Un Software Interactivo Orientado a la Enseñanza del Método de Programación por Camino Crítico.

Resultados Preliminares.

Mariño, Sonia I. - López, María V. - Golobisky, María F. - Pace, Guido J.

Departamento de Informática - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura - UNNE. 9 de Julio 1449 - (3400) Corrientes - Argentina. E-mail: msonia@exa.unne.edu.ar - mvlopez@exa.unne.edu.ar - mfgolo@exa.unne.edu.ar gpace@exa.unne.edu.ar

ANTECEDENTES

El presente trabajo se basó en el estudio de la enseñanza asistida por computadora y las tecnologías hipertexto, multimedia e hipermedia para el desarrollo de un software educativo de tipo tutorial que permita transmitir a los estudiantes los contenidos temáticos referentes al Método de Programación por Camino Crítico, en una forma amena, ágil, con un medio atractivo para ellos como es la computadora. Se presentan los resultados preliminares correspondientes a una primera etapa, consistentes en el diseño y desarrollo de la herramienta de software educa-tivo. Para lograr los resultados se ha recurrido a una variedad de técnicas propias de las nuevas tecnologías de la comunicación y la información, priorizando aquellas específicamente relacionadas con el diseño de aplicaciones interactivas hipermediales. Se tiene previsto, en una segunda etapa, agregar al sistema desarrollado algoritmos de programación por camino crítico que faciliten la adquisición de los conocimientos mediante prácticas interacti-vas. Generalmente se utilizan las expresiones software educativo, programas educativos y programas didácticos como sinónimos para designar genéricamente 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. Los programas educativos pueden tratar las diferentes materias (matemáticas, idiomas, geografía, dibujo...) de formas muy diversas, y ofrecer un entorno de trabajo más o menos sensible a las circunstancias de los alumnos y más o menos rico en posibilidades de interacción, pero todos comparten cinco características esenciales [Mar]: • Son materiales elaborados con una finalidad didáctica, como se desprende de la definición. • Utilizan la computadora como soporte. • Son interactivos. • Individualizan el trabajo de los estudiantes, ya que se adaptan al ritmo de trabajo cada uno. • Son fáciles de usar. Los conocimientos informáticos necesarios para utilizar la mayoría de estos programas

son mínimos, aunque cada programa tiene unas reglas de funcionamiento que es necesario conocer. Los tutoriales son programas que en mayor o menor medida dirigen, tutorizan, el trabajo de los alumnos. Pro-porcionan a los alumnos una serie de herramientas de búsqueda y de proceso de la información que pueden utili-zar libremente. Pretenden que, a partir de unas informaciones y mediante la realización de ciertas actividades previstas de antemano, los estudiantes pongan en juego determinadas capacidades y aprendan o refuercen unos conocimientos y/o habilidades. Cuando se limitan a proponer ejercicios de refuerzo sin proporcionar explicacio-nes conceptuales previas se denominan programas tutoriales de ejercitación [Mar]. Existen numerosos desarrollos de software educativo, aplicados a distintas ciencias del conocimiento, en su mayoría dirigidos a los niveles educativos primario y medio, y en mucho menor grado, para el nivel universita-rio, como por ejemplo: Edumátika [Infor], DO I.T. [ORT], Matmágicas, Completa con números, El universo de las fracciones, La granja de las Matemáticas, Abecedario Mágico, Ortografía Interactiva, Acentúa y aprende [Altus], LEES [Bertone], Ed-Vigas, Ed-Pórticos, Ed-Elas2d, Ed-Tridim [ARQ], Reto químico, Química Interac-tiva I, Química Interactiva II [Altus], Quimiap 2000 [Fer], ACD/Name [Adv], Chemical Formula Tutor, Organic Chemistry Pro [Ched], Chemmaths [Chem], Dibujo creativo, Dibuja dinosaurios, Física-Cinemática, Geografía de México, Atlas interactivo del Mundo, Todo América, Inglés Interactivo I, Inglés Interactivo II, Mis primeras palabras en Inglés [Altus]. Sin embargo, entre estos productos no se ha encontrado ninguno para la enseñanza de la programación por Ca-mino Crítico, en particular, que permita transmitir los contenidos temáticos que conforman el Programa de la cátedra Investigación Operativa de la carrera de Licenciatura en Sistemas de Información de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura (UNNE).

