ti Dios por bendecirme para llegar hasta donde he llegado,
porque hiciste realidad este sueño anhelado. A la UNIVERSIDAD SAN
BUENAVENTURA SECCIONAL CALI por darme la oportunidad de
estudiar y ser un profesional. A mi director de tesis, Walter G. Magaña por su
esfuerzo y dedicación, quien con sus conocimientos, su experiencia, su
paciencia y su motivación ha logrado en mí que pueda terminar mis estudios
con éxito. También me gustaría agradecer a mis profesores durante toda mi
carrera profesional porque todos han aportado con un granito de arena a mi
formación, y en especial a mis profes Johan Bejarano y Diego A. Gómez por
sus consejos, su enseñanza y sabiduría. De igual manera agradecer a mi
profesora Maria Teresa López por su visión crítica de muchos aspectos
cotidianos de la vida, por su rectitud en su profesión como docente, por sus
consejos, que ayudan a formarte como persona e investigador. Son muchas
las personas que han formado parte de mi vida profesional a las que me
encantaría agradecerles su amistad, consejos, apoyo, ánimo y compañía en los
momentos más difíciles de mi vida. Algunas están aquí conmigo y otras en
mis recuerdos y en mi corazón, sin importar en donde estén quiero darles las
gracias por formar parte de mí, por todo lo que me han brindado y por todas
sus bendiciones. Para ellos: Muchas gracias y que Dios los bendiga.
ANDRES FELIPE VARGAS LOPEZ
10
TABLA DE CONTENIDO
TABLA DE CONTENIDO ........................................................................................................... 10
GLOSARIO .................................................................................................................................. 13
LISTA DE ILUSTRACIONES..................................................................................................... 15
RESUMEN ................................................................................................................................... 16
ABSTRACT .................................................................................................................................. 17
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 18
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y PROPUESTA DE SOLUCIÓN....................... 22
3. OBJETIVOS DEL PROYECTO ........................................................................................... 23
3.1 OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................... 23
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................. 23
4. APRENDIZAJE UBICUO .................................................................................................... 24
5. TRABAJO COLABORATIVO ............................................................................................. 27
6. APRENDIZAJE COLABORATIVO .................................................................................... 29
7. WIRIS .................................................................................................................................... 31
7.1 ¿QUÉ ES WIRIS EDITOR? ................................................................................................ 31
7.2 COMPONENTES WIRIS EDITOR. ...................................................................................... 31
7.3 INTEGRACIÓN DE WIRIS. ................................................................................................ 32
7.4 WIRIS PLUGIN. ............................................................................................................... 32
7.5 CARACTERÍSTICAS WIRIS. ............................................................................................. 32
7.6 ACCESIBILIDAD ............................................................................................................... 33
7.6.1 Visualización de fórmulas accesibles. ........................................................................ 34
7.6.2 Edición accesible de fórmula. .................................................................................... 34
8. ZATHURACODE ................................................................................................................. 36
8.1 ¿QUÉ ES ZATHURACODE? ................................................................................................ 36
8.2 LICENCIA DE USO DE ZATHURACODE. ............................................................................. 36
8.3 ARQUITECTURA ZATHURACODE. ..................................................................................... 36
9. CHAMILO............................................................................................................................. 40
9.1 ¿QUÉ ES CHAMILO? ......................................................................................................... 40
9.2 PROPÓSITO DE CHAMILO. ................................................................................................ 40
9.3 ¿QUIÉN PUEDE USAR CHAMILO? ..................................................................................... 40
9.4 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES. ..................................................................................... 41
9.5 REQUISITOS PARA SU INSTALACIÓN. ................................................................................ 41
9.6 ASPECTOS PEDAGÓGICOS. ............................................................................................... 42
10. PROCESO DE INGENIERÍA ........................................................................................... 43
11
10.1 INTEGRACIÓN DEL EDITOR DE TEXTO MATEMÁTICO CON UN PROYECTO WEB “DEMO”. ... 43
10.2 MODELO DE DESARROLLO. ............................................................................................. 44
11. MATHUSB ........................................................................................................................ 47
11.1 PEDAGOGÍA MEDIANTE MATHUSB. ................................................................................ 47
11.2 PEDAGOGÍA DESDE LAS PERSPECTIVAS MEDIANTE MATHUSB. ....................................... 48
11.3 MODELO ENTIDAD RELACIÓN. ........................................................................................ 52
11.4 SEGURIDAD DE MATHUSB. ............................................................................................ 53
12. RECOMENDACIONES Y TRABAJOS FUTUROS. ...................................................... 55
13. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 56
14. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................... 57
15. ANEXOS ........................................................................................................................... 60
1. INICIAR SESIÓN. ................................................................................................................ 60
2. REGISTRAR DOCENTE. .................................................................................................... 61
3. PERFIL DOCENTE. ............................................................................................................. 63
3.1. CREAR GRUPOS. .............................................................................................................. 63
3.2 MIS GRUPOS.G ................................................................................................................ 64
3.3 VER ESTUDIANTES MATRICULADOS. ............................................................................... 65
3.4 MODIFICAR NOMBRE DE UN GRUPO. ................................................................................ 65
3.5 TEMAS. ............................................................................................................................ 66
3.6 AGREGAR TEMAS. ........................................................................................................... 66
3.7 AGREGAR PREGUNTAS REFERENCIANDO UN TEMA. ......................................................... 67
3.8 CREAR DOCUMENTOS. .................................................................................................... 68
3.9 MIS DOCUMENTOS. ......................................................................................................... 69
3.10 INACTIVAR UN DOCUMENTO. ........................................................................................... 69
3.11 MODIFICAR UN DOCUMENTO. .......................................................................................... 70
3.12 AGREGAR PREGUNTAS A UN DOCUMENTO. ..................................................................... 71
3.13 DESCARGAR DOCUMENTO EN PDF. ................................................................................ 73
3.14 AGREGAR HERRAMIENTAS AL REPOSITORIO EDUCATIVO ABIERTO. ............................... 73
3.15 REPOSITORIO EDUCATIVO ABIERTO. ............................................................................... 75
3.16 HACER PREGUNTA EN EL FORO. ....................................................................................... 75
3.17 RESPONDER PREGUNTAS DEL FORO. ................................................................................ 76
4. REGISTRAR ESTUDIANTE. .............................................................................................. 78
5. PERFIL ESTUDIANTE. ....................................................................................................... 80
5.1. MATRICULAR GRUPOS. .................................................................................................... 80
5.2. VER GRUPOS DONDE ESTOY MATRICULADO COMO ESTUDIANTE. ..................................... 80
5.3. ABRIR UN GRUPO PARA VER LOS DOCUMENTOS GUARDADOS. ......................................... 81
5.4. REPOSITORIO EDUCATIVO ABIERTO. ............................................................................... 82
5.5. HACER PREGUNTA EN EL FORO. ....................................................................................... 83
12
5.6. RESPONDER PREGUNTAS DEL FORO. ................................................................................ 84
13
GLOSARIO
AMP. Apache, MySQL, PHP.
LCMS. Learning Content Management System. Sistema que permite crear y gestionar
material pedagógico para formación mixta (a distancia y presencial).
LMS. Learning Management System. Programa (aplicación de software) instalado en un
servidor, que se emplea para administrar, distribuir y controlar las actividades de
formación presencial o e-Learning de una institución u organización.
WYSIWYG. What You See Is What You Get. Todos aquellos procesadores y editores de
texto que permiten escribir un documento observando directamente el resultado final en
la pantalla.
SVG. Scalable Vector Graphics. Formato gráfico basado en XML para crear archivos
vectoriales en 2D, con un lenguaje de marcado por medio de etiquetas.
EPS. Encapsulate PostScript. formato de archivo para transferir ilustraciones vectoriales
entre aplicaciones.
