Experiencia Galileo 2003-2007

Experiencias en el desarrollo de productos de software educativo Eugenio Jacobo Hernández Valdelamar [email protected] 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

Diseñado para realizar una función específica para el usuario

Software de sistema

Software de aplicación Ofimática Comunicaciones Negocios Multimedia Analítico Colaborativo

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

Bases de datos Otros

Educativo

Exposición

Evaluación

• Presentar información • Plantear ejemplos • Exponer reglas

Proceso de enseñanza Guía

Práctica • Guiar al estudiante • Formular preguntas • Analizar respuestas

Obtener información del nivel, calidad y necesidades de la enseñanza/aprendizaje

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

Recursos educativos



Libros Radio Cine TV



Computadoras



Siguiendo los pasos de Gutenberg:  conservación y transmisión del conocimiento

  

+  exploración

+ creación

Roles de la computadora en la educación La computadora expone contenidos, propone prácticas y ejercicios, evalúa y retroalimenta al usuario.

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

Herramienta

Tutor

La computadora personificada por un avatar hace lo que el usuario le indica; puede calcular, dibujar, ejecutar algoritmos, etc.

Aprendiz

¿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.)

Mantenimiento Operación Pruebas Integración Construcción Diseño Requerimientos Planeación

¿Cómo lograr un mejor aprendizaje? 

Uso de metáforas para la enseñanzaaprendizaje  Aprendemos

mejor con ejemplos del mundo real.  La computadora es un medio excepcional para implementar metáforas interactivas.

Metáforas y roles Laboratorio solar

Metáfora

Roles

•Estación espacial •Estación terrestre •Observatorio solar

Geógrafo, viajero

Explorador geográfico

•Zona de exploración •Taller de mapas

Geógrafo, cartógrafo

Vivero electrónico

•Estación climática •Vivero

Agrónomo, campesino

Ecosistemas

Centro de Medicina Deportiva

•Reserva ecológica

•Enfermería •Gimnasio

Biólogo , Zoólogo, ecologista

Médico , entrenador

Modelos de interfaz clave Modelo s de los usuario s

Modelo de diseño Entidad

Modelo de implementación

Entidad

Entidad •Creencias •Metas •Emociones •Supersticiones

•Cosas •Apariencias •Interacciones

•Estructuras de datos •Algoritmos •Librerías

Meta Modelo conceptual

Modelo conceptual

Modelo de diseño

= Mercado

Comerciante

=

deduce

deduce Mercancía

Usuario Observa

Usuario Observa

Hacia una fábrica de software educativo

Visión 2003 Especificaciones

Programas académicos

Área de desarrollo de software educativo Prototipos

Versiones liberadas Centros Galileo

Instituciones educativas

Proceso de desarrollo de software educativo (propuesta 2003)

Producto (sw, manuales) Prototipo(s) Especificación

Modelo

Interfaz Evaluación

Estimación

Entorno educativo

Organización del área de desarrollo de software educativo

Equipo Delphi

Equipo .Net

Equipo de producción de contenidos

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

Cronología del proyecto Normalización (4 meses)

A-3D ECO

CMD CP

MP

KMX

MM

EEQ

LE

LE VE C64

TEG

CMD

Marzo, 2003

Septiembre, 2003

Noviembre, 2003

Java / EJS Prototipos

LE

VE

EEQ

MP

KMX

ECO

PG LFv3

PG TES LF

LEn

LGA

LEn

LFv2

Noviembre, 2004

Electro

VSE

Noviembre, 2005

VS 6 Galileo/ILCE

CMD

Enero, 2007

Diciembre, 2007

VS .Net Galileo

Pepsico

Productos: 12

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 EISE 



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.

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 Criterios de normalización UI

Nuevo mapa de UI

Sw Mapa de UI y casos de uso

Revisión

Cambios UI

Aplicar modificaciones Pruebas

Casos de pruebas para el producto

Pruebas

Cambios

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 

Modelo del sistema •Edad Condiciones •Altura •Peso iniciales •Condición física (resistencia)

Entradas Alimentación

Cálculo de la asimilación de energía

Cálculo del consumo de energía

•Peso •Energía •Resistencia •Balance energético

Simulador

Actividad física

Interactúan: -Experimentando -Midiendo -Planeando -Consultando

Software Vive Saludable Escuelas: Mecánica Estudiante

Nutrín

Crea personaje virtual

-Le da un nombre -Define sus características: -Edad -Peso -Altura Procura:

Juega (experimenta)

-Alimentarlo -Mantenerlo activo -Llevarlo al médico

Promoción de actividades Retroalimentación del estado físico del Información nutricional bajo el concepto de “El Plato del Bien Comer” recreativas y deportivas personaje y el impacto de sus actividade

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  



“Economía del regalo” (gift economy)   



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. 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.