Este trabajo tiene como objetivo el desarrollo de un software de tipo tutorial que permitirá transmitir a los estu-diantes los contenidos temáticos referentes al Método de Programación por Camino Crítico, que constituye un capítulo de la Investigación Operativa. En Investigación Operativa, la palabra proyecto u operación, en términos generales, se entiende como un conjunto de tareas o actividades tendientes a lograr un objetivo perfectamente determinado, previamente definido. Estas tareas o actividades, pueden considerarse partes propias del proyecto y requieren tiempo y recursos (humanos, económicos, equipamiento, materia prima, energía, etc.) para su realiza-ción. El conjunto de tareas o actividades constituye una partición del proyecto; vale decir que no tienen solapa-mientos y su suma completa la operación en forma total. Las tareas están interrelacionadas entre ellas, debiendo cumplir con ciertas condiciones; una de ellas es que deben realizarse en un orden determinado, en ocasiones muy estricto, para la consecución del objetivo propuesto. El hecho que las actividades o tareas deban ser realizadas en un orden fijado de antemano quiere decir que hay algunas de estas tareas que no se pueden comenzar a ejecutar, sin que hayan sido terminadas otras. Este importante hecho se expresa diciendo que unas actividades tienen pre-cedencia respecto de otras. Esta primera parte del problema puede ser resuelta por medio de la denominada Pro-gramación por Camino Crítico, la cual brinda todos los elementos técnico-científicos pertinentes para ello [Pa-ce].

MATERIALES Y METODOS

Metodología empleada para el desarrollo del software educativo:

Se evaluaron distintas metodologías existentes en las ciencias de la computación, los métodos aplicados en la ingeniería del software [Ken] y algunas referentes a la producción de material multimedial [Bus]. Para el desa-rrollo de la aplicación se ha recurrido a una variedad de técnicas propias de las nuevas tecnologías de la comuni-cación y la información, priorizando aquellas específicamente relacionadas con el diseño de aplicaciones interac-tivas hipermediales. Se ha considerado como más apropiado adoptar una técnica basada en el desarrollo de prototipos informáticos ([Ken]; [Whit]), orientándola a la producción de material didáctico interactivo. Para ello se han seguido los si-guientes pasos: 1. Evaluación y estudio de las herramientas orientadas a la construcción de software multimedial educativo. 2. Selección de los contenidos temáticos específicos. 3. Definición de dos etapas para la elaboración del producto. La primera etapa, que se describe en este trabajo,

consiste en el diseño e implementación de un software de tipo tutorial en el que se presentan los contenidos teóricos referentes al Método de Programación por Camino Crítico y ejercitación complementaria. Una se-gunda etapa consistirá en la programación de aplicaciones que implementen los algoritmos que se requieren para el aprendizaje del Método de Programación por Camino Crítico (cálculo de fechas tempranas y tardías, cálculo de márgenes, balance de recursos, cálculo de camino de mayor duración, etc.), que podrán ser utili-zadas por los alumnos. De esta manera, se tratan de incorporar esquemas de aprendizaje que apuntan a in-centivar en los mismos la participación y el interés por el desarrollo de los temas y conocimientos.