MathML. Mathematical Markup Language. Lenguaje de marcado basado en XML,
cuyo objetivo es expresar notación matemática de forma que distintas máquinas puedan
entenderla, para su uso en combinación con XHTML en páginas web, y para intercambio
de información entre programas de tipo matemático en general.
JavaEE. Java Enterprise Edition. estándar para el desarrollo de aplicaciones
empresariales distribuidas, basadas en componentes, utilizando un modelo de múltiples
capas.
POJO. Plain Old Java Object. Instancia de una clase que no extiende ni implementa
nada en especial. Es decir, no dependen de un framework en especial.
14
JPA. Java Persistence API. Proporciona un modelo de persistencia basado en POJO's
para mapear bases de datos relacionales en Java.
MD5. Función de cifrado tipo hash que acepta una cadena de texto como entrada, y
devuelve un número de 128 bits.
15
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Editor de texto matemático WIRIS......................................................................... 35
Ilustración 2: Diagrama de Componentes Zathuracode ................................................................ 37
Ilustración 3: Ver evaluaciones del docente en MathUSB ........................................................... 48
Ilustración 4: Grupos del Docente ................................................................................................ 49
Ilustración 5: Docente Responde una pregunta en un foro ........................................................... 50
Ilustración 6: Repositorio Educativo Abierto ............................................................................... 51
Ilustración 7: Modelo Entidad Relación ....................................................................................... 52
16
RESUMEN
Existen sistemas, plataformas, aplicaciones y módulos como recursos tecnológicos que brindan
apoyo al aprendizaje del conocimiento matemático para estudiantes y docentes. Estos recursos,
tienen un alto número de servicios para sus clientes cuando hablamos de gestión de documentos,
evaluaciones y talleres. Sin embargo no cuentan con un editor de texto matemático que otorgue
facilidad de uso a los docentes y a los estudiantes para escribir los documentos, evaluaciones y
talleres en un lenguaje de notación matemática formal y corriente.
Se propone la construcción de un componente que permita integrar el editor de texto matemático
WIRIS con un prototipo de plataforma educativa mediante el desarrollo de una aplicación
empresarial basada en la arquitectura de Software otorgada por el generador de código para
JavaEE Zathuracode en su versión 5.0.1. Esta integración brinda tanto al docente como al
estudiante, un apoyo para la escritura en notación matemática y que esta quede plasmada en los
documentos, evaluaciones y talleres que los docentes deseen crear.
17
ABSTRACT
There are systems, platforms, applications and modules as technological resources that support
learning of mathematical knowledge for students and teachers. These resources have a high
number of services for its customers when it comes to document management, assessments and
workshops; however, they do not have a mathematical text editor that gives ease of use to
teachers and students to write papers, evaluations and workshops in a formal mathematical
language and current notation.
The construction of a component that allows to integrate the mathematical text editor WIRIS
with an educational platform by developing an enterprise application architecture based on
software provided by the code generator for JavaEE Zathuracode in version 5.0.1 is proposed.
This integration provides both the teacher and the student, support for writing mathematical
notation and that this amount is reflected in the documents, assessments and workshops that
teachers wish to create.
18
1. INTRODUCCIÓN
Actualmente, en el ámbito mundial las plataformas educativas están atravesando por un
momento de gran aceptación en los centros educativos como colegios y universidades. Dada esta
gran aceptación, han surgido nuevas plataformas posicionadas en el campo de la educación como
lo son: Blackboard, Moodle, Joomla, Chamilo y Sakai entre otras (Pérez, 2012).
Gracias al arrollador avance tecnológico al que se ha llegado y que se refleja en una diversidad
de aparatos y productos electrónicos, se ha prestado para que las personas puedan utilizarlos para
su bienestar, recreación y servicio. Las instituciones educativas no han sido ajenas a este
fenómeno, por lo cual, han surgido tendencias que propenden por implementar estos avances
tecnológicos en los procesos de enseñanza y aprendizaje con el propósito de facilitar y optimizar
la apropiación de los conocimientos por parte de los estudiantes. (González, Padilla, & Rincón,
2011)
La utilización e implementación de estos recursos tecnológicos, se ven reflejados en lo que hoy
en día llamamos “Plataformas Educativas”, estas plataformas son sistemas desplegados en la
web, que permiten integrar componentes y herramientas, que son utilizados en la enseñanza y el
aprendizaje; Esto abre la posibilidad, de que cualquier persona, pueda acceder a un aprendizaje
virtual (no presencial) o bien un aprendizaje mixto (b-learning). Debido a esto, surge una nueva
corriente educativa como es el aprendizaje ubicuo. Esta corriente educativa les permite a las
personas, acceder al conocimiento personalizado en cualquier momento y en cualquier lugar, a
una plataforma educativa, siempre y cuando haya una computadora con conexión a internet.
(Castaño, Maiz, & Garay, 2015)
Las plataformas educativas especializadas en el campo de las matemáticas son diseñadas y
desarrolladas con el fin de permitir a los usuarios, principalmente docentes y alumnos,
19
interactuar en un espacio para la enseñanza y el aprendizaje de los contenidos matemáticos, a
través de los recursos multimedia planeados y construidos para este propósito. En estas
plataformas los docentes pueden crear y gestionar una variedad de experiencias de aprendizaje
conducentes a potenciar el aprendizaje significativo de las matemáticas, siendo un espacio para
el refuerzo, la interacción, la interactividad y un complemento de los cursos. (Ambriz, 2014)
En la actualidad, las plataformas educativas pueden ser de dos tipos. El primer tipo de
plataforma, son todas aquellas que se consideran de carácter general, es decir, todas aquellas
cuyo objetivo no es orientar el aprendizaje a una materia en concreto o adquisición de alguna
competencia en específico sino que permiten gestionar muchos espacios virtuales para el
aprendizaje, es decir, múltiples cursos. Este tipo de plataformas se les conoce como LMS
(Sistemas para gestionar el conocimiento por sus siglas en inglés Learning Management
Systems) y cuentan con un conjunto de herramientas principales tales como, administración de
los espacios virtuales, comunicación de los integrantes (alumnos y docentes), gestión de
contenidos gestión del trabajo en grupo y evaluaciones (Vázquez, 2007)
El segundo tipo de plataforma, son todas aquellas que se caracterizan por ser de carácter
específico, cuyo objetivo es mejorar la eficiencia de la enseñanza y aprendizaje, para ello se
especializa en determinadas áreas de conocimiento, lo cual es el perfecto complemento de las
plataformas que son de carácter general (Vázquez, 2007).
Todas estas plataformas, tanto de carácter general como específico, hacen parte de la educación
virtual, que es una tendencia actual de la educación, ya que a través de ella se puede acceder a
una variedad de recursos educativos, materiales didácticos y tecnológicos tales como videos,
libros, talleres, comunicación entre los actores del curso (docentes y alumnos), entre otros
(Fernández, 2013). Las plataformas tienen como una de sus funciones principales facilitar y
20
potenciar en el estudiante su aprendizaje. Esto implica que el estudiante refuerce su autonomía
en el trabajo académico y sea responsable de su propio proceso de aprendizaje donde deberá
controlar el espacio, su forma de trabajo e investigación y la dedicación del tiempo que él mismo
va a dedicar para su formación (Muñoz, 2015).
Estas plataformas ofrecen al centro educativo un uso desde varios roles como son docente y
estudiante, también ofrece una gestión de contenido académico al docente y al estudiante, pero
hay algo que no ofrecen estas plataformas, y es un manejo fácil de los textos matemáticos, al no
contar con un editor de texto matemático con alto grado de usabilidad que permita a los docentes
realizar sus escritos con notación matemática formal y a los estudiantes realizar consultas y
resolver estos ejercicios con la misma facilidad de notación. (Vargas, 2008).
