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Informe: Aplicación Multimedia como soporte al Aprendizaje de la Tecnología de Objetos

Aplicación Multimedia como soporte al Aprendizaje de la Tecnología de Objetos

Resumen En este informe lo que se intenta es mostrar las características esenciales de una aplicación multimedia que puede ser utilizada como soporte en el aprendizaje interactivo de la Tecnología de Orientación a Objetos. Se intenta mejorar los mecanismos alternativos de transmisión de conocimientos en el área, explotando los atributos de interactividad, didáctica y atracción mediante el uso racional de multimedios y la navegación hipermedial. Esta aplicación está orientada a estudiantes de nivel universitario, del cuarto cuatrimestre de nuestra carrera, u otras afines, para que puedan comprender de un modo fácil pero efectivo, los elementos constitutivos de la Tecnología de Orientación a Objetos.

1. Introducción El uso de hipermedios para el desarrollo de aplicaciones de diversa índole está ganando cada vez mayor espacio en el mundo de la informática y en el área de la Educación se puede favorecer por el empleo oportuno y racional de estas tecnologías innovadoras de manejo de información. Por otra parte la incorporación de los sistemas basados en la Tecnología de Objetos ha producido un cambio paradigmático evolutivo comparado con el enfoque estructurado y debe, por todos los medios, ser entendido. No sólo implica la comprensión de un conjunto de conceptos como una descomposición objetual del dominio del problema, abstracción, encapsulamiento, herencia, polimorfismo, etc., sino también la comprensión de ambientes de desarrollo, metodologías de análisis y diseño y modelos de proceso que soporten todo el ciclo de desarrollo y extensión. El trabajo de los docentes en la enseñanza de los conceptos y de los ambientes de programación OO se puede complementar mediante el uso de un producto educativo integrado, interactivo, que soporte la navegación libre o asistida en una red de conceptos racionalmente estructurados y presentados en múltiples medios. Este proyecto tiene una GIDIS - 1997

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doble fundamentación de relevancia: tecnológica y educativa. Desde el punto de vista tecnológico y apoyándose en principios y modelos científicos se desea encarar un área temática de la actualidad y no explotado en su totalidad que consiste en comprender los ítems antes citados necesarios para llevar a cabo un proyecto de desarrollo de software bajo el Paradigma de Objetos. Desde el punto de vista educativo y didáctico, para transmitir los conceptos y constructores de proceso es conveniente usar tecnología hipermedial ya que esta favorece, en cierta medida, al proceso de aprendizaje y comunicación de un modo dinámico y atractivo. No es mi intención reemplazar el rol del profesor en dicho proceso sino que el ambiente debe ser utilizado como soporte al mismo.

2. Componentes de la Aplicación Educativa La aplicación está estructurada en tres contextos temáticos. Un contexto temático es un contexto de navegación el cual es una primitiva de diseño hipermedial. Un contexto navegacional está compuesto esencialmente por clases navegacionales como nodos, enlaces, anchors y otros contextos. Por otra parte la aplicación educativa incorpora una colección de estructuras de acceso, como índice, diccionario y referencias y otras facilidades como un anotador y la ayuda. Como se aprecia en la figura 1a hemos agrupado los siguientes contextos de navegación a un mismo nivel (se describe asimismo algún contexto anidado), a saber:

a)

b)

Fig. 1. a) Nodo superior de la jerarquía de la aplicación hipermedial; b) pantalla que aparece luego de cliquear el botón “Conceptos”del nodo anterior.

3. Contexto navegacional El contexto navegacional de esta aplicación se halla conformado de varias maneras. Una forma de navegar en la aplicación es a través de los botones (nodos de acceso) que se mostraron en la fig. 1a y 1b. De esta manera, el alumno puede ir navegando por toda la aplicación desde los ítems de información más genéricos hasta los más específicos. Otra forma de navegación es la que se presenta en algunas páginas donde se halla la información detallada de la aplicación.