4. Diseño de las interfaces, la arquitectura de las pantallas y la secuencia del recorrido. 5. Creación del prototipo educativo. 6. Ejecución de pruebas y validaciones. Herramientas informáticas y lenguajes de programación utilizados:

En el mercado existen una gran variedad de herramientas informáticas y lenguajes de programación empleados con distintos fines. A la hora de realizar producciones educativas, los denominados software de autoría multime-dial como Neobook, ToolBook o Director, entre otros, son los preferidos. Sin embargo, debido a que paralela-mente a la realización de este trabajo se incorporarán programas ejecutables de los algoritmos del Método de Camino Crítico, se decidió realizar un sistema hipermedial [Cas] de enseñanza-aprendizaje. Los sistemas hiper-mediales educativos permiten integrar una variedad de contenidos, facilitan el acceso a demostraciones y descar-gas de programas ejecutables y/o instalables, al tiempo que conforman interfaces intuitivas. Se seleccionó el lenguaje de hipertextos HTML, para el desarrollo del software educativo. Los hipertextos se refieren a una organización no lineal y secuencial de la información, donde es el usuario el que decide el camino a seguir, y las relaciones a establecer entre los diferentes bloques informativos que se le ofrecen, pudiendo en algunos de ellos incluso comprobar nuevas relaciones no previstas por el diseñador del programa. Esto facilita que los receptores en la ejecución de la lectura no lineal, conocida como navegación, construyan en función de sus intereses y necesidades, sus propios cuerpos de conocimientos, pudiendo decidir también sobre los sistemas simbólicos a través de los cuales consideran oportuno recibir y relacionar los conocimientos, formando estructu-ras de conocimiento claramente diferentes a las previstas y planificadas por el diseñador del programa, todo ello dependiendo del nivel de libertad de movimiento que le es concedido previamente al usuario [Cab]. Los concep-

tos (y experiencias) de empezar y terminar implican linealidad. Si presuponemos que la hipertextualidad presenta secuencias múltiples en lugar de una ausencia total de linealidad y secuencia, entonces una respuesta a esta pre-gunta es que tiene múltiples principios y finales en lugar de uno sólo [Lan].

DISCUSION DE RESULTADOS

Se desarrolló un software tutorial que permitirá a los estudiantes acceder a los contenidos temáticos referentes al Método de Programación por Camino Crítico, en una forma amena, ágil y con un medio atractivo para ellos como es la computadora. Paralelamente con esta etapa se tiene previsto agregar al software educativo interactivo algoritmos de programación por camino crítico que faciliten la adquisición de estos conocimientos mediante prácticas interactivas y que permitan que los contenidos puedan ser aprendidos de una manera más natural, afianzando los conocimientos a través de la interactividad. De este modo, los estudiantes podrán ejecutar los diversos métodos de programación de proyectos, asignando previamente valores a los parámetros de entrada (duración de las tareas, recursos que involucra cada tarea, etc.), y observando qué resultados se obtienen en cada caso. Se ha previsto el desarrollo de aplicaciones con una inter-fase que ayude y conduzca a los alumnos en el proceso de aprendizaje de la programación por camino crítico de un modo gráfico y sencillo. Debido a que los resultados obtenidos en esta primera etapa consisten fundamentalmente en la producción de un software didáctico interactivo, se dio énfasis al diseño de interfaces adecuadas para la transmisión de los conte-nidos, transformándolos en un material que capte la atención de los estudiantes y facilite la navegación a través de la aplicación. Se buscó generar una interface lo suficientemente sencilla para que los alumnos no tengan que perder tiempo en aprender técnicas de manipulación de software, al mismo tiempo se puso especial atención en generar material educativo que sea innovador como lo menciona Fainholc (1999). En esta aplicación se buscó utilizar el paradigma tradicional del libro o texto, extendiéndolo sobre la base de las posibilidades de interacción que aportan los soportes informatizados, evitando la migración de los métodos tradicionales a un entorno infor-matizado, como lo describen Jenci y Pacheco (2001).

CONCLUSIONES

En este trabajo se describen las principales características de una herramienta de software orientada a la transmi-sión de los contenidos teóricos de la Programación por Camino Crítico. Se logró un soporte educativo de uso masivo, que permite transmitir una cantidad importante de conceptos teóricos, que luego podrán ser aplicados para la obtención de resultados prácticos concretos. Este software tiene algunas potencialidades que correcta-mente utilizadas llevan a un proceso de aprendizaje interactivo y adaptado a las necesidades del alumno. Entre las principales se mencionan: • Constituye, al igual que el resto de las herramientas informáticas, un medio familiar y atractivo para los

estudiantes.