En los capítulos uno y dos se tratan el planteamiento del problema y los objetivos del proyecto
respectivamente. En el tercer capítulo se realiza una explicación del editor de texto matemático
WIRIS y por qué se tomó la decisión de integrarlo en una plataforma. En el cuarto capítulo, se
explica por qué se decide seleccionar el generador de código Java Zathuracode para construir la
plataforma del proyecto. En el quinto capítulo se describen las funcionalidades de la plataforma
Chamilo, la cual se toma como referencia para el desarrollo de la plataforma del proyecto.
En el sexto capítulo se explica la estructura de la plataforma construida para el proyecto y que se
ha denominado MathUSB, sus aspectos pedagógicos, los procesos de ingeniería de software
utilizados para su desarrollo y una descripción del modelo de seguridad utilizado para el trabajo
de las matemáticas.
Finalmente, como producto se tiene un prototipo funcional de MathUSB, logrando así el objetivo
de integrar a una plataforma educativa el editor de texto matemático construido por WIRIS, que
permite tanto a los docentes como a los estudiantes usarla para crear sus documentos,
21
comunicarse en el lenguaje matemático escrito formal y favorecer el aprendizaje colaborativo.
Por otro lado, la herramienta está concebida para que el estudiante tenga un mecanismo que le
permita el trabajo autónomo.
22
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y PROPUESTA DE SOLUCIÓN
En la actualidad, a pesar de la existencia de plataformas dedicadas a la enseñanza y al
aprendizaje de las matemáticas, al mejor entender, no se conoce una plataforma educativa que
combine las características de una plataforma LMS, con un editor de texto matemático capaz de
mostrar una notación matemática formal en las pantallas y en los documentos que se generen
sobre el sistema.
Se han dado casos donde un docente, para explicar un tema, hace un video con lápiz y papel
donde escribe los temas con la notación matemática formal y carga el video en la plataforma
educativa, para ser compartido con sus estudiantes. Hoy día, se cuenta con la tecnología capaz de
soportar una escritura de expresiones matemáticas formales, entendibles, trabajables y fáciles de
usar. Por esta razón, se busca el diseño y desarrollo de una plataforma educativa construida con
la arquitectura que ofrece Zathuracode, para lograr la integración de la misma con el editor de
texto matemático WIRIS. Gracias a esta integración, la herramienta, cuyo fin es ser utilizada
para el proceso de enseñanza de las matemáticas, permite tanto a docentes como estudiantes, la
escritura de expresiones matemáticas formales, es decir, cuenta con la capacidad soportar
escritura de texto matemático directamente en la plataforma.
23
3. OBJETIVOS DEL PROYECTO
3.1 Objetivo general
Integrar el editor de texto matemático desarrollado por WIRIS a una plataforma educativa
que facilite el aprendizaje de las matemáticas en la facultad de Ingeniería.
3.2 Objetivos específicos
Identificar las funcionalidades de algunas plataformas educativas abiertas disponibles en
internet.
Seleccionar los recursos tecnológicos apropiados para la construcción de una plataforma
matemática.
Integrar el editor de texto matemático WIRIS Editor a una plataforma educativa.
Desarrollar el prototipo de la plataforma que integre el editor matemático.
24
4. APRENDIZAJE UBICUO
En una época en que las personas pueden llevar Internet en sus bolsillos, la enseñanza y el
aprendizaje deben reconsiderarse. El aumento del uso de dispositivos de mano y portátiles, junto
con las redes inalámbricas presentes por todos lados, significa que las oportunidades de
aprendizaje estructuradas están convirtiéndose en un asunto “en cualquier momento y en
cualquier lugar”. Hablamos de este cambio en términos de ubicuidad: la brecha tradicional entre
contextos formales e informales de aprendizaje está desmoronándose. Los cambios tecnológicos
y sociales, culturales e institucionales hacen que el aprendizaje sea una posibilidad continua
(Burbules N. , 2014).
A primera vista, lo que hace que el aprendizaje ubicuo sea diferente de la forma de aprender que
hemos heredado, basada en aulas y enfoques a partir del uso de libros de texto, son las máquinas.
Sin embargo, las apariencias engañan. La nueva tecnología no implica nuevas formas de
aprendizaje. El uso de equipos nuevos no significa que el aprendizaje ubicuo se convierta en
realidad. Además, algunas de las características del aprendizaje ubicuo no son novedosas, al
contrario, ocupan un lugar de privilegio en la historia de la innovación educativa que se remonta
a mucho antes de la actual invasión de las máquinas. Sin embargo, existe una relación entre
aprendizaje ubicuo y computación ubicua (Cope & Kalantzis, 2009). El término “computación
ubicua” tiene que ver con la presencia generalizada de los ordenadores en nuestras vidas. Los
ordenadores personales y portátiles se han convertido en arte integral de nuestro aprendizaje, de
nuestro trabajo y de nuestra vida social, hasta el punto de que, si alguien no tiene acceso a un
ordenador que funcione con una razonable conexión de banda ancha, se puede considerar que
está en desventaja, que no se encuentra en el lado correcto de la "brecha digital". Al mismo
tiempo, cada vez hay más dispositivos que funcionan como ordenadores (en realidad se trata de
25
equipos que funcionan con ordenadores en su interior): teléfonos móviles, aparatos de TV,
sistemas de geolocalización, reproductores de música digital, PDAs, cámaras de fotos y de vídeo,
consolas de videojuegos, por nombrar sólo unos cuantos (Cope & Kalantzis, 2009).
Estos dispositivos están por todas partes. Son cada vez más baratos. Son cada vez más pequeños
y portátiles. Están cada vez más interconectados. Esto significa que cada día nos los encontramos
con mucha frecuencia y en muchos lugares. La presencia generalizada de estos dispositivos es la
manera más tangible y práctica en que la computación se ha hecho ubicua (Villa, Tapia, &
López, 2010).
La posibilidad de acceder a la información en cualquier lugar o cualquier momento, la
interacción con pares y expertos eruditos y oportunidades estructuradas de aprendizaje desde una
variedad de fuentes se conoce como aprendizaje ubicuo. La brecha entre el aprendizaje formal e
informal desaparecerá. A menudo este aprendizaje será “ajustado al tiempo”, anclado a las
necesidades de una cuestión, un problema o una situación inmediata. Con él, el control de
cuándo, dónde, cómo y por qué uno está aprendiendo estará en mayor medida en manos de los
alumnos, y el enfoque motivacional de aprendizaje se reorientará desde el “aprendo ahora,
(quizá) lo usaré más adelante”, hacia a las necesidades y propósitos que el estudiante tenga en el
momento (Burbules N. C., 2012).
Podemos utilizar las nuevas tecnologías para aprender lo de siempre como siempre. Podemos
usar los dispositivos de computación ubicua que existen en el mundo contemporáneo para
enseñar a partir de una didáctica obsoleta y caduca: un profesor o un editor cuelgan contenido en
un LMS (sistema de gestión del aprendizaje); el alumno trabaja el contenido paso a paso, y al
final hace una prueba con la que consigue una calificación que le dice si pasa o no pasa.
Podemos usar los ordenadores para recrear pedagogías de transmisión tradicionales, que
26
anticipan una relación mimética con el conocimiento: absorber teorías, fórmulas prácticas,
hechos, empaparse de un canon, de las verdades socio-morales que alguien ajeno ha decidido que
son buenas para nosotros (Cope & Kalantzis, 2009).
27
5. TRABAJO COLABORATIVO
Los cambios sociales que en los últimos años introdujeron las tecnologías de la información y la
comunicación son muy importantes. Y como todos los grandes cambios sociales, atraviesan la
vida de todos y cada una de las personas. Esto hace que hoy se vuelva imprescindible la
incorporación, la integración y el aprovechamiento pedagógico de estas tecnologías en la
escuela. El estar conectados y poder participar del mundo de la comunicación y la información es
parte ya de un derecho ciudadano. Las nuevas maneras de vivir y trabajar juntos, las nuevas
formas de comunicación y de relacionarse están transformando los escenarios educativos y las
formas de enseñar y aprender (Pico & Rodríguez, 2012).