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Botón de acceso al nodo superior

Botones de acceso secuencial

Almacena la historia de las páginas visitadas

Fig. 2

A partir de estos botones el alumno podrá navegar al nodo superior relacionado con el tema que esté tratando. O bien, puede navegar por los botones (de secuencia) hacia delante ó hacia atrás de la información, siempre que éstos se lo permitan. El último botón almacena la historia de las páginas visitadas por el alumno, de manera que, él pueda volver a las páginas que ha visitado con anterioridad. Otra forma de navegar por la aplicación, es a través de un índice temático general (ver fig. 3), en donde se le presenta al alumno en detalle los temas que se tratan en la aplicación. Así, éste podrá acceder a cualquier tema que desee cliqueando con el mouse en cada uno de los botones que componen el índice.

Botones Temáticos

Cliqueando en ca-da uno de estos ítems se acceden a las páginas deseadas

Fig. 3

Observe que los botones temáticos se hallan agrupados en diferentes colores esto es para indicar la estructura jerárquica de los temas, es decir, vamos desde los temas más generales de la aplicación, hasta los temas más específicos, indicando con colores en degrade la estructura jerárquica de los temas (según el nivel temático que se trate). Una forma más de navegación que provee esta aplicación, es la utilización del botón derecho del mouse, a partir de la acción del mismo sobre cualquier página se despliega un GIDIS - 1997

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menú mostrando todos los temas de la aplicación. De esta forma el alumno navegando a través del menú podrá acceder a los temas que desee (ver fig. 4).

Menú de navegación que se activa pulsando el botón derecho de mouse

Fig. 4

Navegación en los textos En los textos de esta aplicación se muestran dos tipos de accesos navegacionales diferentes: Hotwords Icono

Los Hotwords son palabras representadas en color rojo que se hallan en los textos de la aplicación y permiten al alumno poder acceder a más información con solo hacer un click con el mouse sobre la palabra. Por lo general en esta aplicación se ha empleado este tipo de acceso para hacer mención a definiciones de palabras ó para indicar referencias bibliográficas. El otro tipo de acceso se halla representado por un icono, el cuál permite acceder a sonidos, animaciones, y a ejemplos que tienen relación con el tema que se esté tratando (ver fig. 5).

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Icono Hotword

Fig. 5 Menú de la aplicación En todas las páginas de la aplicación se presenta un menú general que se activa o desactiva a través de los botones de menú (ver fig. 6). En este menú se muestra un botón para acceder al nodo superior indicándose en el mismo botón a qué nodo se va a acceder (ver fig. 7). Además se muestran un conjunto de iconos para acceder a un anotador, a las referencias bibliográficas, al índice general, al diccionario y a la ayuda de la aplicación. Muestra menú Botones de Menú

Acceso a las Referencias Acceso al Anotador

Acceso al Diccionario Acceso al Indice

Acceso a la Ayuda

Oculta menú Componentes Reusables

Fig. 6

Botón para salir de la aplicación

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Fig. 7 Botones de Acceso al nodo superior

4. Componentes Reusables La construcción de componentes de software que se puedan usar no sólo en esta aplicación sino que también se puedan usar en cualquier otra aplicación, permite potenciar la creación de aplicaciones de esta índole. La aplicación se compone de 3 estructuras reusables: Anotador Diccionario Referencias Anotador La idea de un anotador en una aplicación educativa es de gran importancia ya que le permite al alumno poder tomar cualquier apunte referido a algún tema de la aplicación. En la fig. 8 se muestra al anotador de esta aplicación.

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Informe: Aplicación Multimedia como soporte al Aprendizaje de la Tecnología de Objetos Menú del Anotador

Barra de Botones

Menú que se activa con el botón derecho del mouse

Fig. 8 Como se puede observar en la fig. 8 el anotador posee un menú (ver figs. 9a 9b 9c ) en el cual se ubican las acciones más relevantes (similares a las de cualquier editor de texto). Además, este anotador posee una barra de botones con las acciones más usadas (ver fig. 9d).

Menú de Anotador -Limpia la página actual del Anotador. -A bre un archivo de texto cualquiera. -Exporta el contenido del Anotador a un archivo de texto. -Guarda el contenido del Anotador. -Imprime el contenido del Anotador.