• El lenguaje de hipertextos, al permitir la lectura no secuencial, estimula la navegación a través de los conte-nidos.

• Permite a los alumnos profundizar los conocimientos adquiridos en las clases sin restricciones de tiempo ni espacio.

• Puede ser considerado como material complementario de los conocimientos que se imparten en el aula, factible de profundización mediante la lectura de bibliografía específica.

Una vez concluida la segunda etapa, correspondiente a la codificación de los algoritmos de programación por camino crítico, se propondrá el empleo de este software para utilizarse como recurso didáctico complementario en el dictado de la asignatura Investigación Operativa de la carrera de Licenciatura en Sistemas de Información de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura (UNNE). Paralelamente se está desarrollando un programa de aplicación que permitirá realizar prácticas sobre ejercicios propuestos o sobre proyectos que los mismos estudiantes se planteen.

REFERENCIAS

[Adv] Advanced Chemistry Development Inc. Toronto. Canadá. http://www.acd-labs.com/products/name_lab/iupac

[Altus] Altus. Software Educativo. C.P. 09940. México D.F. http://www.altus2000.com

[ARQ] http://www.procuno.com/hardware/Soft_educa.htm

[Bertone] Lic. Osvaldo Bertone, Prof. Rubén López de Neira. Córdoba. Argentina. http://www.satlink.com/usuarios/l/ldeneira/lees.htm

[Bus] Bustos Martín, I. 1996. “Multimedia”. Ed. Anaya.

[Cab] Cabero Almenara, J. “Navegando, construyendo: la utilización de los hipertextos en la enseñanza”. http://www.doe.d5.ub.es/te/any95/cabero_hipertext

[Cas] Castillo, E.; Cobo, A.; Gómez, P.; Solares, C. 1997. “JAVA. Un lenguaje de programación multiplatafor-ma para Internet”. Ed. Paraninfo. Madrid. España.

[Ched] Chemware Ltd. Nueva Zelanda. http://webnz.com/chemware

[Chem] Chemeng Software Design. Melbourne. Australia. http://www.cesd.com/chempage.htm

[Fain] Fainholc, B. 1999. “La interactividad en la educación a distancia”. Paidós. Bs. As. En: Jenci, D. y Pache-co, R. 2001. “Software Educativo: un ejemplo de interacción”. Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación. San Luis. Argentina.

[Fer] Miguel Ángel Fernández Nuevo. Madrid. España. http://usuarios.tripod.es/quimap

[Infor] Informática Educativa en Argentina. Bermúdez 3093. Capital Federal. Argentina. http://www.edumatika.com.ar/soft/software_educativo.htm

[Jen] Jenci, D. y Pacheco, R. 2001. “Software Educativo: un ejemplo de interacción”. Workshop de Investigado-res en Ciencias de la Computación. San Luis. Argentina.

[Ken] Kendall, K. E. & Kendall, J. E. 1991. “Análisis y diseño de sistemas”. Editorial Prentice - Hall Hispanoa-mericana, S.A.

[Lan] Landow, G. 1995. “Hipertexto. La convergencia de la teoría crítica contemporánea y la tecnología”. Bar-celona, Paidós. En: Cabero Almenara, J. “Navegando, construyendo: la utilización de los hipertextos en la ense-ñanza”. http://www.doe.d5.ub.es/te/any95/cabero_hipertext

[Mar] Marquès, P. “El software educativo”. http://www.doe.d5.ub.es/te/any96/marques_software

[ORT] Organización ORT de México. I.A.P. Centro ORT de Recursos Tecnológicos y Científicos "Max y Am-paro Shein". http://www.ort.org.mx/doit.htm

[Pace] Pace, G. y Herrmann, R. 1995. Material didáctico de la asignatura “Investigación Operativa”. FACENA. UNNE. Inédito.

[Whit] Whitten, J. L. y Bentley, L. D. 1997. “Systems Analysis & Design Methods” 4e, Fourth Edition. Editorial McGraw-Hill.