Con el trabajo en red. La colaboración en el contexto del aula invita a docentes y estudiantes a
caminar juntos, sumando esfuerzos, talentos y competencias. Incentiva el aprender haciendo, el
aprender interactuando, el aprender compartiendo (Cenich & Santos, 2005).
La riqueza de la colaboración también reside en que los estudiantes aprenden reflexionando
sobre lo que hacen, ya que en el intercambio los saberes individuales se hacen explícitos y se
tornan comprensibles para los demás. La capacidad para responder a demandas complejas y
llevar a cabo adecuadamente diversas tareas supone una combinación de habilidades prácticas,
conocimientos, motivaciones, valores, actitudes, emociones que se deben movilizar
conjuntamente para lograr una acción eficaz. Contar con un caudal importante de competencias
para trabajar con otros y colaborar en experiencias de aprendizaje es cada vez más necesario en
las llamadas sociedades de la información y la comunicación (Pico & Rodríguez, 2012).
El trabajo colaborativo es una de las principales herramientas para mejorar la calidad de los
aprendizajes de todos los estudiantes (Glinz, 2010).
28
El trabajo colaborativo, en un contexto educativo, constituye un modelo de aprendizaje
interactivo, que invita a los estudiantes a construir juntos, para lo cual demanda conjugar
esfuerzos, talentos y competencias mediante una serie de transacciones que les permitan lograr
las metas establecidas concienzudamente (Maldonado, 2007).
Más que una técnica, el trabajo colaborativo es considerado una filosofía de interacción y una
forma personal de trabajo, que implica el manejo de aspectos tales como el respeto a las
contribuciones individuales de los miembros del grupo (Lucero, 2004).
En el trabajo colaborativo la noción de autoridad se diferencia claramente de una interacción
jerarquizada, por cuanto no se impone la visión de un miembro del grupo por el sólo hecho de
tener autoridad, sino que el gran desafío es argumentar puntos de vistas, justificar e intentar
convencer a los pares. En consecuencia, la estructura del diálogo o la estructura conversacional,
que se plantea al interior del grupo es compleja y las habilidades sociales son indispensables para
desarrollar una interacción de calidad. Esta afirmación se fundamenta en procesos investigativos
desarrollados tanto en aulas universitarias como en posgrado (Maldonado, 2007).
29
6. APRENDIZAJE COLABORATIVO
El concepto de aprendizaje colaborativo o cooperativo ha sido objeto de investigación y estudio
en los últimos anos con la aparición y crecimiento de e-learning. El término “aprendizaje
colaborativo” hace referencia a metodologías de trabajo en equipo que impulsan al grupo a
cooperar hacia el logro de un mismo objetivo. El trabajo en equipo no es novedad en educación,
pero lo novedoso es la manera en que el uso de Internet incentiva la colaboración entre grupos de
participantes formando comunidades de aprendizajes formales o informales (Lillo, 2013).
El aprendizaje colaborativo, cuyo objetivo es, inducir a los estudiantes a la construcción de
conocimiento mediante exploración, discusión, negociación y debate, involucra a estos
estudiantes en actividades de aprendizaje que les permite procesar información, lo que da como
resultado mayor retención de la materia de estudio, de igual manera, mejora las actitudes hacia el
aprendizaje, las relaciones interpersonales y hacia los miembros del grupo (Zañartu, 2011).
Podría definirse como una técnica didáctica que promueve el aprendizaje centrado en el alumno
basando el trabajo en pequeños grupos, donde los estudiantes con diferentes niveles de habilidad
utilizan una variedad de actividades de aprendizaje para mejorar su entendimiento sobre una
materia. Cada miembro del grupo de trabajo es responsable no solo de su aprendizaje, sino de
ayudar a sus compañeros a aprender, creando con ello una atmósfera de logro (Jarauta, 2014).
Debido a que el aprendizaje colaborativo se da en espacios de trabajo en grupo, es importante
recalcar que el aprendizaje que busca generar esta técnica didáctica, no se da necesariamente de
forma natural al dar una instrucción o tarea a un grupo de alumnos, ya que debe existir a la base
una intencionalidad que dé paso, a través del trabajo en equipo, al aprendizaje deseado o
planificado. El resultado de esta experiencia grupal genera un aprendizaje individual, sin
30
embargo, la construcción del conocimiento a través de esta forma de interacción genera mejores
y mayores resultados que si el proceso se realizara de manera individual o que si se sumaran las
partes generadas por separado, permitiendo un aprendizaje más heterogéneo para los miembros
del grupo de trabajo (Roselli, 2011).
31
7. WIRIS
7.1 ¿Qué es WIRIS Editor?
Es un editor de fórmulas WYSIWYG (también llamado editor de ecuaciones). Está basado en
la tecnología JavaScript, por lo tanto puede ejecutarse en cualquier navegador y sistema
operativo, esto incluye dispositivos móviles (Xambó, Eixarch, & Marquès, 2002).
WIRIS editor está basado en estándares como MathML para la representación interna de las
fórmulas y con el formato de imagen PNG para mostrarlas. También admite otros formatos
de texto como LaTeX, salida flash, SVG, y EPS (Xambó, Eixarch, & Marquès, 2002).
EL editor está concebido para ser integrado fácilmente tanto en aplicaciones web como en
aplicaciones de escritorio. También existe una versión del editor para Flash/Flex y para
Java/Swing (Hernández, 2011).
WIRIS editor, permite generar una representación textual de cada fórmula y la interfaz de
usuario tiene muchos elementos que mejoran la experiencia de usuario (Hernández, 2011).
7.2 Componentes WIRIS Editor.
El editor WIRIS, posee dos componentes descritos a continuación (Wiris, 2012)
1. Editor JavaScript, es el encargado de mostrar la barra de herramientas, la fórmula
que se está editando en ese momento, también captura los eventos de los periféricos
para ir construyendo dinámicamente la fórmula.
2. Servicios web, añaden la capacidad de generar las imágenes PNG a partir de
MathML y convertir desde y hasta LaTeX. Las tecnologías que hay detrás de estos
servicios son Java y .NET.
32
7.3 Integración de WIRIS.
Está integrado en muchas aplicaciones. En las aplicaciones Web, WIRIS editor aparecerá
dentro la aplicación, pero en realidad estará hospedado en la dirección www.wiris.net,
siguiendo el modelo de software como servicio. También se puede instalar todos los
componentes de servicio de WIRIS Editor en un servidor propio (Wiris, 2012).
Se puede utilizar el editor de fórmulas en diferentes escenarios de trabajo, tales como:
1. Administrador web:
WIRIS editor puede ser utilizado dentro del editor HTML de una plataforma web.
2. Desarrollador de aplicaciones:
Es posible emplear WIRIS editor en cualquier plataforma web usando la API
pública.
7.4 WIRIS Plugin.
WIRIS Plugin, no hace referencia al WIRIS Editor. WIRIS Plugin es el componente que se debe
instalar en la aplicación web para hacer uso de WIRIS Editor. Este plugin puede interactuar con
la plataforma y por ello, existe una amplia gama de WIRIS plugins dirigido a distintas
tecnologías, entre ellas, PHP, Java, ASP .NET; también diferentes editores HTML (TinyMCE,
CKEditor) y plataformas como Moodle, Canvas, SAKAI, Joomla (Hernández, 2011).
7.5 Características WIRIS.
Es un editor visual tipo WYSIWYG.
Permite crear una nueva expresión con un solo clic.
Haz doble clic en una expresión para modificarla.
Funciona mediante íconos.
33
Íconos estructurados en pestañas temáticas.
Accesibilidad tanto de lectura como en edición de fórmulas.