Fig. 9a

-Deshace la última operación realizada. -Rehace la operación reahilada. -Corta el texto seleccionado. -Copia el texto seleccionado. -Pega un texto previamente copiado o cortado. -Borra un texto. -Selecciona todo el texto de una página. -Busca un texto seleccionado en el Anotador. -Reemplaza un texto por otro

Fig. 9b

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-Para cambiar las fuentes del texto del Anotador. -Para colocar un párrafo seleccionado a la izquierda, derecha o al centro de la página del Anotador

Fig. 9c

A

C

E

B

D

G

F

I

H

K

J

M

L

N

Fig. 9d Barra de botones de anotador A B C D E F G H I J K L M N

Limpia la página. Abre un archivo de texto. Guarda el texto escrito en el anotador. Exporta el texto del anotador a un archivo de texto. Imprime por impresora el texto del anotador. Corta el texto seleccionado Copia el texto seleccionado Pega un texto previamente cortado o copiado. Busca un texto dado en todo el anotador. Deshace la última operación. Rehace la operación. Coloca el texto en negrita. Coloca el texto en cursiva. Coloca el texto en Subrayado.

nota: En la parte de edición de texto del anotador, si se pulsa el botón derecho del mouse, se accede a un menú que muestra un conjunto de operaciones para la edición del texto. (ver fig. 8) Estructura temática del anotador

El anotador se halla compuesto por varias páginas en donde cada una de ellas representa un tema distinto de la aplicación. Para acceder a cada uno de los temas se utilizan las pestañas que poseen el nombre de cada uno de los temas (ver fig. 10).

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Pestañas con los nombres de los temas

Fig. 10

El botón de temas que se ve en la Fig. 10, activa a un conjunto de pestañas que hacen mención a los subtemas pertenecientes a algún tema principal (Principal, Conceptos, Ambientes, Referencias).

Referencias

Otra de las estructuras reusables de la aplicación son las Referencias Bibliográficas. La idea de las referencias en esta aplicación resulta importante ya que el alumno podrá acceder de una manera fácil a las Referencias Bibliográficas relacionadas con la tecnología de objetos. Las referencias de la aplicación están compuestas por un índice alfabético representado por botones, donde cada uno de ellos representa una letra del abecedario (ver fig. 11). Pulsando sobre alguna de las letras se despliega una lista (en la parte derecha) con las referencias que comiencen con la letra seleccionada. Si pulsamos con el mouse sobre una de las referencias de la lista nos mostrará la información ampliada de la referencia bibliográfica seleccionada.

Información presentada según la referencia bibliográfica seleccionada.

Lista con las referencias bibliográficas

Botones con el abecedario para acceder a las referencias biblográficas que comiencen con una letra seleccionada.

Fig. 11

En la construcción de las referencias se empleó el uso de bases de datos compatibles con Dbase III. De esta manera con el empleo de bases de datos en la aplicación potencializamos los mecanismos de búsqueda de la información presentada sobre las referencias bibliográficas. GIDIS - 1997

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Diccionario

El Diccionario es otro de los componentes reusables de la aplicación. La idea de un diccionario en esta aplicación resulta importante ya que el alumno podrá acceder de una manera fácil a los términos más usados en la Tecnología de Objetos. El diccionario de la aplicación esta compuesto por un índice alfabético representado por botones, donde cada uno de ellos representa una letra del abecedario (ver fig. 12), idéntico a los botones de las Referencias Bibliográficas. Pulsando sobre alguna de las letras se despliega una lista (en la parte derecha) con las palabras que comiencen con la letra seleccionada. Si pulsamos con el mouse sobre una de las palabras de la lista nos mostrará el significado de la misma. Esta es la forma de acceder al significado de las palabras del diccionario.

Palabra seleccionada. Significado de la palabra seleccionada.

Botones con el abecedario para acceder a las palabras del diccionario que comiencen con una letra seleccionada.

Fig. 12

Lista con las palabras del diccionario

Al igual que en las referencias, en el diccionario se empleó el uso de bases de datos compatibles con Dbase III para el almacenamiento de la información.