Wiris puede llevar a cabo:
◦ Operaciones básicas.
◦ Cálculo de matrices.
◦ Cálculo infinitesimal y series.
◦ Lógica y teoría de conjuntos.
◦ Unidades.
◦ Alfabeto griego.
Las expresiones son almacenadas en estándar MathML.
Las imágenes se almacenan en el servidor cliente y no es necesario volver a calcularlas.
Muestra imágenes al usuario, por lo tanto es compatible con todos los navegadores.
Se basa en tecnología JavaScript, por lo tanto, funciona en distintos sistemas operativos y
múltiples dispositivos.
7.6 Accesibilidad
Las funcionalidades de accesibilidad de WIRIS Editor, ponen las matemáticas al alcance
de los usuarios. Actualmente, los navegadores web ofrecen algunas funcionalidades de
accesibilidad que son complementadas típicamente por tecnologías de apoyo externas.
WIRIS Editor usa las tecnologías existentes sin requerir la instalación de ningún otro
programa (Xambó, Eixarch, & Marquès, 2002).
34
Se pueden presentar dos tipos de procesos distintos en los cuales puede tratarse la
accesibilidad, los cuales son:
- Visualización de fórmulas accesibles.
- Edición accesible de formula.
7.6.1 Visualización de fórmulas accesibles.
WIRIS Editor permite generar contenidos con fórmulas matemáticas accesibles.
Las fórmulas creadas con WIRIS Editor se presentan como imágenes en forma
estándar mediante la etiqueta HTML <img>. La mejor solución para proporcionar
accesibilidad es añadir el texto apropiado en el atributo ALT de la imagen. Este
texto se genera en el momento de la edición de la fórmula automáticamente, sin
ninguna acción del usuario (Xambó, Eixarch, & Marquès, 2002).
El texto asociado a la fórmula en este atributo ALT debe parecerse lo más posible
al lenguaje natural. Por lo tanto todos los símbolos matemáticos se expresan
mediante su descripción textual en el lenguaje inglés. Por ejemplo, el texto
alternativo de √𝑥 es “sqrt x” (Wiris, 2012).
7.6.2 Edición accesible de fórmula.
35
Ilustración 1: Editor de texto matemático WIRIS
Las funcionalidades principales de accesibilidad de la interfaz de WIRIS editor
son (Wiris, 2012):
1. Interfaz navegable a través de teclado.
2. Combinaciones de teclas para los íconos más habituales.
3. Texto alternativo para todos los íconos de la barra de herramientas.
36
8. ZATHURACODE
8.1 ¿Qué es Zathuracode?
Es un generador de código para apoyar el desarrollo de aplicaciones empresariales en
JavaEE, a partir de un modelo de base de datos existente (MADERA & TORRES, 2012).
La idea fue propuesta por Diego Armando Gómez Mosquera como solución a problemas
encontrados en labores de desarrollo, de ahí partió una investigación con el Laboratorio
de Investigación para el Desarrollo de la Ingeniería de Software (LIDIS) de la
Universidad de San Buenaventura Cali para analizar y decidir que piezas y esquemas de
generación de código serían los más adecuados para poder construir software de forma
eficiente, ordenada, con una arquitectura escalable y patrones de diseño de software
adoptados a nivel mundial por la industria (PUERTA & GARCÍA, 2014)
Esta herramienta es capaz de generar código fuente, a partir de pequeñas partes de código
repetitivo que se presentan en todos los proyectos o aplicaciones que desean construir, lo
cual le permite a los desarrolladores poder escoger en que arquitectura poner en marcha el
proceso de implementación. (Gómez, 2015)
8.2 Licencia de uso de Zathuracode.
Herramienta de uso libre, es distribuida bajo licencia Apache 2.0, la licencia garantiza
que el producto no tiene ningún costo de uso (Gómez, 2015).
8.3 Arquitectura Zathuracode.
Zathuracode, está compuesto por plantillas, en ellas se encuentra la estructura básica de
las diferentes arquitecturas que se pueden implementar a través de un modelo de base de
datos existente. La herramienta es soportada a partir de diferentes frameworks y
37
Ilustración 2: Diagrama de Componentes Zathuracode
tecnologías, las cuales permiten al generador acudir a herramientas útiles para la
construcción del código fuente (MADERA & TORRES, 2012).
Hoy en día, existe una gran cantidad de diversas arquitecturas en las cuales es posible
implementar Zathuracode para la generación de código fuente en aplicaciones JavaEE.
Para el caso de MathUSB, se va a utilizar la arquitectura de Zathuracode para
aplicaciones JavaEE, Hibernate, Maven, Primefaces y Spring (Gómez, 2015).
Entre los diferentes motores de base de datos que soporta Zathuracode, están Oracle,
MySQL, PostgreSQL; siendo este último el motor de base de datos a utilizar en la
construcción del sistema MathUSB. (MADERA & TORRES, 2012)
Los componentes que son generados por Zathuracode se detallan a continuación (Gómez,
2015) (Ver Ilustración 2: Diagrama de Componentes Zathuracode):
38
Entity Manager Helper
Este componente, permite manejar las diferentes entidades y POJOs incluyendo
sus estados.
El Framework Hibernate utiliza el Entity Manager para realizar todas las
transacciones a la base de datos.
DAO
Tienen como función guardar, modificar y realizar consultas a la base de datos. La
fábrica de JPA utiliza tanto los DAO’s como el Entity Manager para realizar
consultas o ejecutar Querys.
Los DAO’s se conectan directamente al Entity Manager para ejecutar
instrucciones SQL (consultas y modificaciones) y sincronizar los POJOS de la
aplicación con la base de datos, realizando, si es requerido, commits o rollbacks a
las transacciones creadas.
Control
Este componente se encarga de redirigir o asignar una aplicación (un modelo) a
cada petición; el controlador debe poseer de algún modo, un “mapa” de
correspondencias entre peticiones y respuestas (aplicaciones o modelo) que se les
asignan.
Delegado de Negocio
Es la clase que ofrece una serie de servicios para consumir, deben estar dentro de
ella todos los métodos que se utilizan en el software y ser de tipo estáticos.
Vista
39
Su función es representar el modelo que es entregado por el control mostrándolo
por medio de la interfaz de usuario.
XHTML
Es el formato de páginas web que permite a la aplicación interactuar con el
usuario capturando y mostrando información a través de los componentes visuales
del framework Primefaces. Este formato es soportado por navegadores como
Firefox, Chrome, Opera, Internet Explorer.
Spring Framework
Provee un exhaustivo desarrollo y un modelo de configuración para aplicaciones
Enterprise modernas basadas en Java en cualquier tipo de plataforma de
despliegue. Un elemento clave de Spring es el soporte de infraestructura a nivel de
aplicación: Spring se enfoca en “glue code” (unir código) de aplicaciones
Enterprise que se enfocan a nivel de lógica de negocio, sin capas innecesarias para
un entorno específico de despliegue.
40
9. CHAMILO
9.1 ¿Qué es Chamilo?
Es una plataforma de código libre que se distribuye bajo licencia GNU/GPLv3, de gestión
e-learning o aprendizaje electrónico, desarrollado con el objetivo de mejorar el acceso a
la educación y al conocimiento de forma global.
Está sustentado por la asociación Chamilo, la cual es sin ánimo de lucro, que tiene como
objetivo la promoción del software de educación, el mantenimiento de un canal de
comunicación y la construcción de una red de proveedores de servicios y contribuidores
al software. (Anaël Boulier, 2011)
9.2 Propósito de Chamilo.
La plataforma Chamilo, tiene como objetivo principal, integrar la comunidad educativa
como son los docentes y los estudiantes, con el fin de poder hacer mucho más fácil, la
educación a larga distancia.
9.3 ¿Quién puede usar Chamilo?
Chamilo, se adapta a todo tipo de situaciones, puede ser utilizado por:
Centros de formación, escuelas o colegios.
Universidades.
Empresas y organizaciones de todo tipo.
Instituciones públicas, administraciones locales, hospitales.
Academias.
Es ideal para cualquier docente que desee hacer llegar a sus alumnos, la formación de una
manera más sencilla y sin tener que invertir recursos y tiempos excesivos.
41
9.4 Características principales.
Creación de contenidos educativos.
Fácil instalación en soluciones de Web Hosting.
Seguimiento de los resultados de los usuarios, que permiten mejorar la
metodología.
Interfaz limpia, dejando que el usuario se centre en el aprendizaje.
Canales de comunicación síncrona y asíncrona.
Muchas herramientas que permiten todos los tipos de aprendizaje (visual, auditiva
y práctica).
Amplia gestión de documentos.
Licencia GNU/GPLv3.
9.5 Requisitos para su instalación.
Puede ser instalado en servidores Windows, Linux, MacOS y UNIX. Sin embargo, se
recomienda el uso de un servidor Linux para una óptima flexibilidad, control remoto y
escalabilidad.
Chamilo es un LMS que se ejecuta con Apache 1.3 o superior. MySQL 5.1 y PHP 5.2
(Esta trilogía es llamada AMP)
Todo este software es de código abierto y está disponible en su página
https://chamilo.org.
Para ejecutar Chamilo LMS en el servidor, se necesita tener instalado WAMP, LAMP o
MAMP
42
9.6 Aspectos Pedagógicos.
Chamilo está implementado de tal forma que permite al profesor escoger entre una serie
de metodologías pedagógicas, siendo una de ellas el constructivismo social.
El software Chamilo está construido de una forma que permite al profesor tomar control y
tener la posibilidad de otorgar este control al contenido, de tal forma que este, tome su
lugar en la experiencia del estudiante.
Aunque no es tan rico como otros LMS, Chamilo tiene una lista creciente de recursos de
documentación disponibles en los sitios web de contenido agregado como YouTube,
SlideShare, Twitter, Vimeo.
Chamilo es usado con todo tipo de estudiantes cuyas edades van desde los seis (6) años
de edad hasta los ochenta (80) años de edad, dentro de estructuras públicas y privadas.
43
10. PROCESO DE INGENIERÍA
10.1 Integración del Editor de texto matemático con un proyecto web “demo”.
Para realizar la integración de la plataforma MathUSB con el editor de texto matemático
que ofrece WIRIS; se desarrolló un prototipo de prueba con otro proyecto pequeño el
cual también tenía una arquitectura generada por Zathuracode. Este proyecto de prueba se
denominó “demoWiris”.
El objetivo de desarrollar “demoWiris” es medir la viabilidad de una futura integración
del editor matemático WIRIS con una plataforma desarrollada bajo la misma
arquitectura.
Para llevar a cabo la integración, se creó una base de datos en PostgreSQL versión 9.3,
esta base de datos constaba de una tabla con dos columnas en la cual se iba a registrar los
valores de una expresión matemática, las dos columnas eran id_expresion y expresion.
Teniendo esta base de datos lista, se procede a generar el proyecto “demoWiris” con la
configuración que explican en los videos de Zathuracode.org.
En el desarrollo, se crea una pantalla con extensión “xhtml” en la cual se va a insertar el
editor de texto matemático WIRIS como lo explican en el enlace
http://www.wiris.com/es/editor/docs/resources/embed-editor por medio de JavaScript.
Se hace una modificación del método doGet(), el método original únicamente obtiene lo
que está escrito en el editor de texto matemático, se agrega una línea de código para que
el método obtenga el valor de lo que está escrito en el editor de texto matemático y lo
ingrese en un componente de PrimeFaces tipo InputText, al ingresar este texto aquí,
cualquier componente de PrimeFaces puede referenciar este InputText y obtener el valor
que está escrito en el editor de texto matemático. Otro componente dentro de la pantalla
44
desarrollada es el CommandButton que tenía dos acciones, una era activar con un
“onclick” el método desarrollado en JavaScript doGet() y otra era el “action” que se
ejecutaba después del “onclick” y hacía referencia a un método desarrollado en lenguaje
Java dentro del ManagedBean correspondiente para gestionar el texto ingresado por el
usuario en el editor Wiris.
El desarrollo de este proyecto cumplió el objetivo en el cual se hizo medición cualitativa
sobre la viabilidad de la integración, esto permitió a los estudiantes notar que la
integración del editor matemático con un proyecto que tenga una arquitectura generada
por Zathura era posible, razón por la cual se decidió no hacer la integración con el
Sistema Gestor de Contenido Educativo Chamilo desarrollado en PHP.
10.2 Modelo de Desarrollo.
Para desarrollar el prototipo de la plataforma MathUSB, se tomó la decisión de hacerlo
con el modelo de desarrollo Evolutivo Espiral. El modelo, conjuga la naturaleza iterativa
de construcción de prototipos con los aspectos controlados y sistemáticos del modelo
lineal secuencial. Proporciona el potencial para el desarrollo rápido de versiones
incrementales del software. El software es desarrollado en una serie de versiones
incrementales. Durante las primeras iteraciones, la versión incremental podría ser un
modelo en papel o un prototipo. Durante las últimas iteraciones, se producen versiones
cada vez más completas del sistema diseñado. (Fariño R, 2011)
45
Gráfica 4: Modelo Evolutivo Espiral en seis regiones
En las iteraciones se fortalecieron algunas regiones más que otras, a continuación un
detalle general de cada iteración.
En la primera iteración, se hizo reuniones con el cliente, en estas reuniones se logró una
planificación y un análisis de riesgos, esto permitió hacer un diagrama de casos de uso
inicial y un proyecto demo que tenía la arquitectura generada por Zathuracode para medir
la viabilidad de la futura integración. Este análisis arrojó resultados favorables los cuales
dieron luz verde para iniciar el proceso de ingeniería en la próxima iteración.
En la segunda iteración, se hizo énfasis en la región de ingeniería, refinando los casos de
uso, definiendo el modelo entidad relación y la base de datos donde se conectaría la
plataforma, a la vez se generó la arquitectura de Zathuracode en el proyecto MathUSB
para desarrollar la plataforma.
46
En una tercera iteración, se realiza reunión con el cliente, mostrando los avances de la
plataforma, se hace una evaluación de la plataforma con estudiantes para detectar fallas
en usabilidad las cuales debían ser corregidas y mejorar el producto antes de hacer una
entrega formal al cliente.
En la cuarta iteración, se hace despliegue del producto para que el cliente lo utilice.
Para acceder al producto, debe ingresar al siguiente enlace a través de cualquier
navegador: http://190.147.175.45:9200/MathUsb/.
47
11. MathUSB
11.1 Pedagogía mediante MathUSB.
Las nuevas tecnologías de la información y la comunicación han contribuido enormemente a
mejorar las condiciones de vida de toda sociedad. Con ellas aparecen nuevas oportunidades, en
materia educativa, la posibilidad de extender nuestro ámbito de estudio más allá de los límites
físicos que nos impone la educación presencial. La formación ubicua permite el aprendizaje tanto
colaborativo, como en cualquier momento y en cualquier lugar utilizando las tecnologías de
informática ubicua, donde gracias a la web, se sitúa la presente plataforma, adaptándose a la
mayoría de dispositivos, y siendo de fácil acceso desde cualquier lugar. Además, gracias al foro
de discusión en la plataforma el ámbito educativo y las actividades de aprendizaje colaborativas
permiten desarrollar en los educandos un cúmulo de habilidades relacionadas directamente con el
objetivo que persigue la educación moderna, la formación en competencias que posibilitan al
alumno integrarse en una nueva sociedad mediadas por las nuevas tecnologías digitales, donde el
docente cumple con una labor fundamental, dinamizador, orientador y asesor de todo el proceso
de enseñanza y aprendizaje. Con la gran cantidad de dispositivos tecnológicos que incorpora el
aprendizaje ubicuo, es posible almacenar en forma permanente, desde el material preparado por el
docente hasta los comentarios más insignificantes que se produzcan durante el transcurso de una
clase, para ser accedidos en cualquier momento, desde cualquier lugar, y desde la plataforma,
visualizar las evaluaciones o dudas de mayor importancia sobre lecciones anteriores.