5. Estructura de los ejemplos En los temas de C++, Java y Toolbook presentados en esta aplicación, se presentan una serie de ejemplos con una estructura en particular, diseñada de una manera fácil para que le permita al alumno navegar y conocer los ejemplos de los temas tratados (ver fig. 13).

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Cliqueando sobre este parlante se ejecuta una voz que explica el ejemplo

Botón para ejecutar el entorno de programación

Botón de OK

Botones secuenciales

Fig.13 La mayoría de los ejemplos cuentan con el soporte de una voz que explica al ejemplo que se está mostrando. El alumno podrá acceder a la voz explicativa haciendo un click con el mouse sobre el parlante que se muestra en la esquina superior derecha de la ventana del ejemplo. Además, se agregan dos botones secuenciales (ver fig. 13), para avanzar o retroceder en los ejemplos. Esto es importante ya que nos permite retroceder a un ejemplo que hallamos visto con anterioridad o avanzar hacia delante, accediendo a nuevos ejemplos. Esta navegación secuencial en los ejemplos, permite (si se avanza), ir accediendo a ejemplos más complejos que los anteriores. En muchos de los ejemplos presentados en la aplicación aparece un botón sobre la esquina inferior derecha (ver fig. 13). Este botón sirve para acceder al entorno de programación adecuado o para ejecutar algún ejemplo. De esta manera se le brinda al alumno la posibilidad de acceder al entorno de programación y poder trabajar con el ejemplo que esta viendo en ese instante y así poder, modificarlo, compilarlo o ejecutarlo, etc. Estos ejemplos son presentados en una nueva ventana, si deseamos cerrarla, presionamos con el mouse sobre el botón de OK, cerrando la ventana de los ejemplos y retornando al punto de partida desde donde se activo el ejemplo.

6. Sistema de ayuda La aplicación contiene una página en donde se muestran todos los botones y operaciones específicas de la aplicación, para cada uno de ellos se presenta una ayuda mínima que indica como deberá responder el alumno ante la presencia de alguno de éstos (ver fig. 14). Es conveniente, que si el alumno que visita la aplicación lo hace por primera vez, consulte el sistema de ayuda para asesorarse sobre el manejo de la aplicación. Cuanto más rápido el alumno pueda aprender el manejo de la aplicación, éste podrá mejorar sus mecanismos de búsqueda de la información que desee. GIDIS - 1997

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Fig.14

7. Diseño de esta aplicación Plataforma usada para el desarrollo La aplicación se desarrolló sobre la plataforma MSDos/Windows 3.11 y Windows 95. El uso de aplicaciones bajo este tipo de plataformas va en continuo crecimiento, una de las causas es la potencialidad que brindan estas plataformas más que nada, en sus interfaces gráficas, que hacen mucho más fácil e intuitivo el manejo de la PC para cualquier usuario. Es por eso que se ha elegido este tipo de plataforma para el desarrollo de la aplicación. Además se utilizaron 2 PC multimediales, una PC486 DX4 16 Mb. de RAM, 840 Mb. de disco rígido con hardware necesario para capturar y procesar sonido y video, y lector de CD-ROM. La otra PC es AMD586 133MHz. 16 Mb. de RAM, 1,7 GB. de disco rígido, placa de sonido y lector de CD-ROM.

Herramienta de programación empleada

Toolbook Multimedia 3.0 y 4.0 La herramienta de programación empleada fue Asimetrix Multimedia Toolbook en sus versiones 3.0 y 4.0. A pesar que ningún ambiente es el adecuado para todos los casos, Multimedia Toolbook se adecua a los requerimientos de prototipación y desarrollo. Toolbook es un ambiente integrado de desarrollo que soporta algunas características de orientación a objetos, incluyendo otras prestaciones como programación visual, elementos de procesador de texto y un lenguaje de programación denominado GIDIS - 1997

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OpenSript, (orientado a eventos, es decir el control de la aplicación la tiene el usuario a diferencia de la programación tradicional en la que el programa le dice al usuario lo que tiene que hacer). Herramientas de procesamiento de imágenes

Aldus Photo Styler 2.0

Altamira Composer

Photo Shop 3.5

Corel Photo Paint 5.0 y 7.0

Paint shop Pro 3.0 y 4.0

Kai´s Power tools 2.0 y 3.0 Nota: Estas herramientas se ejecutan bajo los entornos Windows 3.11 y/o 95. Estas son las herramientas que se usaron para la construcción de la interface gráfica de la aplicación. La construcción de cada uno de los botones, fondos y efectos visuales de la aplicación fue posible gracias al empleo de este tipo de herramientas. La mayoría de éstas herramientas, son herramientas de retoque fotográfico. Si bien el uso de una única herramienta de este tipo hubiese alcanzado para la construcción de los gráficos, la combinación de todas ellas incrementaron en gran medida la calidad de los efectos visuales de la interface gráfica. Hoy con el notable éxito de sistemas operativos como Windows 95 ó OS/2 Warp, en donde la interface gráfica es la principal conexión entre el S. O. y el hombre, el diseñar una buena interface gráfica para una aplicación multimedial educativa, en donde hay una gran interacción con el aprendiz, es muy importante, y si es posible construirla con gráficos realizados con herramientas especialmente diseñadas para el procesamiento de los mismos mucho mejor. Herramientas de procesamiento de animaciones

True Space 2.0 True Space es una herramienta que permite construir animaciones de gran calidad profesional en forma fácil y rápida. Se ejecuta bajo los entornos Windows 3.11 y 95. Con GIDIS - 1997

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ésta herramienta se armaron todas las animaciones de la aplicación que luego con una herramienta de procesamiento de video se generaron los videos de la aplicación. Herramientas de procesamiento de videos

Adobe Premiere 4.0 y 4.2 La herramienta Adobe Premiere fue la que se uso para la composición de sonido e imagen y la generación de archivos de video en formato AVI. Con esta aplicación se construyeron todos los videos que se presentan en la aplicación a partir de las animaciones realizadas con True Space. Herramientas de procesamiento de sonidos

WavEdit

CoolEdit 1.52 y 1.53 Nota: Estas herramientas se ejecutan bajo los entornos Windows 3.11 y/o 95. Estas herramientas se emplearon para la construcción de todas las voces y efectos de sonido de la aplicación. En el caso de las voces, el audio se capturó con la herramienta WavEdit y con la herramienta CoolEdit se lo retocó (subir o bajar el volúmen, efectos de cámara, etc).

8. Requerimientos de la aplicación Requerimientos Mínimos • PC 486 DX con 8 MB de RAM. • 35 MB de espacio mínimo en disco. • Placa gráfica SVGA. • Lectora de CD-ROM. • Mouse compatible con Windows. • Windows 3.1 en 16 millones de colores.

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Requerimientos Recomendados PC 486 DX4 con 16 MB de RAM. 35 MB de espacio mínimo en disco. Placa gráfica SVGA. Kit multimedia. Windows 95 o superior en 16 millones de colores. Opcional: acelerador de disco como smartdrv, ncache, etc Turbo C++ o superior (Borland C++ 3.1 recomendado). Java 1.02 GIDIS - 1997

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Nota: Es conveniente que los entornos de programación como Borland C++ ó Java se encuentren instalados para poder ejecutar los ejemplos de la aplicación bajo algún el entorno correcto.

Configuración necesaria Es necesario que en el AUTOEXEC.BAT exista las siguente linea: ejemplo SET CLASSPATH=C:\java\lib\classes.zip Habrá que colocar la ruta correcta donde se encuentre classes.zip, al igual que en: PATH ....... C:\JAVA\BIN;C:\BORLANDC\BIN\; ............ Colocar la ruta correcta donde se hallen los compiladores y entornos de programación de Java y de Borland C++, esto es necesario para poder ejecutar correctamente los ejemplos de la aplicación sobre estos entornos.

Bibliografía consultada Ambiente basado en hipermedios como soporte al Aprendizaje de la Tecnología de Objetos. Bertone, E.; Lafuente G.; Nicolau, S.; Olsina, L. Publicado en INFOCOM 97. Criterios de Desarrollo de Software con Tecnología de Objetos y Multimedios. Olsina, L.Bertone, E.; Iraztorza J.; Nicolau, S. Año 1996

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