Por otro lado un mundo rico de información no es suficiente con que la información esté
disponible a todo el mundo y en cualquier momento, lugar y forma. En un ambiente ubicuo la
información que llega al educando debe ser pertinente con el grado de necesidad y acorde al
contexto en que se encuentre el individuo y en nuestro caso el estudiante. Y por lo anterior el
docente cumple un papel fundamental, proporcionando y contextualizando la información
pertinente al momento de estudio, para que todo sea claro y entendible al educando.
48
Ilustración 3: Ver evaluaciones del docente en MathUSB
Con un foro en el cual el docente responda, la plataforma proporciona el trabajo colaborativo
permite integrar un conjunto de personas en busca de un objetivo en común, resolver una duda,
donde cada uno aporta su punto de vista a partir de los conocimientos, respuestas sobre preguntas,
fluidez en los diferentes tipos de respuestas, y diferentes puntos de vista acerca de un problema,
generando un espacio de discusión rico en propuestas e ideas que conlleva a un logro de mayor
alcance que el producido por el trabajo de un solo individuo.
11.2 Pedagogía desde las perspectivas mediante MathUSB.
En la plataforma MathUSB, se tiene dos perspectivas en busca de un objetivo claro en
cuanto a la pedagogía donde la plataforma ayude en el aprendizaje colaborativo y
aprendizaje ubicuo.
Una perspectiva en la que se enfoca la plataforma es en el docente, el cual puede
administrar el conocimiento matemático a través de guías de trabajo, evaluaciones,
talleres y quices dentro de la plataforma ya que estos trabajos y evaluaciones los debe
49
Ilustración 4: Grupos del Docente
procesar el docente a en la plataforma, estos quedarán dentro de un grupo en uno de los
tres cortes que se asigna al semestre.
El docente también puede administrar los grupos que le son asignados dentro de la
plataforma, ya que en estos grupos se dictarán temas, los temas son responsabilidad del
docente de acuerdo al plan de trabajo por cada asignatura.
50
Ilustración 5: Docente Responde una pregunta en un foro
El docente puede gestionar y velar por el aprendizaje colaborativo por medio del foro
educativo respondiendo las preguntas de los estudiantes e incluso haciendo preguntas que
puede ser respondida por cualquier usuario dentro de la plataforma, con la novedad de
respuesta en notación matemática.
51
Ilustración 6: Repositorio Educativo Abierto
El docente puede publicar recursos o herramientas de aprendizaje externas como libros,
videos, enlaces de interés, que estén alojados en otra página y hacer referencia a ellas por
medio de la URL, cualquier estudiante puede acceder a estos recursos por medio del
Repositorio Educativo Abierto.
Otra perspectiva en la cual la plataforma tiene interés, es la perspectiva del estudiante
dentro de una plataforma matemática, en la cual puede reforzar su aprendizaje
investigando dentro de la plataforma, yendo a los recursos publicados por los docentes en
el Repositorio Educativo Abierto, para aprender sobre temas que considere importantes
en su formación académica. El estudiante hace parte del aprendizaje colaborativo por
medio del foro, puede hacer preguntas dentro del foro con la notación matemática gracias
a la integración del editor de texto matemático WIRIS con MathUSB, y también puede
responder preguntas del foro con esta misma notación.
El estudiante puede ir adquiriendo un grado de responsabilidad mayor en cuanto al
aprendizaje matemático y su formación académica.
52
11.3 Modelo Entidad Relación.
Ilustración 7: Modelo Entidad Relación
53
El modelo entidad relación se definió con diecisiete (17) tablas en total, con sus respectivas
columnas. A continuación la lista de las tablas con su nombre alias y su nombre real.
ASIGNATURA – Asignatura.
COMENTARIO – Comentario.
DETALLE_EVALUACION – Detalle de Evaluación.
EVA_PREG_RES – Evaluación Pregunta y Respuesta.
EVALUACION – Evaluación.
GRUPO – Grupo.
GRUPO_USUARIO – Grupo usuario.
HERRAMIENTA – Herramienta.
PARAMETRO – Parámetro.
PREGUNTA – Pregunta.
RESPUESTA – Respuesta.
TEMA – Tema.
TIPO_EVALUACION – Tipo de Evaluación.
TIPO_HERRAMIENTA – Tipo de Herramienta.
TIPO_USUARIO – Tipo de Usuario.
USUARIO – Usuario.
USUARIO_EVALUACION – Usuario y evaluación.
11.4 Seguridad de MathUSB.
La plataforma tiene adaptado un módulo de seguridad y gestión de roles, el cual fue
diseñado bajo el patrón de arquitectura de software: Modelo Vista Controlador. Éste
54
módulo de seguridad fue construido bajo las tecnologías de Primefaces, la cual es una
librería de componentes visuales open source desarrollada y mantenida por Prime
Technology, una compañía Turca de IT especializada en consultoría ágil, JSF, Java EE y
Outsourcing. El proyecto es liderado por Çağatay Çivici, un miembro del “JSF Expert
Group”; Hibernate la cual es una herramienta de Mapeo objeto-relacional (ORM) para
la plataforma Java (y disponible también para.Net con el nombre de NHibernate) que
facilita el mapeo de atributos entre una base de datos relacional tradicional y el modelo
de objetos de una aplicación, mediante archivos declarativos (XML) o anotaciones en
los beans de las entidades que permiten establecer estas relaciones y Spring Framework,
el cual es un framework para el desarrollo de aplicaciones y contenedor de inversión de
control, de abierto para la plataforma Java.
El modulo tiene la capacidad de gestionar roles, y por cada diferente rol gestionar la
diferentes opciones a las cuales puede acceder dicho rol. También tiene un sistema para
administrar los usuarios, sus permisos y las opciones a las que tienen acceso. Por cada
usuario tiene la información pertinente, y tiene la capacidad para encriptar las contraseñas
en MD5.
Por otro lado, éste módulo de seguridad está totalmente desacoplado a la plataforma, lo
cual, permite una mayor seguridad, y al momento de comunicarse con la plataforma lo
hace con servicios REST administrados por SPRING MVC. (PUERTA & GARCÍA,
2014)
55
12. Recomendaciones y trabajos futuros.
Para futuros proyectos que se realicen, y tengan como base este proyecto de grado es
recomendable:
Se recomienda invertir en una plantilla de estilos para que la usabilidad sea aumentada en
un alto porcentaje.
Se recomienda desplegar en un servidor Apache Tomcat 7 o superior debido a las
características que implementa Servlets 3.0 JSP 2.2 y EL 2.2, detecta y previene fugas de
memoria en aplicaciones web, y tiene un suporte para la inclusión de contenidos externos
directamente en una aplicación web.
Se recomienda trabajar con una base de datos relacional PostgreSQL 9.3 o superior,
debido a su integridad con Hibernate y los modelos de código Java que se generaron con
Zathuracode.
A futuro este prototipo de plataforma puede ser aplicado a otras áreas de conocimiento
además de las matemáticas, por ejemplo, ciencias sociales, física, o lengua castellana.
56
13. Conclusiones
Saber seleccionar la mejor arquitectura, la cual encaje perfectamente con las necesidades del
proyecto puede ayudar a determinar el éxito o el fracaso del proyecto, la puntualidad o no de los
tiempos estipulados de las diferentes actividades, el costo que representa y la calidad a cual se
puede llegar.
La integración del editor de texto WIRIS facilita la representación textual de cada fórmula
matemática, gracias a que su interfaz, cuenta con una gran variedad de elementos que mejoran la
experiencia del usuario, dirigido a todo tipo de público.
El uso de plataformas educativas en las instituciones ayuda a la evolución de los diferentes
procesos y técnicas de enseñanza y aprendizaje, lo cual se perfila como apoyo a los procesos
utilizados en la educación tradicional.
57
14. Referencias Bibliográficas
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Vargas, J. D. (2008). DE LA WEB A LAS PLATAFORMAS EDUCATIVAS. ANÁLISIS DE UNA EXPERIENCIA EN
UN DEPARTAMENTO UNIVERSITARIO DE MATEMÁTICAS. Revista Iberoamericana de Educación a
Distancia, 211-230.
Vázquez, J. M. (2007). Ideas para la definición de una plataforma universal. Sevilla.
Villa, H. A., Tapia, F. J., & López, C. A. (2010). APRENDIZAJE UBICUO EN LA ENSEÑANZA DE LAS
MATEMÁTICAS. Estudios Culturales.
59
Wiris. (13 de Marzo de 2012). Obtenido de http://www.wiris.com/es/
Xambó, S., Eixarch, R., & Marquès, D. (2002). WIRIS: An Internet platform for the teaching and learning
of mathematics in large educational communities. CONTRIBUTIONS to SCIENCE, 269-276.
Obtenido de Wiris Editor: http://www.wiris.com/es/editor/docs
Zañartu, L. M. (2011). Aprendizaje colaborativo: una nueva forma de Diálogo Interpersonal y en red.
Revista digital de educación y nuevas tecnologías.
60
15. Anexos
Guía de Usuario MathUSB Versión 2.0
1. Iniciar sesión. En esta pantalla, se puede hacer inicio de sesión con el rol estudiante o con el rol
docente.
Ingresa el correo electrónico y la contraseña con la que el usuario (docente o
estudiante) se encuentra registrado en la plataforma.
61
2. Registrar Docente. Seleccionar la opción, “Eres docente, regístrate”.
Al hacer clic, se abre la página de “Registro de Docentes” en la cual se debe ingresar
información en
todos los campos
de la siguiente
manera.
62
Después de haber llenado todos los campos, se debe dar clic en la opción
.
En seguida, la plataforma vuelve a la página principal de MathUSB mostrando el
siguiente mensaje: “Usuario creado exitosamente. ¡Gracias por registrarse!”.
Ingresamos los datos del docente
previamente registrado para
iniciar sesión.
63
3. Perfil Docente. Al iniciar sesión como docente, la plataforma muestra la siguiente pantalla.
3.1. Crear grupos.
Para crear grupos, sólo basta con hacer clic en seguido de la opción
de la siguiente manera.
64
Se abre la pantalla de creación de grupos dentro de una asignatura.
Se ingresa la información del grupo a crear y se da clic en .
3.2 Mis Grupos.
Para ingresar a “Mis Grupos” se debe hacer clic en y seguido de
. Así:
65
3.3 Ver estudiantes Matriculados. En la pantalla de “Mis grupos” aparece la lista de grupos donde yo soy docente. Para
ver la lista de estudiantes matriculados en un grupo, se debe hacer clic en así:
3.4 Modificar nombre de un grupo. En la pantalla de “Mis grupos” aparece la lista de grupos donde yo soy docente. Para
modificar el nombre de un grupo, se debe hacer clic en así:
Esto abre la opción
para cambiar el
nombre o la
descripción del grupo.
66
3.5 Temas.
Se debe ir a , seguido de , así:
3.6 Agregar temas. Se debe llenar todos los campos en la opción agregar tema, las palabras claves, deben
ir separadas por comas ‘,’. Al final se debe dar clic en .
67
3.7 Agregar preguntas referenciando un tema.
En la pantalla, “Temas” aparece la opción , allí hay una lista de
temas a los cuales se les puede agregar preguntas para el repositorio.
Para agregar la pregunta se debe hacer clic en el botón en el tema al cual se
desee agregar una pregunta.
En seguida, la plataforma abre la siguiente pantalla con el editor de texto matemático
para agregar la pregunta referenciando el tema.
68
3.8 Crear Documentos.
Se debe ir a , seguido de , así:
Se debe llenar todos los campos y seguido hacer clic en .
69
3.9 Mis Documentos.
Se debe ir a , seguido de , así:
Se abre la siguiente pantalla, con cuatro (4) opciones para cada documento.
3.10 Inactivar un documento.
Se debe hacer clic en la opción para activar o inactivar un documento.
70
3.11 Modificar un documento.
Se debe hacer clic en la opción para modificar un documento.
Se abre la pantalla de modificación de documento y se debe hacer clic en
.
71
3.12 Agregar preguntas a un Documento.
Se debe hacer clic en la opción para mostrar un documento y agregar preguntas.
Se muestra la siguiente pantalla:
Cuando se hace clic en Agregar Pregunta, se abre la siguiente pantalla en la cual se
crea la pregunta y se debe asociar al tema.
72
Cuando se hace clic en “Buscar preguntas en el repositorio” se puede hacer
búsqueda de preguntas por tema y agregar preguntas desde el repositorio de
preguntas al documento.
73
3.13 Descargar Documento en PDF.
Se debe ir a “Mis documentos” y hacer clic en la opción para descargar un
documento en PDF.
3.14 Agregar herramientas al Repositorio Educativo Abierto.
Se debe ir a , seguido de , así:
74
Llenar todos los campos y hacer clic en “Guardar nueva Herramienta”.
La herramienta quedará visible en el Repositorio Educativo Abierto.
75
3.15 Repositorio Educativo Abierto.
Se debe ir a , seguido de , así:
3.16 Hacer pregunta en el foro.
Se debe ir a , seguido de , así:
76
3.17 Responder preguntas del foro.
Se debe ir a , seguido de , así:
77
Cuando se muestre la lista de preguntas en el foro, se debe dar clic en
, así:
Se despliega una pantalla con la pregunta y el editor para responder, si la pregunta
tiene respuestas, aparecerá la lista de respuestas así:
78
4. Registrar Estudiante. Seleccionar la opción, “Eres estudiante, regístrate”.
Al hacer clic, se abre la página de “Registro de Estudiantes” en la cual se debe
ingresar información en todos los campos de la siguiente manera.
79
Al llenar los campos se debe hacer clic en la opción “Registrar Estudiante” así:
En seguida, la plataforma vuelve a la página principal de MathUSB mostrando el
siguiente mensaje: “Usuario creado exitosamente. ¡Gracias por registrarse!”.
Ingresamos los datos del estudiante previamente registrado para iniciar sesión.
80
5. Perfil Estudiante. Al iniciar sesión como estudiante, la plataforma muestra la siguiente pantalla.
5.1. Matricular grupos.
Para matricular grupos, se debe hacer clic en , en seguida la opción
, así:
Se muestra la siguiente pantalla, para matricular se debe hacer clic en el botón
referente al grupo.
5.2. Ver grupos donde estoy matriculado como estudiante.
Hacer clic en , en seguida la opción .
81
Se muestra la pantalla con la lista de los cursos donde estoy matriculado como
estudiante.
5.3. Abrir un grupo para ver los documentos guardados.
Se debe hacer clic en para abrir el grupo y ver los documentos así:
82
5.4. Repositorio Educativo Abierto.
Se debe ir a , seguido de , así:
83
5.5. Hacer pregunta en el foro.
Se debe ir a , seguido de , así:
84
5.6. Responder preguntas del foro.
Se debe ir a , seguido de , así:
Cuando se muestre la lista de preguntas en el foro, se debe dar clic en
, así:
85
Se despliega una pantalla con la pregunta y el editor para responder, si la pregunta
tiene respuestas, aparecerá la lista de respuestas así: