DESARROLLO DE OBJETOS DE APRENDIZAJE PARA LA ENSEÑANZA DE ACTUALIZACIÓN, BÚSQUEDA Y ORDENAMIENTO...
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UNIVERSIDAD DE CARABOBO FACULTAD DE INGENIERÍA ESTUDIOS BÁSICOS DEPARTAMENTO DE COMPUTACIÓN DESARROLLO DE OBJETOS DE APRENDIZAJE PARA LA ENSEÑANZA DE ACTUALIZACIÓN, BÚSQUEDA Y ORDENAMIENTO DE DATOS EN ARREGLOS BIDIMENSIONALES Trabajo de Ascenso para optar a la categoría de Profesor Agregado AUTOR: Bolívar P., Alejandro E. Valencia, Enero de 2015
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UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESTUDIOS BÁSICOS
DEPARTAMENTO DE COMPUTACIÓN
DESARROLLO DE OBJETOS DE APRENDIZAJE PARA LA
ENSEÑANZA DE ACTUALIZACIÓN, BÚSQUEDA Y
ORDENAMIENTO DE DATOS EN ARREGLOS
BIDIMENSIONALES
Trabajo de Ascenso para optar a la categoría de Profesor Agregado
AUTOR: Bolívar P., Alejandro E.
Valencia, Enero de 2015
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE GENERAL ............................................................................................. i ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................ iii ÍNDICE DE FIGURAS ...................................................................................... iii
RESUMEN .......................................................................................................... 1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 1 CAPÍTULO I ....................................................................................................... 3 EL PROBLEMA .................................................................................................. 3
1.1 Planteamiento del problema ................................................................ 3 1.2 Objetivos ............................................................................................. 5
1.2.1. Objetivo general. ............................................................................. 5 1.2.2. Objetivo específicos. ....................................................................... 5
1.3 Justificación ......................................................................................... 5 1.4 Delimitación de la investigación ......................................................... 7
CAPÍTULO II ...................................................................................................... 9 MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 9
2.1 Antecedentes de la investigación......................................................... 9
2.2 Fundamentación teórica .................................................................... 12 2.2.1. Objetos de aprendizaje (OA). ........................................................ 12
2.2.2. La granularidad. ............................................................................. 22 2.2.3. SCORM (Shareable Courseware Object Reference Model). ........ 24 2.2.4. Reutilización de los objetos de aprendizaje. .................................. 26
2.3 Metodología AODDEI para el desarrollo de OA’s. .......................... 27 2.4 Arreglos ............................................................................................. 35
2.4.1 Algunos tipos de matrices. ............................................................. 35 2.4.2 Actualización de un arreglo. .......................................................... 37 2.4.3 Búsqueda de datos. ........................................................................ 39 2.4.4 Ordenamiento de datos en arreglos. ............................................... 44
CAPÍTULO III................................................................................................... 49
MARCO METODOLÓGICO ........................................................................... 49 3.1 Tipo de Investigación ........................................................................ 49 3.2 Población ........................................................................................... 50 3.3 Muestra .............................................................................................. 51 3.4 Técnicas e instrumentos de recolección de datos. ............................. 53
3.5 Técnicas de Análisis de Datos ........................................................... 53 3.6 Validez y confiabilidad ..................................................................... 54 3.7 Fases Metodológicas ......................................................................... 54
ii
3.7.1 Fase 1. ............................................................................................ 54
3.7.2 Fase 2. ............................................................................................ 55 3.7.3 Fase 3. ............................................................................................ 55
CAPÍTULO IV .................................................................................................. 56 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS ..................................... 56 CAPÍTULO V .................................................................................................... 62
PROPUESTA .................................................................................................... 62
5.1 Diseño de la presentación de los applets interactivos ....................... 62
5.2 Firma de los applets .......................................................................... 79 5.3 Diseño de los objetos de aprendizaje ................................................ 82
5.3.1 Estructura del Objeto de Aprendizaje de Contenido Abierto OACA
para el manejo de arreglos bidimensionales. ....................................................... 83
5.3.2 Actividades. ................................................................................... 86 5.3.3 Reflexión sobre lo aprendido. ........................................................ 87 5.3.4 Referencias bibliográficas.............................................................. 87
5.3.5 Créditos. ......................................................................................... 87 5.4 El OA para la actualización, búsqueda y ordenamiento de datos en
arreglos bidimensionales. ........................................................................................ 87
CONCLUSIONES ............................................................................................. 97
RECOMENDACIONES ................................................................................... 99 REFERENCIAS .............................................................................................. 100
ANEXO. .......................................................................................................... 104 Anexo A.1. Operacionalización de las variables. ........................................ 105 Anexo A.2. Operacionalización de las variables. ........................................ 106
Anexo B. Cuestionario dirigido al alumno .................................................. 107 Anexo C. Formato de validación del instrumento, carta al experto ............ 110
Anexo D. Formato de validación del instrumento para expertos. ............... 112 Anexo E. Cálculo del coeficiente de confiabilidad de Kuder-Richardson (KR)
............................................................................................................................... 118
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Ventajas de los OAs para estudiantes y profesores. ........................... 16 Tabla 2. Plantilla de Análisis. ........................................................................... 28 Tabla 3. Plantilla recolección............................................................................ 29
Tabla 4. Plantilla Actividades. .......................................................................... 31 Tabla 5. Plantilla Evaluación. ........................................................................... 31
Tabla 6. Pasos del método de ordenamiento burbuja. ...................................... 45 Tabla 7. Pasos del método de ordenamiento selección. .................................... 47 Tabla 8. Pasos del método de ordenamiento inserción. .................................... 48
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Objetos de aprendizaje de distinta granularidad (Fuente: López
Guzmán, 2005). ........................................................................................................... 23
Figura 2. Taxonomía de un curso con OA (Fuente: López Guzmán) .............. 23 Figura 3. Bosquejo del acomodo del contenido informativo............................ 30
Figura 4. Armado del OA (Fuente: López, 2005). ........................................... 33 Figura 5. Proceso de empaquetamiento. ........................................................... 33 Figura 6. Subir OA al repositorio (Fuente: López, 2005) ................................ 34
Figura 7. Caja contenedora de los objetos que definen la matriz. .................... 63 Figura 8. Ventana inicial para eliminar una fila de una matriz. ....................... 64
Figura 9. Matriz con las celdas de trabajo resaltadas. ...................................... 64 Figura 10. Ventana que visualiza la matriz una vez eliminada la fila. ............. 65 Figura 11. Ventana que visualiza el applet de eliminar columna en ejecución.
..................................................................................................................................... 66 Figura 12. Ventana que visualiza la matriz una vez eliminada la columna. ..... 66 Figura 13. Ventana inicial que visualiza la matriz para proceder a insertar una
fila en la matriz............................................................................................................ 67 Figura 14. Ventana que visualiza el applet de insertar fila en ejecución. ........ 68 Figura 15. Ventana que visualiza la matriz una vez insertada la fila. .............. 68 Figura 16. Ventana inicial que visualiza la matriz para proceder a insertar una
columna. ...................................................................................................................... 69
Figura 17. Ventana que visualiza la ejecución del applet para insertar una
columna. ...................................................................................................................... 70 Figura 18. Ventana que visualiza la matriz con la columna insertada. ............ 70
Figura 19. Ventana que visualiza la matriz para buscar un valor por fila. ...... 71 Figura 20. Ventana que visualiza el applet de eliminar columna en ejecución.
..................................................................................................................................... 72
iv
Figura 21. Ventana que visualiza la búsqueda de un valor en una columna. ... 73
Figura 22. Applet de búsqueda binaria por fila. ................................................ 74 Figura 23. Ventana que visualiza el applet de eliminar columna en ejecución.
..................................................................................................................................... 74 Figura 24. Applet para el ordenamiento burbuja por fila. ................................. 76 Figura 25. Applet para el ordenamiento burbuja por columna. ........................ 76
Figura 26. Applet para el ordenamiento selección por fila. .............................. 77
Figura 27. Applet para el ordenamiento selección por columna....................... 78
Figura 28. Applet para el ordenamiento inserción por fila. .............................. 79 Figura 29. Applet para el ordenamiento inserción por columna. ...................... 80 Figura 30. Ventana de procesos de actualización en una matriz. ..................... 87 Figura 31. Ventana de la ficha del OA. ............................................................ 88
Figura 32. Intencionalidad formativa. .............................................................. 88 Figura 33. Mapa conceptual. ............................................................................ 89 Figura 34. Actualización de Matrices. .............................................................. 90
Figura 35. Eliminar una fila o columna de una matriz. .................................... 90 Figura 36. Algoritmos de los procesos de eliminación de una fila y de una
columna. ...................................................................................................................... 91
Figura 37. Ejemplo de los procesos de eliminación de una fila o de una
columna en una matriz. ............................................................................................... 92 Figura 38. Código fuente de los procesos de eliminación de una columna. .... 92
Figura 39. Advertencia de bloqueo del applet en el navegador mozzilla......... 93 Figura 40. Ventana del applet en ejecución. .................................................... 94 Figura 41. Actividades de actualización de una fila o una columna en una
matriz........................................................................................................................... 95 Figura 42. Reflexión sobre lo aprendido en la actualización de matrices. ....... 95
Figura 43. Referencias bibliográficas. .............................................................. 96 Figura 44. Créditos de la creación del OA. ...................................................... 96
DESARROLLO DE OBJETOS DE APRENDIZAJE PARA LA
ENSEÑANZA DE LA ACTUALIZACIÓN, BÚSQUEDA Y
ORDENAMIENTO DE DATOS EN MATRICES
AUTOR: Bolívar P., Alejandro E.
Universidad de Carabobo, Facultad Ingeniería, Estudios Básicos,
Departamento de Computación
Fecha: Enero de 2015.
RESUMEN
El presente trabajo de investigación tiene como objetivo general desarrollar
objetos de aprendizaje para la enseñanza de operaciones matriciales. La tecnología de
la información y comunicación requiere del desarrollo de software para fortalecer
áreas como en este caso, orientado al sector educativo. Los arreglos bidimensionales
son de amplio uso en el área de ingeniería y por supuesto en computación enfocados a
la resolución de problemas, durante el desarrollo del tema de arreglos se requiere un
repaso de las operaciones elementales, actualización, cálculos matriciales y
aplicaciones particulares como la búsqueda y ordenamiento de datos, todo esto con el
fin de tener una visión amplia de su utilidad.
La resolución de problemas mediante el uso de arreglos requiere de la
codificación de una gran cantidad de algoritmos, teniendo como limitante el tiempo
disponible y las interrupciones debido a dudas por parte de los alumnos en la edición
del programa (transcripción, depuración y ejecución) en el laboratorio. También
cuando se explica el procedimiento para implementar métodos como por ejemplo en
el proceso de ordenamiento, se requiere de la ejecución de instrucciones que
desarrolladas en forma tradicional no se alcanza explicar diferentes casos o
comparaciones entre métodos de una manera más rápida para cubrir el tema de
manera más amplia.
En esta investigación se presenta una alternativa de aprendizaje que se puede
utilizar tanto en el área de computación como en álgebra lineal y otras asignaturas
relacionados con el uso de arreglos bidimensionales para la solución de problemas.
La investigación corresponde a la modalidad de proyecto factible y sustentado en una
investigación de campo de tipo no experimental.
Palabras clave: Objetos de aprendizaje, biblioteca de métodos, subprogramas,
arreglos, matrices.
INTRODUCCIÓN
El desarrollo tecnológico en el área de la comunicación e información y en
particular aplicado a la educación a distancia, influye positivamente como apoyo a las
clases semipresenciales y presenciales, brindando un gran aporte mediante el uso de
sus herramientas y metodologías para el aprendizaje. La tecnología ofrece la
posibilidad al estudiante de tener a la mano todos los recursos necesarios para
aprender un tema, tiene sus ventajas y debilidades; sin embargo es la que ofrece las
mejores alternativas como: la comunicación instantánea desde cualquier parte del
mundo, la simulación de sistemas complejos a través de medios económicos como la
computadora, el aprendizaje asistido a través de la inteligencia artificial, etc. (Álvarez
Rodríguez & Muñoz Arteaga, 2007).
El objeto de aprendizaje como pequeña unidad de información, independiente,
reutilizable y definida por una granularidad, permite conformar unidades más
complejas como secciones, unidades, cursos, programas de estudio, etcétera. En este
trabajo de investigación se aporta una porción de aprendizaje para el manejo de
operaciones matriciales en computación con el apoyo de applets creados a partir de
una biblioteca de clases en Java para la resolución de problemas que impliquen el uso
de matrices.
Este trabajo está conformado por cuatro capítulos, en el primer capítulo se
describe el planteamiento del problema; así como también, los objetivos general y
específicos, de la misma manera se expone la justificación, y alcance de la
investigación. El segundo capítulo tiene los antecedentes relacionados con la
investigación y el material teórico de apoyo a la investigación. En el tercer capítulo se
define el tipo y diseño de la investigación, así como también la descripción de todos
los elementos relacionados con las diferentes etapas o fases del proceso
2
metodológico, en el cuarto capítulo se desarrolla los resultados obtenidos y su
análisis. Finalmente se tienen las referencias bibliográficas de los documentos citados
y los anexos en los que se encuentran formatos e información complementaria para el
desarrollo del trabajo.
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
En este capítulo se presenta el planteamiento del problema, especificando la
formulación del mismo, así como también los objetivos planteados para cumplir con la
realización del presente trabajo, mostrando además, la justificación que conlleva a la
ejecución de la investigación y el alcance.
1.1 Planteamiento del problema
El nuevo escenario educativo hace que la mayoría de las instituciones de
enseñanza universitaria se esfuercen por introducir el uso de las TIC en la enseñanza
y en el aprendizaje, en términos de adecuación curricular, procesos y resultados, para
adaptarse a una nueva demanda social y como motor para la calidad en la educación
Bricall, 2000 citado por (Guárdia & Sangrá, 2005).
La formación educativa eLearning está amenazada por una serie de motivos,
según Javier Díaz Sánchez que publica en el tema “Por qué algunos alumnos
abandonan la formación eLearning y cómo evitarlo” del blog “Aprendizaje y
Conocimiento” (extraído de http://javierdisan.com/2012/02/ de fecha febrero, 2012).
A continuación se presentan las posibles razones que impulsan a una parte de los
alumnos a abandonar los cursos de e-learning, recopilado de la opinión de varios
expertos en el área:
Diseño escasamente motivante de los contenidos (desactualización,
contenidos demasiado genéricos que no aportan nada nuevo, escasa o nula
presencia de elementos multimedia, etc.).
Imposibilidad de descargar el contenido en versión imprimible.
4
Ausencia de feedback por parte del formador.
Carencia de actividades que sean realmente significativas para las
necesidades que presenta el alumnado.
Escasa personalización de los contenidos.
Falta de motivación del alumnado.
Baja usabilidad del sistema.
Fallos técnicos y demora en la resolución de incidencias.
Por otra parte, en el contenido programático de las asignaturas de
computación que tienen en su contenido el manejo de arreglos, emplean dichos
arreglos como variables de memoria para resolver problemas de índole matemático o
cotidiano, aunado a esto también se implementan técnicas para el manejo de datos
como: inserción y eliminación de elementos, búsqueda y ordenamiento de datos. Los
temas se abordan mediante el método tradicional de marcador y pizarra o también
mediante la proyección de presentaciones, esto trae como consecuencia que el
estudiante posterior a la clase solamente dependa de sus apuntes o de la presentación
digitalizada referente al tema, sin poder interactuar con el material de clase, ni poder
realizar análisis de diferentes casos que se puedan presentar en los temas a abordar.
Los objetos de aprendizaje (OA) desarrollados en esta investigación están
relacionados con las operaciones matriciales para la actualización, métodos de
búsqueda y de ordenamiento de datos. En la asignatura computación II se estudian
dichos temas y en los temas avanzados de la asignatura computación avanzada se
estudia el paradigma de la programación orientada a objeto (POO), desde los temas
iniciales de estructuras de control, los pilares fundamentales de la POO hasta temas
como pilas, colas y árboles, lo que la hace una asignatura con una gran cantidad de
contenido a estudiar durante el lapso de un semestre.
Para orientar la investigación, cuyo propósito es ofrecer a la comunidad
académica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo y todas
aquellas instituciones educativas que contemplen el estudio de matrices, se debe dar
5
respuesta a la siguiente interrogante: ¿El desarrollo de objetos de aprendizaje
permitirá mejorar el proceso de enseñanza de los temas de actualización, búsqueda y
ordenamiento de datos en las matrices?
1.2 Objetivos
1.2.1. Objetivo general.
Desarrollar objetos de aprendizaje para la enseñanza de actualización, búsqueda
y ordenamiento de datos en matrices.
1.2.2. Objetivo específicos.
Con la finalidad de lograr el alcance del objetivo propuesto, se plantean los
siguientes objetivos específicos:
a) Diagnosticar la necesidad de desarrollar objetos de aprendizaje para la
actualización, búsqueda y ordenamiento de datos en matrices.
b) Diseñar los objetos de aprendizaje para la actualización, búsqueda y
ordenamiento de datos en matrices.
c) Verificar el funcionamiento de los objetos de aprendizaje.
1.3 Justificación
En el contexto académico, el estudio pretende enseñar como una de las
principales razones, la posibilidad de corregir deficiencias en el aprendizaje de los
alumnos, con el fin de abordar la complejidad del estudio de las operaciones
matriciales como apoyo en la actualización, búsqueda y ordenamiento de datos;
además de mejorar la capacidad del desarrollo de lógica de programación en los
alumnos. A su vez, la práctica investigativa posibilitará en el autor conocer, manejar
y utilizar estrategias, herramientas y materiales educativos, que potenciarán su
desarrollo académico para su formación pedagógica en el área de la tecnología de la
6
información y comunicación.
El desarrollo, producción y almacenamiento de contenidos docentes sustentados
en OA traería las siguientes ventajas:
Contar con un repositorio de OA adecuado y reutilizable para competencias
y temas de áreas comunes en diferentes carreras.
Poseer un material docente de buena calidad.
Promover el desarrollo de contenidos entre profesores para la incorporación
de OA.
Mejorar la eficiencia en la preparación y búsqueda de material docente e
informativo.
Incrementar la rapidez y eficiencia en la preparación y la actualización de
nuevos cursos, así como la preservación de la producción intelectual de la
institución referente a la actividad docente. Dávila et al, 2005 (citado por
Quintero, 2009).
En términos institucionales, el estudio plantea desarrollar actividades que
conduzcan a establecer una misión constructiva entre docentes y alumnos, a modo de
facilitar el desenvolvimiento lógico y programado del hecho educativo; en otras
palabras, el recurso diseñado puede hacer que las clases se desenvuelvan de manera
más dinámica y el entorno educativo se vuelva más placentero, así como el proceso
de aprendizaje generado propicie la construcción del pensamiento lógico en el área de
álgebra matricial y de lógica de programación en los alumnos.
En el área tecnológica, la enseñanza actual debe atender a los cambios
tecnológicos que se están dando en la sociedad y con mayor interés debe hacerlo la
educación superior, por esta razón se deben utilizar los conocimientos en el campo de
las tecnologías en información y comunicación para mejorar los procesos didácticos
de enseñanza y de aprendizaje que se utilizan en la actualidad.
7
En el plano social, este tipo de estudio ofrece un valor agregado al
conocimiento del empleo de operaciones matriciales para la resolución de problemas
en el área de ingeniería, contribuyendo en lo práctico y funcional al conocimiento en
el área de álgebra matricial y de computación.
Finalmente, en el plano metodológico, vale precisar que esta investigación
puede servir de enlace a la comunidad de investigadores para que sus estudios
alcancen nuevas directrices y metas dentro del abordaje de los problemas que rodean
la enseñanza del uso de las matrices para la resolución de problemas. Bajo este
mismo enfoque se considera que las asignaturas de computación que estudian el tema
de matrices se beneficiará directamente en el sentido de que podrá contar con un
material educativo relevante apoyado en el uso de la tecnología de información y
comunicación como estrategia didáctica, los OA estarán disponibles en el aula virtual
de la asignatura.
1.4 Delimitación de la investigación
La presente investigación se desarrolló en la Facultad de Ingeniería de la
Universidad de Carabobo como una herramienta de apoyo para docentes y estudiantes
que deseen estudiar o repasar los temas de actualización, búsqueda y ordenamiento de
datos en matrices. Luego de su validación los OA desarrollados se pueden tener
disponibles en el curso respectivo en el aula virtual de ingeniería.
En el área temática se tomó en cuenta los conceptos, procedimientos y
metodologías que abarcan lo correspondiente a OA, y además se consideraron como
ejes temáticos la didáctica de la creación e implementación de las operaciones
matriciales tales como inserción y eliminación de elementos en un arreglo
bidimensional, la búsqueda lineal y binaria, y los métodos de ordenamiento: burbuja,
selección, inserción y quicksort.
Los objetos de aprendizaje a desarrollar en esta propuesta podrán ser utilizados
8
como complemento para la formación académica de los estudiantes cursantes de la
asignatura computación II y computación avanzada en los temas relacionados con el
manejo de arreglos bidimensionales. Adicionalmente servirán de apoyo en las
evaluaciones formativas, ofreciendo al estudiante la posibilidad de practicar de
manera interactiva.
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
En este capítulo se exponen los fundamentos que desde el punto de vista teórico
sustentan el presente trabajo; estos se han dividido en dos partes: la primera, contiene una
recopilación de algunas investigaciones realizadas en esta área de estudio, que bien sea
por su contenido o metodología sirven de base para el desarrollo de la investigación. La
segunda se refiere a las bases teóricas, en las cuales se presentan los principios sobre los
cuales se sustenta el trabajo.
2.1 Antecedentes de la investigación
Existe gran cantidad de experiencias referentes al objeto de estudio de esta
investigación, las cuales se presentan a continuación y servirán como guía para el
desarrollo de este trabajo. Cabe destacar su importancia ya que se requiere saber lo
que se ha realizado desde el punto de vista tecnológico, la aplicación de las teorías de
aprendizaje, del diseño instruccional, del diseño y producción de OA, entre otros
aspectos relevantes para abordar este estudio.
En el trabajo de ascenso titulado “Desarrollo de una biblioteca de clases en
java para resolver problemas de computación y álgebra matricial mediante el uso de
arreglos bidimensionales” se cuenta con un conjunto de métodos relacionados con
operaciones matriciales de amplia aplicación en el área de ingeniería y que contempla
operaciones matriciales de utilidad en el álgebra lineal, computación, métodos
numéricos, mecánica racional, entre otras asignaturas (Bolívar, 2013). La biblioteca
desarrollada en este trabajo es propicia para crear OA interactivos como apoyo a la
explicación de un tema determinado, también para el desarrollo de las prácticas de
10
operaciones matriciales e inclusive para la revisión de resultados que el estudiante
puede obtener de la resolución de ejercicios.
Según (Iriarte Solis, chavez Arcega, & González Villegas, 2011) en su trabajo
titulado “Desarrollo de objetos de aprendizaje para la enseñanza de la materia de
fundamentos de programación” concluyen en que el uso de OA como material
didáctico, es una herramienta potencial interactiva que puede generar en el estudiante
un aprendizaje significado si dicho diseño cuenta con los elementos esenciales. Se
debe considerar en el diseño de los OA que se propicie la reflexión y crítica,
adicionalmente consideran que la propuesta puede ser replicable para otras unidades
de aprendizaje de su institución, y dentro de algunos programas académicos de otras
áreas, sin descartar la sugerencia a otras instituciones educativas de nivel superior.
Estas conclusiones resultan útiles para orientar la creación y desarrollo del objeto de
aprendizaje enfocándolo a las operaciones matriciales para la resolución de
problemas.
La creación de applets son herramientas apropiadas para la presentación de
información pertinente al desarrollo de prácticas en las asignaturas de lógica de
programación, (Rodríguez, Pérez, Pacheco, & Marrero, 2009) en su trabajo titulado
“CoEDApplets: Colaborando en el desarrollo de Applets orientados a la enseñanza”
presentan una aplicación web orientada a la enseñanza y aprendizaje de la
programación y de la algorítmica en el área de ingeniería, desarrollando diversas
applets orientadas al aprendizaje de los temas iniciales de programación tales como
estructuras condicionales y estructuras repetitivas. Resulta interesante la utilidad que
le dan a los applets para ofrecer al estudiante un ambiente virtual dinámico e
interactivo, aspectos estos que se tomarán en cuenta para el desarrollo de los OA.
Por otra parte Quintero (2009) en su trabajo de grado titulado “Diseño e
implementación de objetos de aprendizaje reutilizables basados en estándares de
especificación como estrategia de enseñanza virtual”, afirma que se pueden diseñar
11
OA reutilizables, ya que se pueden agregar y modificar fácilmente adaptándolos a
varios contextos, interoperables que al ser montados sobre medios computacionales y
de comunicación permiten interactuar en distintas plataformas, estandarizados ya que
siguen una normativa planteada por la IEEE, tienen una estructura que la misma
metodología define y es una herramienta exitosa debido a que puede convalidarse su
aplicabilidad en sistemas educacionales. La normalización que debe tener los OA se
implementa en este trabajo con el objetivo de conservar la unificación de criterios.
En este mismo orden de ideas, (Jones & Boyle, 2009) en su artículo titulado
“Patrones de objetos de aprendizaje para la programación”, demuestran cómo los
patrones de diseño pueden derivarse de los objetos de aprendizaje existentes y de
modo que puedan reusarse en el diseño de otros nuevos. Los patrones son una técnica
de diseño conocida en los campos de la arquitectura y de la ingeniería de software.
De un modo similar al que se usa en el diseño de software orientado a objetos, los
patrones para el diseño de OA pueden derivarse de recursos de aprendizaje exitosos;
estos patrones pueden luego reusarse en el diseño de otros nuevos. En base a estos
argumentos, es necesaria la revisión de objetos de aprendizaje creados con
anterioridad y revisar los aspectos prácticos de aprendizaje para implementarlos en
los OA a desarrollar.
En el artículo “Metodología para elaborar objetos de aprendizaje e integrarlos
a un sistema de gestión de aprendizaje”, los autores (Osorio, Muñoz, Álvarez, &
Arévalo, 2007) proponen una metodología para elaborar OA que contengan los
elementos esenciales para colaborar en el aprendizaje, además de promover un
llenado correcto del metadato, facilitando con esto su recuperación en un repositorio
de OA’s. Con la propuesta de esta metodología se pretende facilitar el proceso de
elaboración de OA’s, motivando de esta manera a docentes de diferentes áreas a
incursionar en este nueva temática educativa, permitiéndoles mejorar su proceso de
enseñanza. Este artículo ofrece información necesaria de los pasos a seguir para
12
desarrollar los OA y el llenado de los metadatos.
Para diseñar OA desde el punto de vista pedagógico y computacional
(Ossandón & Castillo, 2006) en su artículo titulado “Propuesta para el diseño de
objetos de aprendizaje” pedagógicamente, analizan los planteamientos de Kolb,
Vygotski, Piaget y en base de ellos se proponen un modelo de OA para el aprendizaje
profundo y el desarrollo de competencias. Desde el punto de vista computacional,
plantean algunas sugerencias para la producción de OAs. Este trabajo aporta un
enfoque general para la aplicación en los OA en conjunto con el planteamiento
pedagógico que se debe cumplir para la elaboración del contenido educativo.
Guillen (2005) en su artículo titulado “Diseño de objetos de aprendizaje como
herramienta de estudio en un curso de programación orientada a objetos”, realiza un
estudio para presentar a los estudiantes OA cuyo diseño pedagógico, funcional,
gráfico, tecnológico y operacional necesarios motiven a los estudiantes de informática
en nivel superior para el estudio de la programación orientada a objetos. Este trabajo
aporta elementos esenciales que se deben tener en cuenta para la creación de OA en
las asignaturas de POO.
2.2 Fundamentación teórica
2.2.1. Objetos de aprendizaje (OA).
El término Objeto de Aprendizaje (OA) fue introducido por Wayne Hodgins en
1992. A partir de esa fecha, han sido muchos los autores que han definido el
concepto; de hecho la falta de consenso en su definición ha llevado a la utilización de
múltiples términos sinónimos: learning object, OA reutilizables, objeto de
conocimiento reutilizable, cápsula de conocimiento (Universidad Politécnica de
Valencia, 2007).
Un Objeto de Aprendizaje es un elemento de instrucción, aprendizaje o
13
enseñanza basada en el computador. Considerados una filosofía que se fundamenta en
las ciencias de la computación (López, 2005).
La IEEE los define como “una entidad, digital o no digital, que puede ser
utilizada, reutilizada y referenciada durante el aprendizaje apoyado con tecnología”.
Según Wiley (2000), es “cualquier recurso digital que puede ser reutilizado para
apoyar el aprendizaje”.
Los OA son elementos para la instrucción, aprendizaje o enseñanza basada en
el computador que permiten que el usuario alcance y logre las competencias para las
que se creó el objeto, no son realmente una tecnología, más propiamente dicho son
una filosofía, que según uno de sus impulsadores se fundamenta en la orientación a
objetos. Dada la amplitud y variedad de las definiciones, así como la diversidad de
recursos que pueden considerarse como OA, es difícil un término exacto que lo
describa (López Guzmán, 2005).
El desarrollo de los objetos involucra los sistemas de gestión del conocimiento,
resaltando que la utilidad más importante es su reusabilidad, para lo cual se plantea la
idea de crear repositorios de OA que permitan buscarlos y localizarlos, destacando su
utilidad.
Un OA busca producir contenido de calidad para el aprendizaje en línea siendo
interoperable y reusable para poder ser utilizado en distintos contextos educativos. La
figura 2 representa la composición de un OA.
El empleo de los OA en el aula permite que el estudiante adquiera nuevas
estrategias de aprendizaje y desarrolle, por tanto, competencias genéricas:
instrumentales, interpersonales y sistémicas; destacando, entre otras:
Habilidades de gestión de la información: búsqueda, clasificación,
selección, organización, adquisición, producción…
14
Capacidad para la organización y la planificación.
Habilidades informáticas básicas.
Habilidad para trabajar de forma autónoma.
Capacidad de trabajo en un equipo interdisciplinar.
La elaboración de OA’s no es tarea fácil (Osorio Urrutia, Muñoz Arteaga,
Álvarez Rodriguez, & Arévalo Mercado, 2007). Se deben considerar aspectos tales
como:
1. La adopción de un conjunto básico de estándares, que permita a los OA’s
ser usados en diferentes plataformas, además de proveerles de una
estructura informática, que facilitará su uso y reutilización.
2. Tecnologías que permitan la gestión de los mismos de forma adecuada,
como son los repositorios de OA y los Sistemas de Gestión de
Aprendizaje.
3. Además en un OA no solo interviene la parte tecnológica, sino también la
pedagógica, hay que tener cuidado de no descuidar ninguna de las dos.
2.2.1.1 Características de los objetos de aprendizaje
El OA no puede ser creado como otro recurso más de información aislada, en
su concepción debe pensarse que sean recursos con atributos específicos para su
interacción en un entorno e-learning, fácil de localizar, utilizar, almacenar y
compartir.
Por ello se recomienda tomar en cuenta los siguientes atributos:
Reutilizables: El recurso debe ser modular para servir como base o
componente de otro recurso. También debe tener una tecnología, una
estructura y los componentes necesarios para ser incluido en diversas
aplicaciones.
15
Accesibles: Pueden ser indexados para una localización y recuperación
más eficiente, utilizando esquemas estándares de metadatos.
Interoperables: Pueden operar entre diferentes plataformas de
hardware y software.
Portables: Pueden moverse y albergarse en diferentes plataformas de
manera transparente, sin cambio alguno en estructura o contenido.
Durables: Deben permanecer intactos a las actualizaciones de software
y hardware.
Estos atributos dan sentido a las promesas de los OA como unidades que
facilitarán el desarrollo y la expansión global del e-learning. La modularidad que
debe caracterizarlos aumenta la versatilidad y la funcionalidad, obteniéndose más
recursos disponibles y distribuidos en distintos sistemas que pueden comunicarse para
compartir esfuerzos y resultados. La creación de OA no es simple, pero los esfuerzos
y costos de producción se equilibran con las veces que el recurso pueda reutilizarse
(García, 2005).
Según UACh (2008) citado por Quintero (2009), otro aspecto a considerar de
los OA son las siguientes características en función de las combinaciones y
reusabilidad, que se listan a continuación:
Número de elementos combinados. Describe el número de elementos
individuales necesarios para componer un objeto de aprendizaje. Por
ejemplo imágenes, videos, entre otras.
Tipo de objetos combinados. Describe el tipo de objeto de aprendizaje
que puede ser necesario para ensamblar un nuevo objeto de aprendizaje.
Objetos como componentes reusable. Describe si un objeto puede o
no ser reutilizados como parte de otros objetos.
Funciones comunes. Describe la forma en la cual un objeto de
16
aprendizaje es generalmente usado.
Dependencia Extra-Objeto: Describe si un objeto de aprendizaje
necesita información de otros objetos, por ejemplo localización de otros
objetos o de sí mismo.
Tipo de lógica contenida en el objeto. Describe los algoritmos y
procedimientos comunes de un objeto de aprendizaje.
Potencial para reuso intercontextual. Describe el número de
diferentes contextos de aprendizaje en los cuales el OA puede ser usado.
Potencial por reuso intracontextual. Describe el número de veces que
el objeto de aprendizaje puede ser reutilizado en el mismo contexto o
dominio.
2.2.1.2 Ventajas
En el siguiente cuadro pueden verse las ventajas que presentan los OA, tanto
paro los estudiantes como para los profesores.
Tabla 1. Ventajas de los OAs para estudiantes y profesores.
Ventajas Estudiantes Profesores
Personalización
(Adaptación del temario y
la planificación temporal a
cada estudiante)
Individualización del
aprendizaje en función de
sus intereses, necesidades
y estilos de aprendizaje.
Ofrecen caminos de
aprendizaje alternativos.
Adaptan los programas
formativos a las
necesidades específicas de
los estudiantes.
Interoperabilidad Acceden a los objetos
independientemente de la
plataforma y hardware.
Utilizan materiales
desarrollados en otros
contextos y sistemas de
aprendizaje.
17
Tabla 1. Continuación…
Ventajas Estudiantes Profesores
Inmediatez/accesibilidad Tienen acceso, en
cualquier momento, a los
OA que se desee.
Obtienen, al momento, los
objetos que necesitan para
construir los módulos de
aprendizaje.
Reutilización Los materiales ya han sido
utilizados con criterios de
calidad.
Disminuyen el tiempo
invertido en el desarrollo
del material didáctico.
Flexibilidad Se integran en el proceso
de aprendizaje.
Se adaptan al ritmo de
aprendizaje del alumno.
Es de fácil adaptación a:
- los distintos contextos de
aprendizaje.
- las diferentes
metodologías de
enseñanza-aprendizaje.
Durabilidad/Actualización Acceden a contenidos que
se adaptan fácilmente a los
cambios tecnológicos.
Crean contenidos que
pueden ser rediseñados y
adaptados a las nuevas
tecnologías.
Fuente: (Universidad Politécnica de Valencia, 2007)
2.2.1.3 Clasificación de los objetos de aprendizaje
La clasificación de los OA une dos maneras de hacerlo, ya sea por su
composición y las posibles combinaciones que ellos permitan y por su uso
pedagógico.
En la primera taxonomía se definen cinco tipos de OA (Wiley, 2000):
Fundamentales. Son objetos que no pueden ser subdivididos, por
ejemplo una fotografía.
Combinados cerrados. Son objetos que pueden ser combinados con
muy pocos objetos de relación directa, por ejemplo un objeto de video,
acompañado de un objeto de audio.
Combinados-abiertos. Son objetos que pueden ser combinados con
18
prácticamente cualquier objeto. Por ejemplo una página web que
combine la foto, el objeto de audio y un objeto con un texto.
Generación de presentaciones. Este tipo de objetos es más complejo, y
en el caso del ejemplo podría tener un applet de Java que fuera
dibujando alguna información.
Generación instruccional. Este tipo de objeto está más relacionado con
ejercicios prácticos a desarrollar, es decir, encargados de instruir y
proveer prácticas, por ejemplo enseñar y al mismo tiempo proveer
ejercicios de práctica.
2.2.1.4 Clasificación por uso Pedagógico.
Para (UACh, 2008) citado por Quintero (2009), los OA de acuerdo a uso
pedagógico se pueden clasificar en:
1. Objetos de Instrucción.
2. Objetos de Colaboración.
3. Objetos de Práctica.
4. Objetos de Evaluación.
2.2.1.4.1 Objetos de Instrucción.
Son los objetos destinados principalmente al apoyo al aprendizaje, donde el
aprendiz juega un rol pasivo.
Algunos de estos tipos de objetos corresponden a los denominados documentos
multimedia Interactive Multimedia Documents. Estos objetos a su vez pueden ser
divididos en seis tipos distintos:
Objetos de Lección. Combinan textos, imágenes, videos, animación,
preguntas y ejercicios para crear aprendizaje interactivo.
19
Objetos Workshop. Los Workshop son eventos de aprendizaje en los
cuales un experto interactúa con los aprendices. Esta interacción puede
incluir demostraciones de aplicaciones de software, presentaciones en
diapositivas, actividades en pizarra, uso de internet, videoconferencias y
herramientas de colaboración en general.
Objetos Seminario. Los seminarios son eventos en los cuales expertos
hablan directamente a los aprendices usando una combinación de audio,
video, presentaciones en diapositivas e intercambio de mensajes. Los
seminarios pueden comenzar con una presentación en video seguido de
preguntas y respuestas al respecto. Los seminarios pueden ser eventos
en vivo o bajo algún formato computacional.
Objetos Artículos. Corresponden a objetos basados en breves textos
que pueden corresponder a material de estudio con gráficos, tablas, entre
otros.
Objetos White Papers. Son objetos basados en textos, pero con
información detallada sobre tópicos complejos.
Objetos Casos de Estudio. Son objetos basados en textos,
correspondientes a análisis en profundidad de una implementación de un
producto de software, experiencias pedagógicas, entre otros.
2.2.1.4.2 Objetos de Colaboración.
Son objetos que se desarrollan para la comunicación en ambientes de
aprendizaje colaborativo y se subdividen en cuatro tipos:
Objetos Monitores de Ejercicios. Son objetos donde se produce
intercambio entre aprendices y un monitor guía experto. Aquí los
aprendices requieren realizar tareas asignadas por el monitor que
demuestren grados de habilidad o nivel de conocimiento en áreas
complejas.
20
Objetos Chats. Estos objetos permiten a los aprendices compartir
experiencia y conocimiento con intercambios de mensajes sincrónicos.
Objetos Foros. También llamados pizarras de discusión, son objetos
que permiten un intercambio de mensajería asincrónica en donde se
lleva la traza de la conversación en el tiempo. Se pueden crear objetos
foros por temas específicos.
Objetos de Reuniones On-Line. En este tipo de objetos, se puede
compartir desde documentos a computadores para trabajo conjunto. Un
ejemplo de objeto de reuniones on-line es el netmeeting.
2.2.1.4.3 Objetos de Práctica.
Son objetos destinados principalmente al autoaprendizaje, con una alta
interacción del aprendiz, se pueden distinguir ocho de estos tipos.
Simulación Juego de Roles. Este tipo de objetos habilita al estudiante a
construir y probar su propio conocimiento y habilidades interactuando
con la simulación de una situación real. En esta simulación tipo juego
los aprendices interactúan con un ambiente virtual, que normalmente
cuenta con una amplia variedad de recursos para conseguir su objetivo.
Simulación de Software. Los objetos de simulación de software son
diseñados para permitir a los estudiantes practicar tareas complejas
asociadas a productos específicos de software. Normalmente están
desarrolladas usando ambientes gráficos.
Simulación de Hardware. Algunas empresas desarrolladoras de
hardware, desarrollan objetos de simulación de hardware, que le
permiten a los aprendices a adquirir conocimiento respecto a
determinadas tareas asociadas al desarrollo de hardware, como por
ejemplo el ensamblado de computadores.
21
Simulación de Código. Este tipo de objetos, permiten a los aprendices
practicar y aprender sobre técnicas complejas en la codificación de un
software. Dicho de otra manera demostrará el correcto uso de éste en
tareas específicas.
Simulación Conceptual. Este tipo de objetos (también conocido como
de ejercicios interactivos) ayudan a los aprendices a relacionar
conceptos a través de ejercicios prácticos.
Simulaciones de Modelo de Negocios. También conocidos como
simulaciones cuantitativas, son objetos que le permiten al aprendiz
controlar y manipular un rango de variables en una compañía virtual en
orden a aprender cómo administrar una situación real y las
implicaciones de sus decisiones. Este tipo de objetos son comúnmente
usados en áreas de negocios.
Laboratorios Online. Este tipo de objetos, es típicamente usado para la
enseñanza de ciencias básicas como física y química. Otro importante
uso es el aprendizaje de tópicos relativos a las tecnologías de la
información como por ejemplo aprendizaje en la configuración de redes
de computadores y otros.
Proyectos de Investigación. Son objetos relativos asociados a
actividades complejas que impulsen a los aprendices a comprometerse a
través de ejercicios con áreas bien específicas.
Es necesario que los aprendices posean habilidades de investigación y análisis.
Por ejemplo para habilidades asociadas a negocios, se podrían realizar actividades
que comparen páginas web de diversas tiendas.
2.2.1.4.4 Objetos de Evaluación.
Son objetos que tienen como función conocer el nivel de conocimiento que
tiene un aprendiz, existen cuatro de estos tipos de objetos.
22
Pre-evaluación. Son objetos destinados a medir el nivel de
conocimiento que tiene un aprendiz antes de comenzar el proceso de
aprendizaje.
Evaluación de Proficiencia. Estos objetos sirven para medir si un
aprendiz ha asimilado determinados contenidos que permitan deducir
una habilidad, realizar una tarea o asumir un determinado rol.
Test de Rendimiento. Estos objetos, se usan para medir la habilidad de
un aprendiz en una tarea muy específica. Usualmente son aplicaciones
basadas en GUI (graphical user interface) compuestas de varios niveles
de dificultad que debe ir superando y al final se le entrega un resumen
de su desempeño. Este tipo de objetos normalmente se usa con objetos
de simulación.
Pre-Test de Certificación. Usados generalmente al final de un
programa orientado a la certificación y son usados en dos modos:
estudio y certificación. En la modalidad de estudio el objeto es diseñado
para maximizar el aprendizaje entregando un listado de los errores,
mientras que en el modo de certificación es diseñado de manera similar
a un examen final.
2.2.2. La granularidad.
Aunque se menciona que un OA es “una pieza pequeña” o un recurso
“modular” no se puede especificar una dimensión precisa. El tamaño de un OA es
variable y esto se conoce como granularidad (López Guzmán, 2005).
En la Figura 1 se representan mediante hexágonos, lo que pueden ser unidades
de contenido o elementos que componen al OA. Por ejemplo, el OA1 podría ser una
imagen y el OA2 podría ser una página web que incluye texto e imágenes. El OA3
puede ser un recurso multimedia en el que se incluyen más unidades de contenido que
en los objetos anteriores.
23
Figura 1. Objetos de aprendizaje de distinta granularidad (Fuente: López
Guzmán, 2005).
No es posible definir la cantidad de información o elementos que un OA debe
contener, esto dependerá de las necesidades y habilidades del autor para trabajar y
conceptuar trozos de contenidos que irán formando un curso, el reto es crear objetos
que mantengan la unidad y sean autocontenidos. Por ejemplo (Figura 2), un curso se
divide en módulos, un módulo en lecciones y las lecciones en temas; si la unidad
mínima en que se puede fraccionar ese curso es “tema” entonces la construcción de
OA para dicho curso estará orientado a la fracción o granularidad “tema”, en este
ejemplo se construiría un OA para el TEMA1 y otro para el TEMA2, que
seguramente tendrán un tamaño distinto.
Figura 2. Taxonomía de un curso con OA (Fuente: López Guzmán)
La forma en la que los recursos se agregan o unen entre sí puede ayudar a
24
definir su granularidad, también lo puede ser su tamaño en relación al número de
páginas, de duración o tamaño del archivo. Sin embargo, el mejor criterio para definir
la granularidad de un objeto es por sus propósitos u objetivos (Duncan, 2003 citado
por López Guzmán).
De manera general, para llegar a la granularidad de un objeto, los contenidos se
pueden visualizar en una estructura jerárquica. La amplitud y profundidad que esta
estructura jerárquica tenga dependerá de los objetivos educativos. La mayor jerarquía
tiene los contenidos o conceptos más generales y hacia abajo estarán los particulares,
de éstos últimos se llega a la granularidad que deberá darse al OA.
Se considera una buena práctica que los OA cubran un único objetivo de
aprendizaje y para lograrlo deben mantener independencia del contexto y no requerir
de otros recursos, es decir, que sean autosuficientes y contengan en sí mismos los
recursos necesarios para poderse interpretar.
2.2.3. SCORM (Shareable Courseware Object Reference Model).
Considerado el estándar de e-learning con mayor penetración en el mercado
educacional. Es un framework basado en XML utilizado para definir y acceder
información de los OA que pueden ser compartidos entre los distintos sistemas de
gestión de aprendizaje (Learning management system, LMS por sus siglas en inglés).
Esta iniciativa de promover un estándar, fue impulsado por el departamento de
defensa de los Estados Unidos su estructura se basa en un modelo de agregación de
contenidos y en un ambiente de enseñanza en tiempo real, que se sustenta sobre las
siguientes especificaciones:
IEEE Data Model for Content Object Communication
IEEE ECMAScript Application Programming Interface for Content to
Runtime Services Communication
25
IEEE Learning Object Metadata (LOM)
IEEE Extensible Markup Language (XML) Schema Binding for
Learning Object Metadata Data Model
SCORM define un modelo software que describe la agregación de contenidos,
las interrelaciones establecidas entre los componentes de los cursos, los modelos de
datos y los protocolos de comunicación, de manera que los objetos definidos puedan
compartirse entre diferentes LMS, garantizando su portabilidad (Manjón, 2007 citado
por Quintero Miguel).
Los elementos más característicos del modelo son:
1. Modelo de Agregación de Contenido (Content Aggregation Model, CAM)
En este modelo se definen los cursos y se distinguen los OA compartibles (Sharable
Courseware Object, SCO), curso o componente de uno que cumple con los requisitos
de interoperabilidad, durabilidad y que dispone de la información suficiente para
poder ser reutilizado y accesible. Es la mínima unidad intercambiable entre sistemas
compatibles con SCORM, y consiste en un objeto de aprendizaje que incluye un
módulo software que le permite comunicarse con el entorno de ejecución
proporcionado por el LMS. Además se identifican los recursos básicos (assets) que
son elementos básicos, como archivos de texto, audio, video, entre otros.
2. Entorno de ejecución (Runtime Environment, RTE). Propone un entorno
estándar en el que se puede presentar un objeto de aprendizaje, que es capaz de
intercambiar datos con el LMS. El LMS se encarga de enviar los contenidos al
estudiante y el contenido intercambia la información y el seguimiento de su
interacción con el curso al LMS.
3. Secuenciación y navegación (Sequencing and Navigation SN). Es la
información que permite complementar el diseño del curso, añadiendo información
sobre cómo se van a presentar dichos contenidos al usuario. Esta presentación no
26
tiene por qué ser siempre la misma, ya que puede depender de las respuestas o
comportamiento de los alumnos (ADL, 2000 citado por Quintero Miguel).
Al considerarse un estándar del e-learning, el modelo propone básicamente
cuatro cualidades necesarias para lograr OA reutilizables efectivos:
Reutilización. El contenido debe ser independiente del contexto de aprendizaje,
apto para su uso en diferentes situaciones, para diferentes públicos, sobre diferentes
plataformas de entrega con diferentes herramientas de desarrollo.
Interoperabilidad. El contenido debe funcionar en múltiples programas de
aplicación, ambientes, hardware y software independientemente de las herramientas
usadas para crearlo o entregarlo.
Durabilidad. El contenido debe continuar operando sin requerir
modificaciones ante cambios o actualizaciones en el hardware o el software del
sistema.
Accesibilidad. El contenido debe ser identificable y ubicable cuando se lo
necesite, para los requerimientos formativos necesarios. Debe poder conocerse su
adecuación a los objetivos sin necesidad de obtener el propio contenido o pagar
derechos por él, mediante la provisión de información suficiente acerca de cada
objeto de aprendizaje (ADL, 2000).
2.2.4. Reutilización de los objetos de aprendizaje.
Entre los argumentos a favor de reusar los recursos de aprendizaje se incluyen
los económicos (Downes, 2001) y los de calidad (Jones, 2004). Económicamente, la
reutilización de recursos en vez de su reinvención debe ahorrar tanto tiempo como
esfuerzo y, por lo tanto, dinero. Y desde un punto de vista de calidad, cuanto más se
reuse un recurso es más probable que sea de alta calidad simplemente porque más
27
gente habrá estado expuesta a él y tendrá la oportunidad de brindar su opinión sobre
él. Sin embargo, para que los recursos de aprendizaje sean efectivamente reusados,
deben estar diseñados con la idea de la reutilización: deben ser cohesivos y
desacoplados de otros recursos (Boyle, 2003). En otras palabras, un objeto de
aprendizaje reusable debe ser relativo a un único tema (es decir, cohesivo) y no estar
vinculado innecesariamente a recursos externos (es decir, desacoplado), por lo que un
objeto de aprendizaje debe ser “una unidad de aprendizaje independiente y
autónoma” (Polsani, 2003).
2.3 Metodología AODDEI para el desarrollo de OA’s.
La siguiente metodología propuesta se basó en el modelo de diseño
instruccional ADDIE, es importante retomar un modelo de diseño instruccional, que
guie en la parte pedagógica (Osorio Urrutia, Muñoz Arteaga, Álvarez Rodriguez, &
Arévalo Mercado, 2007). Es necesario aclarar que en el transcurso de la metodología
propuesta se recomendará hacer uso de algunas plantillas, esto se hace con la
finalidad de facilitar la obtención de información a los docentes.
Los actores principales que intervienen en la metodología son:
Docentes (autores): Generadores de material didácticos.
Docentes o alumnos (usuarios): Son los que harán uso de los OA’s ya
sea para aprender a partir de los mismos o generar nuevos.
Técnico (técnico de diseño): Diseñadores de páginas Web, y
conocedores de cuestiones técnicas computacionales.
Grupo de expertos (evaluadores): Este grupo está integrado por los
docentes y técnicos en diseño con amplia experiencia en el desarrollo de
OA’s.
Fase 1. Análisis y Obtención: Es importante identificar una necesidad de
28
aprendizaje (resolver un problema, mejorar, innovar), en base a esto se tiene claro que
es lo qué se va a enseñar, se identifican los datos generales del OA, y se obtiene el
material didáctico necesario para realizarlo. En esta fase interviene directamente el
autor.
Paso 1. Análisis. Es importante dejar claro que es lo que se quiere enseñar y a
quienes, identifique los datos generales del OA. Esto le será más fácil llenando la
plantilla Análisis. Ver tabla 2.
Tabla 2. Plantilla de Análisis.
ANÁLISIS
Nombre del OA El nombre del objeto de aprendizaje
deberá representar de forma clara y
simple el contenido tratado, evitando la
ambigüedad en la idea. Por ejemplo
Derecho Civil, Inteligencia Artificial,
Formato de Fuente, etc.
Descripción de OA Descripción textual del contenido del
OA.
Nivel escolar al que va dirigido el OA
Contexto principal en el que será usado
el OA. Por ejemplo: Primaria,
Secundaria, Bachillerato, Licenciatura,
o Posgrado.
Perfil del alumno al cual va dirigido el
OA(necesidad de aprendizaje)
Este perfil está íntimamente ligado con
el perfil requerido en el curso, en el cual
será utilizado el OA.
Objetivo de aprendizaje Conocimiento o habilidad que se
persigue alcanzar por parte del alumno
al final de la interacción con el OA.
Granularidad* Responde al tamaño de los OAs.
Mientras más pequeños sean aumenta su
capacidad de reutilización en otros
contextos. Se propone: 1) Subtema, 2)
Tema y 3) Unidad
Paso 2. Obtención del material. Este paso consiste en proveer el material
didáctico necesario, para la construcción del OA, el cual puede ser de diversa índole,
29
como por ejemplo: Impresos (textos): libros, enciclopedias, fotocopias, periódicos,
documentos, etc.; imágenes fijas proyectables (fotos): diapositivas, fotografías, etc.;
materiales sonoros (audio): discos, programas de radio, etc.; materiales audiovisuales
(video): montajes audiovisuales, películas, videos, programas de televisión, etc.
materiales electrónicos: Internet, cd’s, etc. También se puede retomar un OA ya
existente, para generar un nuevo, en este paso. Para una mejor organización en la
recolección del material, se sugiere llenar la plantilla obtención de información (Ver
tabla 3). Recuerde que es importante considerar los derechos de autor, ya que un OA
se rige bajo las mismas normas.
Tabla 3. Plantilla recolección.
OBTENCIÓN
Tipo de material Fuente
Impresos (texto): Libros Manual de Office Xp.
Texto electrónico Ayuda de Microsoft Word
Paso 3. Digitalizar el material. Este paso solo procede en caso de que el
material didáctico, no este previamente digitalizado. El material puede descargarse de
Internet o de las fuentes (CD), o en su defecto digitalizarse, es decir, capturar el texto
dentro de un procesador, las fotografías y/o videos mediante cámara digital y las
imágenes con un escáner.
El producto final que se tendrá al finalizar esta fase, son los datos generales del
OA, así como el material didáctico digitalizado.
Fase 2. Diseño: Es importante dejar claro, cómo se va a enseñar, para esto hay
que realizar un esquema general del OA, el cual indicará cómo están
interrelacionados el objetivo, contenidos informativos, actividades de aprendizaje y la
evaluación. Es importante considerar en esta etapa el metadato, el cual influirá en la
30
reusabilidad del OA. En esta fase interviene el autor.
Paso 4. Arme la estructura del OA. Identificando cada uno de sus
componentes. La estructura que se indica a continuación es la mínima necesaria,
elementos como simulación o interactividad se pueden considerar como contenido
informativo o dentro de la parte de actividades, mas no como un OA.
a) Objetivo. Recuerde retomar el objetivo de aprendizaje planteado en la
fase de análisis. Si aún no lo tiene claro es momento de hacerlo.
b) Contenido informativo. Es recomendable hacer uso de múltiples
recursos digitales como por ejemplo textos, imágenes, vídeos,
animaciones etc. (digitalizados en la fase 1).
Estos deben ser organizados de una forma adecuada de tal forma que se
capte la atención del alumno y se facilite el aprendizaje por parte del
mismo. En este punto se sugiere que el docente realizar un bosquejo del
acomodo del contenido informativo. Ver figura 3.
Figura 3. Bosquejo del acomodo del contenido informativo
c) Actividades. Entendidas como un conjunto de pasos y etapas que el
estudiante aplicará con el objetivo de promover y facilitar su proceso de
aprendizaje. Algunos ejemplos de actividades son: Lecturas, resúmenes,
realización de ejercicios, simulaciones etc. Valore que las actividades
propuestas estén relacionadas con su objetivo de aprendizaje. Se sugiere
Sección de imagen (es)
Sección de video (s)
Sección de Texto
31
llenar la plantilla Actividades (ver tabla 4).
Tabla 4. Plantilla Actividades.
ACTIVIDAD
No. Propósito de la
actividad
Descripción de la
actividad
Tipo de archivo
1 Que el alumno aplique
formato de fuente a un
texto
Aplique negrita,
cursiva solo a los
títulos del documento
anexo.
Word
2 Que el alumno aplique
formato de párrafo a un
texto.
Aplique alineación
justificada, e
interlineado doble al
documento anexo.
Word
d) Evaluación del aprendizaje. Uno de los objetivos de los OA’s, es
asegurar alcanzar el objetivo de aprendizaje planteado, por lo anterior es
importante implementar actividades que evalúen los conocimientos.
Esto se puede implementar mediante tests en línea, necesariamente cada
uno de estos tests deberá mostrar al alumno la respuesta correcta, una vez
contestada la pregunta, de igual forma al finalizar el test, este debe presentar
el listado de preguntas buenas y malas, así como el puntaje final alcanzado
por el alumno. Se sugiere llenar la plantilla evaluación. Ver tabla 5.
Tabla 5. Plantilla Evaluación.
EVALUACIÓN
No. No. de preguntas Tipo
1 10 Faso/Verdadero
2 5 Opción Múltiple
e. Metadato. Se identificarán las siguientes categorías:
1. General
32
2. Ciclo de vida
3. Educacional
4. Derechos
5. Relación
Estas categorías ayudan a conceptualizar el OA, identificando datos generales,
versiones, colaboradores, aspectos educacionales, derechos de autor, además de
relación entre OA’s. Para ello se sugiere llenar las plantillas: Categoría General,
Categoría Ciclo de Vida, Categoría Educacional, Categoría derechos de propiedad y
Categoría Relación.
Fase 3. Desarrollo: Mediante diversas herramientas computacionales, se
armará la estructura del esquema general del OA elaborado en la fase de diseño. En
esta fase es importante que intervenga el Técnico de diseño, para proveer al OA, de
una interfaz adecuada que motive al alumno a aprender. Al final de esta fase se
procederá al almacenamiento del mismo.
Paso 5. Armado. La estructura general del OA, logrado en la fase anterior, es
necesario integrarlo en un archivo html (ver figura 4) el cual es recomendable que sea
una plantilla, misma que contendrá datos como: información general de la institución
que está produciendo los OA’s, así como el logo de la misma. La finalidad de la
plantilla es ofrecer a los alumnos contenidos con un formato uniforme.
Paso 6. Empaquetar. Mediante un software generador de paquetes SCORM,
se procederá a crear y editar el metadato del OA. Hay una gran variedad de Software
que nos puede ayudar en esta actividad, seleccione el que más se adapte a sus
necesidades. Para efectos de la metodología, se utilizará el RELOAD. Aquí se usarán
las plantillas: general, ciclo de vida, educacional, derechos y relación, previamente
elaboradas en el paso 4e.
33
Figura 4. Armado del OA (Fuente: López, 2005).
Al finalizar esta actividad se generará un archivo zip. Ver figura 5. En este
punto es importante apoyarse de un técnico de diseño, para la realización del
metadato.
Figura 5. Proceso de empaquetamiento.
Una vez que se tiene el OA empaquetado, es conveniente almacenar el mismo,
para de esta forma facilitar su uso, re-uso y búsqueda.
Paso 7. Almacenar el OA en un repositorio temporal. Los repositorios de los
OA’s son aplicaciones que facilitan el almacenamiento, búsqueda, uso y re-uso de los
mismos; para que esto se cumpla los OA’s tienen que contar con una estructura
adecuada de su metadato. En este paso se subirán los OA generados en un repositorio
temporal, de donde serán tomados para su evaluación. Ver figura 6.
Plantilla.htmlSoftware
generador de paquetes
Archivo.zip
34
Figura 6. Subir OA al repositorio (Fuente: López, 2005)
El producto final que se tendrá al finalizar esta fase, es el armado, empaquetado
y almacenamiento del OA en un repositorio temporal.
Fase 4. Evaluación. Es importante aclarar que en esta fase no se realizará una
evaluación del objetivo de aprendizaje del OA, sino más bien se evaluará al mismo
como un todo, tomando como referencia algunos criterios, al finalizar su evaluación
los OA’ serán almacenados en un repositorio de OA’s evaluados. En esta fase
intervienen los evaluadores.
Paso 8. Evaluar el OA. En este paso el OA, será evaluado por un grupo de
expertos tomando como referencia una serie de indicadores. Según Morales (como se
citó en Osorio et al., 2013), propone evaluar un OA, bajo las siguientes categorías:
• Categoría didáctico-curricular
• Categoría técnica-estética
• Categoría funcional
Estas categorías están íntimamente ligadas con su respectiva categoría del
metadato.
De acuerdo al tipo de OA’s, y contexto donde se aplicaran es recomendable
proponer una serie de indicadores para su evaluación. Para el caso de esta
metodología los OA’s serán evaluados bajo los siguientes aspectos:
35
• Contenido
• Diseño
• Metadato.
Paso 9. Almacenar el OA en un repositorio de OA’s evaluados. Después de
la evaluación del OA por el grupo de experto, estos serán almacenados en un
repositorio de OA’s evaluados, aquí serán almacenados sólo los OA’s que cumplan
con una calificación determinada por el grupo de expertos.
Fase V Implantación. El OA, será integrado en un Sistema de Gestión de
Aprendizaje, el cual puede ser propio o comercial, esto es con la finalidad de
interactuar con el mismo en un determinado contexto, para hacer uso y re-uso de éste.
Esta fase será la pauta para que el OA sea evaluado por los usuarios del mismo,
los cuales pueden proveer una retroalimentación valiosa. En base a esta
retroalimentación el docente, podrá detectar si le falto agregar elementos interactivos,
o de otro tipo que fomenten el aprendizaje del alumno.
Paso 10. Integrar el OA a un sistema de gestión de aprendizaje (SGA). Al
integrar el OA a un SGA, se añadirá a un determinado contexto, donde se podrá
realizar una explotación adecuada del mismo. Para efectos de la presente
metodología, los OA’s generados serán integrados al SGA Moodle. Se optó por
este Sistema por ser fácil de aprender y usar, además de que en la actualidad la
UAA ofrece cursos de Educación a Distancia a través de dicha plataforma.
2.4 Arreglos
2.4.1 Algunos tipos de matrices.
A continuación se presenta un conjunto de definiciones de diferentes tipos de
matrices (Grossman, 2008), (Lipschutz, 1992).
36
Matriz fila: Es una matriz que solo tiene una fila, es decir m =1 y por tanto es
de orden 1 x n.
[𝑎11 𝑎12 𝑎13 … 𝑎1𝑛]
Matriz columna: Es una matriz que solo tiene una columna, es decir, n =1 y
por tanto es de orden m x 1.
[ 𝑎11
𝑎21
𝑎31
⋮𝑎𝑚1]
Matriz opuesta: La matriz opuesta de una matriz dada es la que resulta de
sustituir cada elemento por su opuesto. La opuesta de A es -A. Lo que quiere decir
esto es cambiar los signos de los elementos que forman la matriz, cambiar positivos
por negativos.
A= [1 -2 3-4 5 -6
] , -A= [-1 2 -34 -5 6
]
Matriz nula: Una matriz es nula si todos sus elementos son iguales a cero. En
el siguiente ejemplo se muestra la matriz nula de orden 3x2.
A=[0 00 00 0
]
La matriz nula, respecto a la adición y multiplicación de matrices, juega un
papel similar al número cero respecto a la adición y multiplicación de números reales.
Matriz cuadrada: Es aquella que tiene igual número n de filas que de
columnas (n=m). En ese caso se dice que la matriz es de orden n. Por ejemplo, la
siguiente matriz es cuadrada de orden 3.
37
A= [0 1 -20 -3 34 0.2 1
]
Los elementos de la diagonal principal de una matriz cuadrada son aquellos que
están situados en la diagonal que va desde la esquina superior izquierda hasta la
inferior derecha. En otras palabras, la diagonal principal de una matriz A= aij está
compuesta por los elementos a11, a22, ann. En el ejemplo anterior la diagonal principal
está compuesta por los elementos: a11= 0, a22= -3, ann=1.
2.4.2 Actualización de un arreglo.
La operación de actualizar un vector puede constar a su vez de tres operaciones
elementales (Joyanes Aguilar, 2008): eliminar, añadir e insertar elementos.
2.4.2.1 Eliminación de un elemento en un vector.
La operación de eliminar un elemento se realiza mediante el desplazamiento
hacia arriba de los elementos inferiores al elemento a eliminar para reorganizar el
vector. El algoritmo se puede representar de la siguiente manera:
Algoritmo eliminar(v(), n, pos)
Para i= pos hasta n-1
v(i)=v(i+1)
Fin Para
n=n-1
Fin
Donde v es el vector en el cual se va a eliminar el elemento, n es la cantidad de
elementos del vector y pos es la posición del elemento a eliminar.
2.4.2.2 Inserción de elementos en un vector.
Para insertar un elemento en el interior de un vector, se debe contar con el
espacio de memoria suficiente ya que se debe desplazar una posición todos los
elementos desde el último hasta la posición en la que se va a insertar el valor.
38
Finalmente se inserta en la posición correspondiente el valor a insertar. En el caso de
agregar un nuevo valor, se inserta al final del vector.
A continuación se muestra la representación algorítmica para insertar un
elemento en el vector v.
Algoritmo insertar(v(), n, pos, valor)
i=n
Mientras (i>=pos)
v(i+1)=v(i)
i=i-1
Fin Mientras
v(pos)=valor
n=n+1
Fin
2.4.2.3 Eliminación de una fila/columna en una matriz.
El proceso de eliminación de una fila o columna de una matriz, se lleva a cabo
de manera similar a la eliminación del elemento en un vector, en este caso se debe
hacer para cada columna (eliminación de una fila) o para cada fila (eliminación de
una columna). A continuación se representa algorítmicamente la eliminación de una
fila de la matriz mat con una cantidad de filas (cf) y una cantidad de columnas (cc); el
parámetro pos se refiere al índice del arreglo a eliminar.
Algoritmo eliminar (mat(,), cf, cc, pos)
Para i=1 hasta cf
Para j=pos hasta cc-1
mat(i,j)=mat(i,j+1)
Fin para
Fin Para
Fin
2.4.2.4 Inserción de una fila/columna en una matriz.
La inserción de una fila o columna se realiza mediante el desplazamiento de
cada fila o columna a la posición siguiente hasta llegar a la posición de la fila o
columna a insertar. Finalmente en la posición determinada se inserta la fila o,
39
columna y se incrementa en uno el índice de la matriz modificado. A continuación se
presenta una representación algorítmica del proceso de inserción de una fila en una
matriz.
Algoritmo insertar(mat(,), cf, cc, fila, v())
Para j=1 hasta cc
i=cf
Mientras (i>=fila)
mat(i+1,j)=mat(i,j)
i=i-1
Fin Mientras
Fin Para
Para j=1 to cc
mat(fila,j)=v(j)
Fin Para
Fin
En caso de agregar una fila o columna a la matriz, se ubica al final de la
dimensión deseada y se agregan los elementos.
2.4.3 Búsqueda de datos.
Los computadores se emplean frecuentemente para almacenar grandes
volúmenes de datos y tener mucha información lo cual implica dificultades para darle
utilidad. Los algoritmos de búsqueda son fundamentales para poder localizar la
información relevante en el menor tiempo posible.
2.4.3.1 La búsqueda lineal o secuencial.
Esta búsqueda consiste en recorrer el arreglo hasta encontrar el elemento
buscado (comparando elemento por elemento). Si se encuentra el elemento buscado,
se puede mostrar un mensaje “El elemento se ha encontrado”; en caso contrario,
visualizar el mensaje “El elemento no se encuentra”, para la implementación de este
método no es necesario que los elementos estén ordenados.
Para llevar a cabo esta tarea se requiere tener la siguiente información de
40
entrada:
• El arreglo a.
• La dimensión del arreglo n.
• La condición: el valor a buscar valor.
En este tipo de ejercicio, se requiere determinar la posición pos donde se
encuentra valor en el arreglo a. Note que tiene dos posibles resultados:
• Encontrar valor en a
• No encontrar valor en a
Para llevar a cabo esta tarea se requiere de tres pasos:
• Asumir que valor no se encuentra en el arreglo
• Recorrer el arreglo hasta encontrar o no encontrar valor en el arreglo
• Determinar si encontró o no el valor:
o Encuentra valor en el arreglo cuando termina la búsqueda y no
ha terminado de recorrer todo el arreglo. En este caso pos
almacena la posición donde se encuentre valor en a.
o No encuentra valor en el arreglo, En este caso termina de
recorrer el arreglo. La variable pos almacena la posición donde
se encuentre valor en el arreglo a. Quedando pos con el valor -1.
A continuación se muestra el algoritmo de la búsqueda secuencial (adaptación
de Joyanes Aguilar, 2008, p377 utilizando un vector), análogamente se puede hacer la
búsqueda en matrices.
Algoritmo secuencial(v(), n, valor)
i=1
Mientras (i < n AND v(i) <> valor)
i=i+1 ‘Pasa al siguiente elemento
Fin Mientras
41
Si (v(i) = valor) Entonces ‘Valor encontrado
pos = i ‘El valor se encuentra en la posición i
Sino
pos=-1 ‘No se encuentra el valor buscado
Fin si
Retorna pos
Fin
Ejemplo de Búsqueda Secuencial.
El valor a buscar en el arreglo A: valor = 33
Primera iteración: A[1]=1 <> VALOR
A = 1 11 21 25 26 33 38 40 42 48 50 56 59 60 62 64 67 72 76 77 86 88 92 94
Segunda iteración: A[2]=11 <> VALOR
A = 1 11 21 25 26 33 38 40 42 48 50 56 59 60 62 64 67 72 76 77 86 88 92 94
Tercera iteración: A[3]=21 <> VALOR
A = 1 11 21 25 26 33 38 40 42 48 50 56 59 60 62 64 67 72 76 77 86 88 92 94
Cuarta iteración: A[4]=25 <> VALOR
A = 1 11 21 25 26 33 38 40 42 48 50 56 59 60 62 64 67 72 76 77 86 88 92 94
Quinta iteración: A[5]=26 <> VALOR
A = 1 11 21 25 26 33 38 40 42 48 50 56 59 60 62 64 67 72 76 77 86 88 92 94
Sexta iteración: A[6]=33 = VALOR
A = 1 11 21 25 26 33 38 40 42 48 50 56 59 60 62 64 67 72 76 77 86 88 92 94
El valor 33 se encuentra en la posición i=6.
42
Note que si el valor NO se encuentra en el arreglo, entonces se recorre todo el
arreglo, posición a posición hasta agotar los elementos. En este caso, siempre se
cumple que A[i] <> VALOR.
El algoritmo de búsqueda secuencial puede ser optimizado si los elementos
están ordenados (suponga de forma creciente). En este caso, la búsqueda secuencial
desarrollada anteriormente es ineficiente, ya que, si el elemento buscado no se
encuentra, se tendría que recorrer todo el vector, cuando se sabe que si se llega a una
componente con valor mayor que el elemento buscado, ya no se encontraría dicho
valor.
Una primera solución a este nuevo problema sería modificar la condición de
salida del ciclo cambiando la condición de igualdad (=) por la condición mayor o
igual que (>=), debido a que los elementos se encuentran ordenados de forma
creciente.
2.4.3.2 La búsqueda binaria.
En este tipo de búsqueda se tiene como restricción que los elementos de la lista
deben estar previamente ordenados, con este método se examina primero el valor
central; si este es el elemento buscado, entonces la búsqueda ha terminado. En caso
contrario se determina si el valor buscado está en la primera o en la segunda mitad del
conjunto de valores y, a continuación, se repite este proceso utilizando el elemento
central del subconjunto de elementos. Para un conjunto de valores como el siguiente:
0, 1, 2, 3, 8, 14, 18; si se está buscando el número 14, se examina el valor central que
es 3, en la cuarta posición. Ya que 14 es mayor que 3, se desprecia el primer
subconjunto de valores y se busca en el segundo subconjunto de valores, desde el
quinto al séptimo elemento. El número central es 14 el cual coincide con el valor
buscado, por lo tanto la búsqueda ha finalizado con éxito.
Este método realiza dos comparaciones, a diferencia que realizando la búsqueda
43
de manera secuencial, se necesitan 6 comparaciones. El procedimiento para buscar un
elemento en un conjunto de datos ordenados en forma ascendente sería el siguiente:
1) Si no hay elementos, el programa finaliza.
2) Se calcula el índice del elemento central como el cociente entero de
((inicio+final)/2).
3) Se compara el elemento buscado con el elemento central.
a) Si el elemento buscado es igual al elemento central se retorna el índice
de este, el elemento ha sido encontrado.
b) Si el elemento buscado es mayor al central, se vuelve al paso 1, pero
con el subconjunto a la derecha con índices [central + 1, final]. Si el
elemento buscado es menor al central, se vuelve al paso 1, pero con el
subconjunto a la izquierda con índices [inicio, central − 1].
En forma algorítmica el procedimiento anterior se puede representar así:
Algoritmo binaria(v(), n, valor, pos)
inicio=1
final=n
medio=(inicio+final)/2 ‘Cociente entero
Mientras (inicio<final AND v(medio)<>valor)
Si (v(medio)<>valor) Entonces
final=medio-1
Sino
inicio=medio+1
Fin Si
medio=(inicio+final)/2 ‘Cociente entero
Fin Mientras
Si v(i)=valor Entonces
pos=medio
Sino
pos=-1
Fin Si
Retorna pos
Fin
44
2.4.4 Ordenamiento de datos en arreglos.
El ordenamiento es una de las aplicaciones computacionales más importante
que se utiliza cotidianamente. Su implementación está presente en sistemas bancarios,
tiendas comerciales para el manejo de la información de los productos, o también en
el manejo de nóminas para administrar la información de los empleados, y en
reproductores de música, entre otras aplicaciones. A continuación se presentan
algunas definiciones de ordenamiento de datos:
El ordenamiento es el proceso de organizar datos en algún orden o secuencia
específica tal como creciente o decreciente para datos numéricos o alfabéticamente
para datos caracteres (Joyanes Aguilar, 2008).
El proceso de ordenar consiste en reorganizar un conjunto de objetos en una
secuencia específica, con el fin de facilitar la búsqueda de los elementos en el
conjunto ya ordenado (Ruiz de Rivillo & Chacón, 1992).
Para poder ordenar una cantidad determinada de números almacenados en un
arreglo, existen distintos métodos con distintas características y complejidad, desde el
método más simple, como el método burbuja, que son simples iteraciones, hasta el
quicksort (método rápido), que al estar optimizado usando recursión, su tiempo de
ejecución es menor y es más efectivo.
Los métodos de ordenamiento pueden ser iterativos como: burbuja, inserción,
selección y shellsort, estos implementan métodos simples de entender y de programar
mediante simples ciclos y sentencias que hacen que el vector pueda ser ordenado.
Otro grupo de métodos de ordenamiento que son aún más complejos, requieren de
mayor atención y conocimiento para ser entendidos. Son rápidos y efectivos, utilizan
generalmente la técnica divide y vencerás, que consiste en dividir un problema grande
en varios pequeños para que sea más fácil resolverlos. Entre estos métodos se tiene:
ordenamiento por Mezclas (merge) y ordenamiento Rápido (quick).
45
2.4.4.1 Ordenamiento Burbuja.
El algoritmo de clasificación de intercambio o burbuja se basa en el principio
de comparar pares de elementos adyacentes e intercambiarlos entre sí hasta que estén
todos ordenados.
Este método consiste principalmente en recorrer n-1 veces los elementos a
ordenar, en cada recorrido se compara cada elemento con su sucesor y, si están en
orden se mantienen como están, en caso contrario se intercambian entre sí. Por
ejemplo para ordenar un conjunto de siete valores en forma ascendente (ver tabla 6),
según lo descrito anteriormente en cada recorrido los elementos quedan de la
siguiente manera:
Tabla 6. Pasos del método de ordenamiento burbuja.
Estado inicial Paso 1 Paso 2 Paso 3 Paso 4 Paso 5 Paso 6
3 3 1 1 1 0 0
18 1 2 2 0 1 1
1 2 3 0 2 2 2
2 14 0 3 3 3 3
14 0 8 8 8 8 8
0 8 14 14 14 14 14
8 18 18 18 18 18 18
En el primer paso se observa que primeramente se comprara 3 con 18, como
están en orden permanecen en su posición. Seguidamente se compara 18 con 1, como
no están en orden, se intercambian. La próxima comparación es 18 con 2
originándose nuevamente un intercambio de posición entre dichos valores, de esta
manera se siguen haciendo las comparaciones hasta que finalmente en este primer
recorrido, el mayor valor 18 queda al final de los elementos. Este proceso se repite
hasta que todos los elementos estén en su respectivo lugar según sea el orden
requerido.
Para un vector de n elementos y cuyo índice inicial es 1, se tiene el siguiente
46
algoritmo (adaptación de (Joyanes Aguilar, 2008), p361), dicho método se puede
generalizar para el caso de arreglos bidimensionales, realizando los cambios
respectivos según se requiera ordenar por fila o por columna.
Algoritmo burbuja (v(), n)
Para i=1 hasta n – 1
Para j = 1 hasta n - i
Si (v(j) > v(j+1)) Entonces
‘Se intercambian los valores de la
‘posición j y j+1
tmp=v(j)
v(j)=v(j+1)
v(j+1)=tmp
Fin si
Fin Para j
Fin Para i
Fin
2.4.4.2 Ordenamiento por Selección.
Este método consiste en seleccionar de un grupo de elementos pertenecientes a
una fila o columna de un arreglo, el mayor o el menor valor y colocarlo de último o
de primero respectivamente. Luego se busca el segundo elemento mayor o menor y se
coloca en la penúltima posición o de segundo, y así sucesivamente hasta que los
elementos estén completamente ordenados. Desarrollando este procedimiento paso a
paso para un conjunto de n valores en orden ascendente:
1. Seleccionar el elemento menor de todos los elementos que faltan por
ordenar.
2. Intercambiar dicho elemento con el primero.
3. Repetir estas operaciones con los n-1 elementos restantes, seleccionando
el segundo elemento, continuar con los n-2 elementos restantes hasta
que solo quede el mayor valor
47
Aplicando dicho procedimiento para el mismo ejemplo del método burbuja, se
tiene para cada recorrido (ver tabla 7):
Tabla 7. Pasos del método de ordenamiento selección.
Estado inicial Paso 1 Paso 2 Paso 3 Paso 4 Paso 5 Paso 6
3 0 0 0 0 0 0
18 18 1 1 1 1 1
1 1 18 2 2 2 2
2 2 2 18 3 3 3
14 14 14 14 14 8 8
0 3 3 3 18 18 14
8 8 8 8 8 14 18
En el primer paso se busca el menor valor, que es cero y se intercambia con el
elemento que está en el primer lugar. Posteriormente se busca el segundo menor valor
que es uno y se intercambia con el elemento que está en la segunda posición, y así
sucesivamente con el resto de los elementos. El método se puede representar
algorítmicamente así (adaptado de Joyanes Aguilar, 2008, p 368):
Algoritmo Selección (v(), n)
Para i = 1 hasta n – 1
‘Función que devuelve la posición del menor valor
posMen = PosMenor( v, i, n )
‘Función que intercambia los valores de la
‘posición i y posMen
tmp=v(i)
v(i)=v(posMen)
v(posMen)=tmp
Fin i
Fin
2.4.4.3 Ordenamiento por Inserción.
El método de ordenamiento por inserción consiste en ordenar en la primera
iteración los dos primeros valores. En la segunda iteración se analiza el tercer valor
insertándolo en la posición correcta con respecto a los dos primeros elementos, y así
48
sucesivamente con el resto de los valores hasta que queden los valores totalmente
ordenados. Según lo descrito y aplicándolo al mismo conjunto de valores utilizado
como ejemplo en los métodos de ordenamiento anteriores, dichos elementos se
ordenan así (ver tabla 3):
Tabla 8. Pasos del método de ordenamiento inserción.
Estado inicial Paso 1 Paso 2 Paso 3 Paso 4 Paso 5 Paso 6
3 3 1 1 1 0 0
18 18 3 2 2 1 1
1 1 18 3 3 2 2
2 2 2 18 14 3 3
14 14 14 14 18 14 8
0 0 0 0 0 18 14
8 8 8 8 8 8 18
En el primer paso se comparan 3 y 18, quedando de la misma manera ya que el
orden es ascendente, en el segundo paso, se inserta el 1 en el primer lugar
desplazando los valores 18 y 3, de esta forma se tiene ordenado los tres primeros
valores; en las siguientes iteraciones se van insertando los valores de la misma
manera hasta que finalmente quedan todos ordenados, ver tabla anterior.
Algorítmicamente el método de inserción (adaptado de Joyanes Aguilar,
2008, p363) se puede representar como:
Algoritmo inserción (v(), n)
Para i=2 hasta n
aux = v(i)
j=i-1
Mientras (j>=1 AND v(j) > aux)
v(j+1)=v(j)‘Se desplaza una posición el elemento
j=j-1
Fin mientras
v(j+1) = aux ‘Se inserta el valor
Fin i
Fin
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
En este capítulo se describe el tipo de investigación, su diseño y las pautas
lógicas y secuenciales pertinentes para el desarrollo y la consecución de los objetivos
planteados en el presente trabajo de investigación.
3.1 Tipo de Investigación
La presente investigación corresponderá a la modalidad de Proyecto Factible ya
que se pretende desarrollar OA como apoyo a la resolución de problemas para
resolver problemas mediante el uso de arreglos bidimensionales; según (Barrios,
2012), el Proyecto Factible “consiste en la investigación, elaboración y desarrollo de
una propuesta de un modelo operativo viable para solucionar problemas,
requerimientos o necesidades de organizaciones o grupos sociales; puede referirse a
la formulación de políticas, programas, tecnologías, métodos o procesos. El Proyecto
debe tener apoyo en una investigación de tipo documental, de campo o un diseño que
incluya ambas modalidades.”. (p. 21)
El Proyecto Factible comprende las siguientes etapas generales: diagnóstico,
planteamiento y fundamentación teórica de la propuesta; procedimiento
metodológico, actividades y recursos necesarios para su ejecución; análisis y
conclusiones sobre la viabilidad y realización del proyecto; y en caso de su
desarrollo, la ejecución de la propuesta y la evaluación tanto del proceso como de sus
resultados.
La línea de investigación en la que se enmarca este trabajo de ascenso es el área
de desarrollo y evaluación de software educativo, perteneciente al Departamento de
50
Computación de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo, la cual
persigue involucrar todos los elementos computacionales necesarios que permitan
apoyar y sustentar el desarrollo del proceso educativo e instruccional.
Diseño de la Investigación
La investigación se apoya en un diseño tipo documental y de campo, según
Arias (2012), dice que: “la investigación documental es un proceso basado en la
búsqueda, recuperación, análisis, crítica e interpretación de datos secundarios, es
decir, los obtenidos y registrados por otros investigadores en fuentes documentales:
impresas, audiovisuales o electrónicas. Como en toda investigación, el propósito de
este diseño es el aporte de nuevos conocimientos.”. (p. 27)
Igualmente es importante definir que la investigación de campo, “es aquella que
consiste en la recolección de datos directamente de los sujetos investigados, o de la
realidad donde ocurren los hechos (datos primarios), sin manipular o controlar
variable alguna, es decir, el investigador obtiene la información pero no altera las
condiciones existentes. De allí su carácter de investigación no experimental”. (Arias,
2006, p.31)
3.2 Población
Según Arias (2006), expresa que: “la población, o en término más precisos
población objetivo, es un conjunto finito o infinito de elementos con características
comunes para los cuales serán extensivas las conclusiones de la investigación. Esta
queda delimitada por el problema y por los objetivos del estudio” (p. 81).
La población de la presente investigación estará conformada por estudiantes
que cursan computación avanzada con un total de 77 estudiantes inscritos según la
página oficial de la dirección de asuntos estudiantiles consultada en junio de 2014
http://dae.ing.uc.edu.ve/gestion_docente/estadisticas_inscripcion_totales.html, estos
51
2
estudiantes ya aprobaron computación II y por su afinidad a la computación tienen
una referencia más adecuada del contenido estudiado en arreglos.
3.3 Muestra
Se define la muestra como “un subgrupo de la población. Digamos que es un
subconjunto de elementos que pertenecen a ese conjunto definido en sus
características al que llamamos población”. (Hernández Sampieri, Fernandez Collado,
& Baptista Lucio, 2006), p.238. La muestra de la presente investigación estará
constituida por los estudiantes del 9no y 10mo semestre de las diferentes carreras de
ingeniería. El muestreo será no probabilístico ya que es un procedimiento de
selección en el que se desconoce la probabilidad que tienen los elementos de la
población para integrar la muestra. La muestra es de tipo intencionada debido a que
el autor de la presente investigación escogerá intencionalmente sus unidades de
estudio.
La muestra representa a la población que se le aplicó los instrumentos de
recolección de datos, tomando en consideración que según Arocha Correa y López
Hernández (2000) señalan que “subconjunto o parte de la población, que se
selecciona, se mide y se observa, con el objeto de sacar conclusiones sobre la
población”. Para obtener el tamaño de la muestra se tomó en cuenta los siguientes
aspectos técnicos: Error máximo admisible (E) que definido por Barenson, M y
Levine, D (1996) “es el margen que se propone en investigador al realizar un
estudio”. En este caso se ha establecido un error del ocho por ciento (8%).
El nivel de confianza (Z2) según Barenson y Levine (1996) “es el margen de
confiabilidad que se propone el momento de una investigación”. Se seleccionó un
nivel de confianza igual al noventa y cinco (95%).
El valor de (P) según Arocha y López (2000) expresa que “es la proporción de
la población que posee la característica de interés (si no se conoce el valor de esta
52
proporción un valor conservador es P=0,5, debido que es el que produce un mayor
tamaño”. También expresa que Q es el complemento de P, es decir Q=1-P.
Las fórmulas para determinar el tamaño de la muestra n’ es la siguiente:
𝐧 = 𝐍 𝐙𝟐 𝐩 𝐪
𝐄𝟐 (𝐍 − 𝟏) + 𝐙𝟐𝐩 𝐪
Donde:
N: población
Z: número de desviación estándar para un nivel de confianza dado (tabla de curva
normal)
Probabilidad de éxito y de fracaso. p y q la suma da 1
n: Muestra
Los datos son:
N : tamaño de la población 67 estudiantes
p : probabilidad de éxito 0,5
q : probabilidad de fracaso 0,5
Z : nivel de confianza 95% 1,96
E : Error máximo admisible 8% 0,08
Se sustituyen los valores para calcular la muestra.
n= 67 (1.96)2 0,5 x 0,5
(0,1)2 (67-1)+ (1,96)2 0,5 x 0,5
n= 21 estudiantes
53
3.4 Técnicas e instrumentos de recolección de datos.
La técnica y el instrumento utilizado para obtener datos o información es la
encuesta mediante un cuestionario (ver anexo B), la observación directa y la
experiencia del autor en el dictado de la asignatura.
El instrumento de recolección de datos que será utilizado para obtener, registrar
o almacenar información el cual está definido por (Arias, op. cit), como “La
modalidad de encuesta que se realiza de forma escrita mediante un instrumento o
formato en papel contentivo de una serie de preguntas. Se le denomina cuestionario
autoadministrado porque debe ser llenado por el encuestado, sin intervención del
encuestador. (p. 74).
Con el fin de conocer el punto de vista de los estudiantes, se realizarán varias
preguntas referente al material de estudio virtual utilizado y las técnicas empleadas
para el desarrollo de las clases del tema sobre las operaciones matriciales; de igual
forma se empleará el test a los expertos relacionados con el tema, con el cual se
apreciará su punto de vista para la validación del instrumento, con este fin se le
suministrará el cuadro de operacionalización de variables (ver anexos A) y el
cuestionario (Ver anexos C y D).
3.5 Técnicas de Análisis de Datos
Para llevar a cabo el análisis de los datos que se suministrarán a través del
instrumento, se realizará la tabulación y cálculo del porcentaje de las respuestas de
los items, y su representación gráfica. Posteriormente se realizará la interpretación
respectiva.
54
3.6 Validez y confiabilidad
La confiabilidad se define como “el grado en el que la aplicación repetida de un
instrumento de medición al mismo fenómeno genera resultados similares”. Del
mismo modo se define la validez, “grado en que un instrumento realmente mide la
variable que pretende medir” (Hernández, Fernandez, & Baptista, 2006).
En este sentido, la confiabilidad del instrumento (ver anexo E) se procesará
mediante el Coeficiente de Confiabilidad de Kuder-Richardson (KR). Se eligió este
procedimiento para estimar la confiabilidad de consistencia interna por considerarse
apropiado, ya que de acuerdo con Palella y Martins (2004), “permite examinar cómo
ha sido respondido cada ítem en relación con los restantes” (p. 153). En
consecuencia, la confiabilidad se determinará a través de la siguiente fórmula:
KR=n
(n-1)*Vt- ∑ pq
Vt
Donde:
KR: Coeficiente de Confiabilidad de Kuder-Richardson
N: Número de Ítems del instrumento
Vt: Varianza total del instrumento
Σpq: Sumatoria de la varianza individual de los ítems
3.7 Fases Metodológicas
Para dar cumplimiento al conjunto de objetivos planteados como marco de este
trabajo de investigación se procederá a ejecutar las siguientes actividades:
3.7.1 Fase 1.
Identificación del área y la línea de investigación involucrada de la
investigación.
55
Planteamiento y formulación del problema a investigar.
Análisis de trabajos y documentación relacionada con la presente
investigación.
Recopilación de antecedentes y fijación de conceptos.
Diferenciación de estándares y requerimientos para el diseño de OA.
Diseño del cuestionario y su validación por expertos.
Aplicación del cuestionario a los estudiantes.
3.7.2 Fase 2.
Selección de herramienta para diseñar OA.
Determinación de elementos claves para crear OA, formas y
metodologías.
Definición de una posible metodología que involucre los elementos
necesarios para crear OA.
Búsqueda de contenido a desarrollar.
Planteamiento de propuesta de enriquecimiento de contenido para
asociarlo como OA.
Elaboración y diseño de los OA seleccionados, tomando en cuenta
aspectos tecnológicos e instruccionales.
3.7.3 Fase 3.
Diseño del plan piloto como propuesta de apoyo en las operaciones de
actualización, búsqueda y ordenamiento de datos en matrices.
Realizar la revisión de los applets contenidos en los OA.
Analizar las observaciones realizadas en la revisión de los OA.
Elaborar las propuestas de mejoras de los OA.
Prueba de los OA desarrollados en el sistema de gestión de aprendizaje.
Obtención de conclusiones y recomendaciones.
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS
Las siguientes consideraciones están basadas en el aporte de los estudiantes
encuestados de computación avanzada cursantes del primer semestre del 2014. Cabe
destacar que el análisis está agrupado por cada una de las dimensiones, que a su vez
están conformados por los indicadores (ver anexo A.1 y A.2), objetivados estos en los
ítems que conforman el instrumento final aplicado.
En lo que respecta al indicador recurso didáctico disponible, se evaluó mediante
los ítems 1 y 2 del cuestionario aplicado a los estudiantes de computación avanzada,
encontrándose que en el ítem 1 ante la pregunta: ¿Tiene computador personal?, los
estudiantes respondieron afirmativamente en un 62 % como se aprecia en el gráfico1,
esto significa que más de la mitad de los estudiantes dispone de un computador
personal de acceso directo y por supuesto una tercera parte aproximadamente de los
alumnos depende del préstamo o alquiler de un computador.
Gráfico 1. ¿Tiene computador personal?
La segunda pregunta ¿Cuenta con servicio de internet fuera de la universidad?
Se tiene según el gráfico 2 que un 76% de los estudiantes cuenta con servicio de
internet fuera del campus universitario. De lo anterior se desprende que alrededor de
un 25% de estudiantes depende exclusivamente de los equipos y acceso a internet
62%
38%
Si
No
57
dentro del recinto universitario mediante alquiler o acceso gratuito en los laboratorios
destinados para dicho uso. La facilidad de acceso a los equipos e internet es favorable
para que el estudiante pueda acceder a recursos virtuales complementarios a la clase
presencial.
Gráfico 2. ¿Cuenta con servicio de internet fuera de la universidad?
En respuesta a la pregunta ¿Tiene Ud. dos semestres o más sin practicar
programación? Se obtuvo que el 43% de los estudiantes tiene dos semestres o más sin
practicar programación, esta situación implica que aproximadamente la mitad del
curso debe emplear más tiempo para repasar con profundidad, todo esto con el fin de
estudiar los temas necesarios para realizar los ejercicios prácticos en computación
avanzada.
Gráfico 3. ¿Tiene Ud. dos semestres o más sin practicar programación?
Una tercera parte de los estudiantes considera que tuvo disponible material
interactivo para el estudio del tema de arreglos; por otro lado esto representa que un
67% no tuvo acceso a recursos interactivos como apoyo en el estudio del tema de
arreglos bidimensionales, esto es un indicativo de la escasa disponibilidad de
aplicaciones pedagógicas interactivas de apoyo en el tema de arreglos.
76%
24%
Si
No
43%57%
Si
No
58
Gráfico 4. ¿El material disponible mediante el cual estudio el tema de arreglos
bidimensionales es interactivo?
El ítem 5 de cuestionario que refleja las expectativas de los estudiantes con
respecto al uso del material interactivo en el aprendizaje, resultó de un 90% lo que
implica una gran disposición para el estudio mediante este tipo de material.
Gráfico 5. ¿Considera Ud. que el uso de material interactivo influye
positivamente en el aprendizaje?
En cuanto al ítem 6 las opiniones están divididas equitativamente con respecto a
la interpretación de la cantidad de información teórica y práctica.
Gráfico 6. ¿Considera Ud. que las guías y presentaciones contienen
información teórica y práctica en exceso?
El indicador de reconocimiento de la capacidad para trabajar en ambientes
virtuales se refleja mediante el ítem 7 que un 90% de los estudiantes considera que
tiene habilidades y destrezas para adquirir conocimientos en ambientes virtuales. Por
33%
67%Si
No
90%
10%
Si
No
52%48% Si
No
59
otro lado en el gráfico 8 solamente un 38% ha participado en cursos virtuales con
material interactivo.
Gráfico 7. ¿Tiene habilidades y destrezas necesarias para adquirir
conocimiento en ambientes virtuales?
Gráfico 8. ¿Ha participado en cursos virtuales que incluyan el uso de software
educativo para el aprendizaje de ejercicios prácticos de manera interactiva?
El indicador de características deseables en los OA, correspondiente a los ítems
9 al 12, sugieren la visualización de la secuencia de ejecución del código del
programa con un 81%, la visualización de acciones que se realizan en el arreglo con
81%, el control de la velocidad de ejecución de forma automática o paso a paso del
tema de estudio con un 76% y disponer de material teórico, práctico y de ejercitación
interactivo con 95%.
Gráfico 9. ¿Considera necesario para el estudio del tema de arreglos
bidimensionales mediante un software educativo, la visualización de la secuencia de
90%
10%
Si
No
38%
62%Si
No
81%
19%
Si
No
60
ejecución del código del programa?
Gráfico 10. ¿Considera necesario para el estudio del tema de arreglos
bidimensionales mediante un software educativo, la visualización de las acciones
(intercambios, modificaciones, etc.) que se realizan en el arreglo?
Gráfico 11. ¿Considera Ud. necesario controlar la velocidad de ejecución en un
ambiente virtual interactivo, bien sea paso a paso o en forma automática para
estudiar técnicas de programación?
Gráfico 12. ¿Es necesario disponer de contenidos teórico, práctico y de
ejercitación interactivos para el aprendizaje de técnicas de programación?
Finalmente en el gráfico 13 se tiene que un 57% de estudiantes emplea con
regularidad recursos digitales cotidianamente, esto es importante porque demuestra la
disposición del estudiante para el trabajo con recursos digitales. Un 43% según el
gráfico 14, considera que la plataforma tecnológica favorece el aprendizaje de manera
eficaz los recursos virtuales, esta última se nota influenciada por el hecho de que las
clases son de tipo presencial y no es obligatorio el uso de la plataforma.
81%
19%
Si
No
76%
24%
Si
No
95%
5%
Si
No
61
Gráfico 13. ¿Emplea Ud. con regularidad los recursos digitales en su hacer
diario como estudiante?
Gráfico 14. ¿Considera Ud. que la plataforma tecnológica existente en la
Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo le favorece el aprendizaje de
manera eficaz los cursos virtuales?
57%
43%Si
No
43%57%
Si
No
CAPÍTULO V
PROPUESTA
5.1 Diseño de la presentación de los applets interactivos
Actualización de datos en la matriz.
El proceso de actualización de arreglos bidimensionales contempla la
eliminación o inserción de filas o columnas, para ello se debe tener como dato el
índice de la fila o columna que se desea eliminar o insertar. Todos los applets se
desarrollaron en lenguaje Java versión 7 actualización 51 (compilación 1.7.0_51-b13)
utilizando el editor NetBeans IDE 7.4 utilizando como plantilla el diseño estándar de
COEDApplets.
El proceso de eliminación de una fila en una matriz, se lleva a cabo mediante el
desplazamiento de cada uno de los elementos inferiores al índice de la fila a eliminar
una celda hacia arriba hasta llegar al último elemento, la variable que contiene el
valor de la cantidad de filas se debe disminuir en la unidad.
Los applets de actualización desarrollados son: eliminación de una fila,
eliminación de una columna, inserción de una fila, inserción de una columna. En
todos los casos se puede crear la matriz de varias formas: aleatoriamente, desde un
archivo, ente otras (ver figura 7); para lo cual también se debe definir el tamaño de la
matriz, el botón Mostrar visualiza la matriz requerida.
63
Figura 7. Caja contenedora de los objetos que definen la matriz.
El proceso de visualización puede ser de manera automática o paso a paso; en la
lateral izquierda de la ventana se visualiza en el código la instrucción que se está
ejecutando resaltada con fondo azul, de esta manera el estudiante puede llevar una
correlación entre lo que está observando en la matriz y la instrucción que se está
ejecutando en el código. En cualquier instante se puede pulsar el botón paso a paso y
controlar la ejecución del código para observar más detalladamente que es lo que está
pasando al ejecutarse una instrucción. El proceso inverso también se puede efectuar,
si el programa se está ejecutando paso a paso se puede continuar automáticamente.
Todo esto conlleva a que el mismo estudiante aprenda el tema gradualmente de
acuerdo a su rapidez de aprendizaje. Adicionalmente por la característica propia del
programa de ser general y preciso, el estudiante puede analizar diversos casos y
profundizar más en el tema.
Proceso de eliminación de una fila en la matriz
Una vez visualizada la matriz en el panel central de la ventana y haber escrito el
índice de la fila a eliminar (figura 8), se pulsa el botón Iniciar para ejecutar las
acciones correspondientes a la eliminación de dicha fila.
64
Figura 8. Ventana inicial para eliminar una fila de una matriz.
El proceso de eliminación se efectúa desplazando cada celda (resaltada en azul)
hacia la celda de arriba (resaltada en morado) desde el siguiente índice de la fila a
eliminar hasta el último índice de la matriz (ver figura 9). Al realizar el último
intercambio se procede a realizar el mismo procedimiento con la siguiente columna y
así sucesivamente hasta la última columna. En la parte inferior se muestra las
coordenadas de la celda que será reemplazada con el valor de la celda siguiente.
Figura 9. Matriz con las celdas de trabajo resaltadas.
Una vez concluido el proceso de eliminación de la fila, la matriz queda como se
observa en la figura 10, en la misma se observa que la última fila queda repetida
65
debido a que la matriz es estática; por lo tanto, el control del tamaño se lleva con una
variable que contenga el número de filas de la matriz.
Figura 10. Ventana que visualiza la matriz una vez eliminada la fila.
Proceso de eliminación de una columna en la matriz
La ventana de eliminación de una columna en una matriz es semejante a la
ventana de eliminación de una fila en la matriz. El proceso de eliminación de la
columna se realiza desplazando cada una de las celdas una posición a la izquierda a
partir de la posición siguiente de la columna a eliminar hasta la última celda (ver
figura 11), una vez recorrida toda la fila se procede a realizar el mismo proceso hasta
la última fila. La celda resaltada en morado representa la celda a reemplazar por el
contenido de la celda en azul.
66
Figura 11. Ventana que visualiza el applet de eliminar columna en ejecución.
Una vez recorridas todas las filas de la matriz, se observa que las dos últimas
columnas están repetidas (ver figura 12), por lo tanto se debe llevar el control de la
cantidad de columnas con una variable.
Figura 12. Ventana que visualiza la matriz una vez eliminada la columna.
67
Proceso de inserción de una fila en una matriz.
El proceso de inserción de una fila en la matriz se realiza en una ventana similar
a la utilizada en el proceso de eliminación, la única diferencia es la caja de texto en la
cual se escriben los valores separados por espacio que se asignarán en la fila a insertar
como se aprecia en la siguiente figura.
Figura 13. Ventana inicial que visualiza la matriz para proceder a insertar una
fila en la matriz.
Después de definir la matriz, el índice de la fila a insertar y los valores a
insertar en la fila, se procede a realizar el procedimiento de inserción de la fila
mediante el botón mostrar, el cual consiste en desplazar cada una de las celdas desde
la última hasta la posición en la cual se insertará la fila, se debe tener en cuenta que se
debe disponer de al menos una fila adicional para poder insertar dicha fila. En la
figura 14 se observa en la primera columna las celdas de trabajo, la celda azul
representa la celda a reemplazar y la celda morado es la celda a desplazar.
68
Figura 14. Ventana que visualiza el applet de insertar fila en ejecución.
El proceso anteriormente descrito se desarrolla hasta la última columna, por lo
que quedan repetidas la fila en la posición a insertar y la siguiente. Finalmente, en la
dimensión de la fila a insertar se asignan a las celdas los valores escritos previamente
en la caja de texto, quedando finalmente como se muestra en la figura 15.
Figura 15. Ventana que visualiza la matriz una vez insertada la fila.
69
Insertar una columna en la matriz.
El proceso de inserción de una columna en la matriz se lleva a cabo
desplazando cada una de las celdas de derecha a izquierda una posición, desde el
último índice de las columnas hasta el índice correspondiente a la columna a insertar,
por supuesto se debe contar con al menos una columna adicional para almacenar los
valores correspondientes a la posición de inserción. En la figura 16 se observa la
matriz a utilizar para practicar la inserción de una columna en el índice dos con los
valores correspondientes escritos en la caja de texto separados por un espacio.
Figura 16. Ventana inicial que visualiza la matriz para proceder a insertar una
columna.
Al pulsar el botón iniciar o paso a paso, se procede a realizar los
desplazamientos de las celdas (ver figura 17), observándose en morado la celda a
desplazar y en azul la celda que recibirá el valor a desplazar, dicho proceso se realiza
hasta la celda correspondiente a la posición de la columna a insertar.
70
Figura 17. Ventana que visualiza la ejecución del applet para insertar una
columna.
Una vez desplazados todos los elementos, se observa que la última columna que
inicialmente estaba con ceros fue ocupada por los elementos de la columna anterior y
así sucesivamente con el resto de las columnas quedando duplicada la de la posición a
insertar y la siguiente. Finalmente se insertan los valores contenidos en la caja de
texto en la posición de la columna a insertar como se aprecia en la figura 18.
Figura 18. Ventana que visualiza la matriz con la columna insertada.
71
Búsqueda de datos en la matriz.
La búsqueda de valores en una matriz es un proceso que consiste en la
comparación de valores con una clave de búsqueda hasta conseguirlo o hasta que no
haya más elementos con los cuales compararlo. En la matriz este tipo de operaciones
se puede realizar por fila o por columna, los métodos de búsqueda a utilizar en este
trabajo son secuencial y binario.
Búsqueda secuencial en una fila de una matriz.
La búsqueda secuencial consiste en comparar uno a uno los valores contenidos
en la matriz con una clave de búsqueda, dicho proceso se realiza en datos ordenados o
desordenados y finaliza cuando el valor es encontrado o hasta que no haya más
valores con los cuales comparar. En la figura 19 se presenta la ventana utilizada para
conocer cómo se ejecutan las instrucciones en la operación de búsqueda secuencial,
en la parte central superior se define cual es la fila y el valor a buscar en la matriz que
se muestra en la parte central del applet.
Figura 19. Ventana que visualiza la matriz para buscar un valor por fila.
72
Una vez pulsado el botón Iniciar o paso a paso se resalta en azul el elemento
actual de comparación y en la parte lateral izquierda se resalta la instrucción que se
está ejecutando en ese instante (ver figura 20), dicho proceso se realiza hasta
encontrar el valor o hasta llegar al final de la fila, si el valor es encontrado o no se
muestra el mensaje respectivo y la posición en la parte inferior si es el caso.
Figura 20. Ventana que visualiza el applet de eliminar columna en ejecución.
Búsqueda secuencial en una columna de una matriz.
La búsqueda secuencial en una columna de una matriz se realiza de manera
similar al proceso anteriormente descrito en la búsqueda secuencial en una fila de la
matriz, en este caso se busca en toda la columna especificada la clave de búsqueda
(ver figura 21), dicha búsqueda se realiza hasta que se consiga el valor o hasta llegar
al último elemento de la columna, en ambos casos se muestra la posición del
elemento encontrado y un mensaje según sea el caso.
73
Figura 21. Ventana que visualiza la búsqueda de un valor en una columna.
Búsqueda binaria en una fila de una matriz.
El applet de búsqueda binaria por fila (ver figura 22) ubica la posición del valor
que coincide con la clave de búsqueda, para ello el programa se basa en comparar el
elemento central de la lista ordenada ascendentemente con la clave de búsqueda y en
caso de coincidir el proceso se detiene, sino se continúan haciendo comparaciones
con las mitades restantes hasta conseguir el valor o no poder hacer más divisiones, en
cuanto al diseño del applet se mantiene similar al resto de las aplicaciones.
Búsqueda binaria en una columna de una matriz.
El proceso de búsqueda binaria en una columna utiliza un procedimiento
similar al descrito en la búsqueda binaria por fila, se define la columna en la cual se
realizará la búsqueda y el dato clave a buscar en la matriz (ver figura 23), luego de
pulsar el botón Iniciar se inicia el proceso de búsqueda del dato clave comparando el
valor ubicado en la posición central de la lista con el dato clave, en caso de ser igual
el proceso se detiene, sino el proceso continua hasta encontrarlo o que no haya más
74
datos para comparar para lo cual se emite el mensaje respectivo.
Figura 22. Applet de búsqueda binaria por fila.
Figura 23. Ventana que visualiza el applet de eliminar columna en ejecución.
75
Aplets para el ordenamiento de datos en la matriz.
El ordenamiento de datos es una actividad de uso común en la computación, los
applets desarrollados ordenan los datos de una fila o una columna determinada de
manera ascendente y con dimensiones dependiente, utilizando los métodos de
burbuja, selección e inserción. En estas aplicaciones se quiere que el estudiante
aprenda a su ritmo la lógica de programación de los métodos de ordenamiento y la
memorización por repetición de las instrucciones, además de que pueda analizar
diversos casos y observe el comportamiento del algoritmo en cuanto a rapidez,
comparaciones, intercambios, complejidad del código, etc.
Ordenamiento burbuja.
Este método es el más conocido por su facilidad de comprensión y
programación, en el applet se resaltan dos celdas (ver figura 24) la morada
correspondiente a la posición j se compara con la azul de posición j+1, como el
ordenamiento a implementar es ascendente si el valor de la posición j es mayor que el
valor de la celda siguiente entonces se intercambian ambas columnas por tratarse de
columnas dependientes, dicha comparación se realiza hasta el penúltimo elemento de
la fila resultando finalmente que el mayor valor ocupe la última posición en la fila;
este proceso se realiza tantos elementos tenga la fila menos la unidad, al final de estas
pasadas la matriz quedará ordenada de manera ascendente por la fila seleccionada.
De manera similar se desarrolló un applet para el ordenamiento de una columna
por el método de burbuja (ver figura 25), en el cual se suministra la matriz a ordenar,
el índice de la columna a ordenar también en este caso por defecto se ordena de
manera ascendente y dependiente entre columnas.
76
Figura 24. Applet para el ordenamiento burbuja por fila.
Figura 25. Applet para el ordenamiento burbuja por columna.
Ordenamiento Selección
El applet de ordenamiento por selección permite mostrar de manera automática
77
o paso a paso de manera interactiva y simultáneamente el conjunto de instrucciones y
lo que pasa en la matriz durante todo el proceso de ordenamiento, para ello el método
ordena un elemento a la vez para el caso de valores en forma ascendente busca el
menor valor y lo ubica de primero realizando el respectivo intercambio luego entre
los elementos restantes busca el menor valor y lo ubica en la segunda posición y así
sucesivamente con el resto de los valores.
Los applets para el ordenamiento por selección tienen una ventana similar a las
de ordenamiento por burbuja como se aprecia en las figuras 26 y 27. La celda de
color morado representa la celda de comparación correspondiente al primer ciclo y la
celda azul representa la celda con la cual se está comparando segundo ciclo, al
determinar la posición del menor valor se inicia el intercambio de las respectivas
columnas.
Figura 26. Applet para el ordenamiento selección por fila.
En el caso de ordenamiento por columnas, el recorrido se hace de manera
vertical hacia abajo resaltando de color morado la celda de comparación
78
correspondiente al primer ciclo y la celda azul utilizada por el segundo ciclo en la
búsqueda del menor valor, al determinar la posición del menor valor, se realiza el
intercambio entre las columnas respectivas.
Figura 27. Applet para el ordenamiento selección por columna.
Ordenamiento Inserción
El applet de ordenamiento por inserción permite ordenar un conjunto de datos
mediante la inserción de cada valor en el lugar que le corresponde entre el conjunto
de elementos ya ordenados. En la figura 28 se tiene la interfaz para el ordenamiento
por inserción de una fila en una matriz, en este proceso todos los valores de las celdas
de la columna son almacenados en un vector y posteriormente los valores que ya
están ordenados se desplaza toda la columna a la derecha hasta la posición que le
corresponde al elemento de la fila a ordenar, una vez en dicha posición se procede a
copiar los valores del vector a la columna correspondiente, este proceso se sigue
desarrollando con el resto de elementos hasta el último elemento de la fila.
79
Figura 28. Applet para el ordenamiento inserción por fila.
El applet de ordenamiento de inserción (ver figura 29) tiene un aspecto similar
al applet del método de ordenamiento por inserción de una fila de la matriz, se
almacenan los valores de la fila correspondiente al valor de la celda que se está
ordenando, luego las celdas ya ordenadas son desplazadas hacia abajo una posición
hasta la posición que le corresponde ocupar, en dicha posición se escriben los
elementos contenidos en el vector a lo largo de toda la fila de la matriz, este proceso
se lleva a cabo hasta el último elemento de la columna a eliminar.
5.2 Firma de los applets
Un Applet por defecto no puede acceder a los recursos del ordenador donde se
está visualizando, ni disco duro, ni impresora ni ninguna otra cosa. Tampoco puede
establecer conexiones con otros ordenadores que no sean el servidor de dónde viene.
El motivo de esto es sencillo. Yo podría hacer y poner en esta página un Applet que
borre el disco duro del que navega y vea esta página. Sólo por visualizar esta página,
se borraría el disco duro. Eso, evidentemente, es muy inseguro (Abellán, 2007).
80
Figura 29. Applet para el ordenamiento inserción por columna.
Por ello, el navegador, que es donde se ejecuta el Applet, restringe mucho los
permisos del Applet. Sin embargo, para dar funcionalidad al Applet, a veces es
necesario que este pueda acceder al disco duro. La forma de conseguir esto es firmar
el Applet digitalmente.
Cuando el navegador solicita la ejecución de un Applet firmado, le saca al
navegante un aviso que muestra por ejemplo el siguiente mensaje:
Este Applet está firmado por Universidad de Carabobo.
Pulse "Aceptar" sólo si confía en Universidad de Carabobo.
Si se pulsa el botón “Aceptar”, se le indica al navegador que confiamos en el
applet firmado como Universidad de Carabobo, así que el navegador aceptará la
ejecución del applet y le dará los permisos de acceso al disco duro, a la impresora
entre otros.
Al intentar cargar una página con el navegador y tiene applets que aún no han
81
sido firmados, no funcionará. Si se abre la consola de java (botón derecho del ratón
sobre el applet y "abrir consola java"), se presenta una excepción de acceso denegado
como esta:
java.security.AccessControlException: access denied
(java.io.FilePermission \ read)
at java.security.AccessControlContext.checkPermission(Unknown
Source)
at java.security.AccessController.checkPermission(Unknown Source)
at java.lang.SecurityManager.checkPermission(Unknown Source)
at java.lang.SecurityManager.checkRead(Unknown Source)
at java.io.File.list(Unknown Source)
at ordenamiento.applet.AppletFirmado.burbuja AppletFirmado.java:30)
at ordenamiento.applet.AppletFirmado.init(AppletFirmado.java:24)
at sun.applet.AppletPanel.run(Unknown Source)
at java.lang.Thread.run(Unknown Source)
Para que funcione, se debe firmar el applet. En JAVA_HOME/bin se tiene las
aplicaciones keytool y jarsigner que permiten generar y firmar el applet. La primera,
keytool, genera el certificado para el applet. La segunda, jarsigner, permite firmar el
applet.
Los pasos a seguir son:
Ejecutar keytool, por ejemplo:
keytool -genkey -alias ordenamiento -validity 120 -v
donde ordenamiento es un alias para estas claves. La validez, según se
indica, será de 120 días.
Luego presenta una serie de preguntas, datos que luego se pondrán en el
certificado y el usuario podrá ver.
Pregunta una clave para almacén de claves: Escribir una clave que debe
recordar.
Pregunta nombre y apellidos: Escribe por ejemplo "Juan Gonzalez"
Pregunta nombre del departamento de la empresa: Escribe "compu".
Pregunta nombre de la empresa: también, cómo no, "uc"
Pregunta localidad: Valencia (sin acento por si acaso)
Pregunta provincia: Carabobo
82
Pregunta código del país de dos letras: VE, de Venezuela.
Muestra los datos introducidos y pregunta si es correcto, se pulsa que sí.
Genera las claves y el certificado autofirmado, además intenta acceder a
internet, el corta fuegos emite un mensaje y se le da permiso.
Solicita contraseña y da opción a pulsar intro si es la misma que la del
almacén: Se pulsa intro
Genera un archivo .keystore en c:\documents and settings\usuario\.keystore
Una vez que se tiene el certificado, hay que firmar el jar. Para ello, se ejecuta la
aplicación jarsigner.
jarsigner.exe appletfirmado.jar ordenamiento -verbose
Solicita la clave del almacén de claves.
Como el anterior, solicita acceso a internet, avisa el corta fuegos, se le otorga
permiso.
Al hacer esto puede intentar renombrar el appletfirmado.jar, si se tiene el
navegador abierto e intenta ver el applet, no permite renombrar el appletfirmado.jar,
a pesar de que el navegador ya no estaba visualizando el applet. Para este caso se
recomienda cerrar el navegador.
Una vez hecho esto, se puede ver la página en el navegador. El navegador
mostrará un aviso diciendo que el certificado no ha podido ser comprobado y que si
se desea ejecutar. El aviso del navegador es normal, puesto que el applet está
autofirmado y debido a que no representamos una entidad reconocida para generar
certificados digitales. Por ello, el navegador advierte que el applet está firmado, pero
no por una autoridad adecuada. Si se acepta el certificado, el applet funcionará
correctamente.
5.3 Diseño de los objetos de aprendizaje
Se desarrollaron tres OA en el editor Exelearning versión 1.04.1 cada uno de
los OA contienen páginas contentivas de texto explicativo, imágenes, ejemplos,
applets interactivos para la práctica de cada uno de los temas en estudio.
83
5.3.1 Estructura del Objeto de Aprendizaje de Contenido Abierto OACA para
el manejo de arreglos bidimensionales.
Unidad Curricular: Computación.
Ubicación temática: Arreglos Bidimensionales
Tema: Actualización de Arreglos Bidimensionales
5.3.1.1 Ficha del OACA manejo de arreglos bidimensionales
Título: Manejo de arreglos bidimensionales.
Descripción: Los arreglos bidimensionales son de amplio uso en distintas área
de aplicación de la computación, en este OACA se estudia la inserción y eliminación
de elementos en un vector, la inserción o eliminación de filas o columnas en una
matriz.
Palabras clave: arreglos bidimensionales, matrices, eliminación inserción,
agregar.
Tabla de contenidos:
Ficha del OACA
Intencionalidad Formativa
Contenido
Mapa Conceptual
Desarrollo del Contenido
Eliminación de un elemento en un vector
Agregar un elemento al vector
Inserción de un elemento en un vector
Eliminación de una fila o columna en una matriz
Agregar una fila o columna en una matriz
Inserción de una fila o columna en una matriz
Recurso
Actividades
Reflexión sobre lo aprendido
84
Referencias bibliográficas
Créditos
Fecha de creación: 01/04/13
Licencia: Este Objeto de Aprendizaje de Contenido Abierto será reconocido
bajo la Licencia Creative Commons con las siguientes condiciones: Reconocimiento,
No Comercial, Compartir Igual. Esto permite la reutilización de dicho recurso,
pudiendo generarse obras derivadas (adaptaciones y/o traducciones) siempre y
cuando se reconozca la autoría (pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo
del autor en el uso que hace de su obra), no se permita la comercialización y los
productos obtenidos se distribuyan con igual licencia que el recurso original.
5.3.1.2 Intencionalidad Formativa
El presente Objeto de Aprendizaje de Contenido Abierto tiene como propósito:
Eliminar un elemento de un vector.
Agregar un elemento al vector.
Insertar un elemento en un vector.
Eliminar una fila.
Eliminar una columna.
Agregar una fila.
Eliminar una fila.
Insertar una fila.
Insertar una columna
¡Animémonos a enriquecer nuestros conocimientos, participemos!
5.3.1.3 Mapa conceptual
Conceptos importantes a considerar durante el desarrollo del OACA: Inserción
85
y eliminación de elementos en un vector, inserción y eliminación de filas o columnas
en una matriz.
5.3.1.4 Desarrollo de contenido
Está dirigido a toda aquella persona que deseen conocer o ampliar sus
conocimientos en: inserción y eliminación de elementos en un vector así como la
inserción y eliminación de filas o columnas en una matriz.
5.3.1.4.1 Orientaciones
Al finalizar la lectura de este recurso educativo, se tenderá conocimiento de los
puntos siguientes:
Desplazar los elementos de un vector para eliminar un elemento del
vector ubicado en una posición determinada.
Desplazar los elementos de un vector para insertar un elemento en una
posición determinada.
Eliminar una fila o columna ubicada en un índice determinado de una
matriz.
Insertar una fila o columna ubicada en un índice determinado de una
matriz.
Una vez que estudiemos toda la información ofrecida, estaremos en condiciones
de realizar las actividades de aprendizaje para la autoevaluación y la reflexión sobre
lo aprendido, esta última a modo de cierre integrador sobre el tema.
Esperamos que con el uso de este OACA y las actividades diseñadas, logremos
un aprendizaje efectivo, construyamos nuestro conocimiento, realicemos el análisis
de la información y quede una ventana abierta a la realización de nuevas
investigaciones sobre el tema tratado.
86
A continuación se expone todo el material teórico relacionado con la
actualización de arreglos bidimensionales de forma teórica y práctica incluyendo
representaciones algorítmicas y el código en Java de ejemplos prácticos.
5.3.1.5 Recursos
Desarrollar el contenido a través del uso de un recurso de información que le
sea amistoso a las y los estudiantes, puede ser un video, una web, applets, etc. En este
OA se implementan applets para el repaso y práctica de diferentes casos que lleven a
un análisis más profundo de la actividad.
5.3.2 Actividades.
Escribe en tu cuaderno un conjunto de datos propuestos y realiza:
La eliminación de un elemento en una posición determinada del vector
paso a paso (corrida en frio).
La inserción de un elemento en una posición determinado del vector
paso a paso.
Un programa que permita implementar la eliminación o inserción de
elementos en una vector y comprueba la ejecución paso a paso con tus
resultados.
La eliminación de una fila o columna determinada en un matriz.
La inserción de una fila o columna determinada en un matriz.
Un programa que permita implementar la eliminación o inserción de una
fila o columna ubicada en una posición determinada y comprueba la
ejecución paso a paso con tus resultados.
87
5.3.3 Reflexión sobre lo aprendido.
5.3.4 Referencias bibliográficas.
5.3.5 Créditos.
5.4 El OA para la actualización, búsqueda y ordenamiento de datos en
arreglos bidimensionales.
En la figura 30 se muestra la página correspondiente a la presentación del OA
en fase de diseño utilizando el editor Exelearning en el cual se identifica la institución
educativa, el tema de estudio y la licencia de uso del material de estudio.
Figura 30. Ventana de procesos de actualización en una matriz.
La siguiente ventana (ver figura 31) muestra la página correspondiente a la
ficha de aprendizaje, en la misma se muestran los datos del OA como: título,
descripción, a quién está dirigido, tabla de contenido, duración estimada de
navegación la fecha de creación y el tipo de licencia de uso del material de estudio.
88
Figura 31. Ventana de la ficha del OA.
La intencionalidad formativa (ver figura 32) contempla el objetivo del OA,
motivación al estudiante, producir la captación del interés de los estudiantes y la
comprensión y significado de la actividad que se le plantea.
Figura 32. Intencionalidad formativa.
89
El mapa conceptual (ver figura 33) muestra un esquema de contenidos u otra
forma gráfica que exprese el sistema de conocimientos y de habilidades de la temática
objeto de estudio y la relación entre los diferentes aspectos de la misma. En cada uno
de los objetos de aprendizaje se muestra un mapa conceptual referido al tema en
estudio.
Figura 33. Mapa conceptual.
En la figura 34 se visualiza un resumen de lo que engloba el tema de
actualización de una matriz, en ella se describen los diferentes procesos que se
estudiarán en el OA.
En la figura 35 se visualiza la explicación del proceso de eliminación de una
fila o una columna en una matriz así como también cual es el contenido del OA en las
páginas siguiente incluyendo recomendaciones de uso de los applets para la
realización de los ejercicios prácticos.
90
Figura 34. Actualización de Matrices.
Figura 35. Eliminar una fila o columna de una matriz.
La representación algorítmica (ver figura 36) muestra las instrucciones que se
deben implementar para realizar tanto e proceso de eliminación de una fila como para
eliminar una columna en una matriz, dicho algoritmo se utiliza para tener una primera
91
aproximación de la lógica de programación, variables a utilizar, secuencia de las
instrucciones para posteriormente poder digitalizar en el respectivo lenguaje la
aplicación que ejecutara dichas instrucciones.
Figura 36. Algoritmos de los procesos de eliminación de una fila y de una
columna.
En la página de ejemplo (ver figura 37), se visualiza la matriz a medida que se
van haciendo los cambios en cada iteración para cada uno de los procesos
desarrollados en el OA, se resaltan las celdas que han sido modificadas para apoyar la
explicación del proceso, se inicia con la matriz original y después del conjunto de
eliminaciones de celdas se llega a la matriz final bien sea con la fila eliminada o la
columna eliminada.
En la figura 38 se muestra el código fuente de un método en lenguaje Java para
realizar el proceso de eliminación de una columna en una posición determinada de
una matriz.
92
Figura 37. Ejemplo de los procesos de eliminación de una fila o de una
columna en una matriz.
Figura 38. Código fuente de los procesos de eliminación de una columna.
La figura 39 se refiere a la práctica mediante la cual aparecerá una advertencia
sobre la ejecución del applet, para lo cual se chequea la opción “Acepto los riesgos y
93
deseo ejecutar esta aplicación” seguidamente se pulsa el botón Ejecutar ya que es una
aplicación segura debidamente certificada, una vez autorizada la ejecución se muestra
la interfaz del applet en el cual se colabora con el aprendizaje del proceso en estudio
mediante la visualización del código a ejecutar y de los procesos que se realizan en la
matriz ubicada en la parte central de la ventana, el proceso se puede llevar a cabo de
manera automática o paso a paso dependiendo de la velocidad de aprendizaje del
estudiante.
Figura 39. Advertencia de bloqueo del applet en el navegador mozzilla.
En caso de que no aparezca la ventana de la figura 39 o simplemente no se
visualice el applet puede deberse a dos factores a saber: la firma del applet esta
vencida o las opciones de seguridad de Java impiden la ejecución de la aplicación. En
el primer caso se debe firmar nuevamente los archivos jar y cargarlos nuevamente en
el applet y en el segundo caso se debe ir al panel de control y en la ficha de
programas se selecciona en Java el nivel de seguridad requerido para ejecutar la
aplicación.
En la figura 40 se muestra el applet ya cargado y listo para iniciar la práctica,
en el mismo se deben cargar la matriz y definir su tamaño, al pulsar el botón mostrar
94
la matriz se visualiza en la parte central, seguidamente se indica la posición de la fila
a eliminar y se pulsa el botón iniciar o paso a paso de acuerdo a la velocidad de
ejecución que se necesite para visualizar la ejecución de las instrucciones en la
matriz.
Figura 40. Ventana del applet en ejecución.
En el caso de la página de eliminación de una columna se presenta un applet
similar con su respectivo algoritmo y procedimiento para llevar a cabo dicho proceso.
En otro orden de ideas en las matrices se puede agregar o insertar filas o
columnas en una matriz (ver figuras de la 35 a la 40), las páginas utilizadas en esta
sección son similares a las utilizadas en el tema de eliminación de filas o columnas en
una matriz. En la figura 41 se muestra la página de actividades a desarrollar por el
estudiante con respecto al tema de estudio.
En la ventana de reflexión de lo aprendido (ver figura 42) se invita a los
estudiantes a valorar: lo que aprendió, cómo lo aprendió y para qué lo aprendió,
además de reflejar la importancia personal y social que le da a lo aprendido con vistas
a desarrollar el aspecto metacognitivo en el proceso, tan importante en el aprender a
95
aprender y la independencia del estudiante.
Figura 41. Actividades de actualización de una fila o una columna en una
matriz.
Figura 42. Reflexión sobre lo aprendido en la actualización de matrices.
En la ventana de referencias bibliográficas (ver figura 43) se escriben los datos
según las normas APA de los textos o fuentes citadas en el OA.
96
Figura 43. Referencias bibliográficas.
En la ventana de créditos (ver figura 44) se identifica la autoría del OA,
especificando los aportes del autor durante el proceso de diseño, elaboración y
revisión así como también se declara las condiciones para la utilización y
reutilización del OA.
Figura 44. Créditos de la creación del OA.
En cuanto a los OA de búsqueda y ordenamiento se utilizó la misma plantilla
recientemente explicada.
CONCLUSIONES
Una vez aplicado el instrumento de recolección de datos, y luego de procesar y
analizar la información suministrada por los estudiantes encuestados, se concluye en
la necesidad de parte del estudiante de tener recursos adicionales para el aprendizaje
que tenga consolidada la información referente a un tema en específico y
adicionalmente permita la interactividad para la práctica de ejercicios.
El desarrollo de aplicaciones interactivas que simulen los algoritmos a estudiar
en clase favorecen significativamente el aprendizaje del tema en estudio, estas
aplicaciones permiten visualizar la ejecución de los procesos en forma dinámica paso
a paso. Los objetos de aprendizaje organizados en repositorios facilitan su
disponibilidad para su utilización en clase y para la creación de nuevos objetos de
aprendizaje.
La portabilidad tanto de los applets como del OA es de gran ayuda para
expertos en TIC, puesto que su utilización no requiere disponer de máquinas ni
software costoso. Los objetos de aprendizaje tienen una interfaz sencilla que
conducen al usuario intuitivamente a la ejecución de operaciones para el manejo de
matrices, de manera conceptual y práctica con el fin de entender el algoritmo objeto
de estudio y posteriormente implementarlo en el lenguaje de programación utilizado
en la asignatura.
La utilización del objeto de aprendizaje es sencilla lo que facilita la
visualización de la teoría y los ejemplos prácticos, todo esto complementado con la
interacción mediante applets que resuelven ejemplos del tema a desarrollar. En el
applet se visualiza el segmento de código, pseudocódigo o algoritmo que se utiliza en
el proceso a estudiar, esto facilita entender la lógica de programación; inclusive con
98
el botón paso a paso el usuario controla la ejecución del programa a medida que va
entendiendo cada una de las instrucciones. Entonces a medida que se va ejecutando el
applet, se resalta en el código la instrucción respectiva, y en la matriz visualizada en
pantalla se muestra la acción realizada.
RECOMENDACIONES
Incorporar la mayor cantidad posible de docentes a la creación de objetos de
aprendizaje distribuido por temas de la asignatura, esto se puede hacer extensible a
otras asignaturas en las cuales se requiere evaluar diversidad de tipos de ejercicios y
que el tiempo de horas de clase le imposibilita al docente abarcar con profundidad la
diversidad de casos de estudio.
Constituir grupos con al menos un experto programador para el desarrollo e
implementación de applets con el fin de simular los procesos a realizar en un
determinado ejercicio para de esta manera complementar el objeto de aprendizaje si
así lo requiere.
Someter los objetos de aprendizaje desarrollados a un proceso de evaluación y
viabilidad para su posterior validación y envío a los repositorios de objetos de
aprendizaje.
El uso de los objetos de aprendizaje en forma paralela a la asignatura, le
permite al usuario contar con una herramienta complementaria que le ayude a
estudiar para diversos casos cual es el orden de ejecución del programa y disponer de
dicha herramienta a distancia sin límite de tiempo y así poder experimentar a su ritmo
de aprendizaje.
REFERENCIAS
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ANEXO.
Anexo A.1. Operacionalización de las variables.
Objetivo General: Desarrollar objetos de aprendizaje para la enseñanza de actualización, búsqueda y ordenamiento de
datos en arreglos bidimensionales.
Objetivo
específico
Variables Definición Dimensiones Indicadores Técnicas Ítems
Asociados
Diagnosticar
la necesidad
de desarrollar
objetos de
aprendizaje
para la
actualización,
búsqueda y
ordenamiento
de datos en
matrices.
Necesidad de
desarrollar OA
para el
aprendizaje de
técnicas de
programación en
arreglos
bidimensionales
Permite conocer
la necesidad de
implementar
estrategias de
apoyo virtuales,
complementarias
a la formación
teórica y práctica
del tema de
arreglos
bidimensionales.
Tecnología y
recurso
didáctico
disponible.
Habilidades y
destrezas del
estudiante.
Recursos
informáticos
disponibles
Tiempo sin
practicar lógica
de programación
Material
didáctico
utilizado
Reconocimiento
de la capacidad
para trabajar en
ambientes
virtuales
Encuesta 1,2
3
4,5,6
7,8
Anexo A.2. Operacionalización de las variables.
Objetivo General: Desarrollar objetos de aprendizaje para la enseñanza de actualización, búsqueda y ordenamiento de
datos en arreglos bidimensionales.
Objetivo
específico
Variables Definición Dimensiones Indicadores Técnicas Ítems
Asociados
Diseñar los
objetos de
aprendizaje
para la
actualización,
búsqueda y
ordenamiento
de datos en
matrices.
Desarrollo de
los OA
Diseño y
producción de los
OA basados en la
teoría de
aprendizaje
seleccionada y
enfocado en un
diseño
instruccional
adecuado.
Elementos
fundamentales
para la creación
y disponibilidad
de los OA
Características
deseables en el
OA
Disposición del
tiempo y uso de
recursos para el
aprendizaje en
ambientes
virtuales
9,10,11,12
13,14
Anexo B. Cuestionario dirigido al alumno
Universidad de Carabobo
Facultad de Ingeniería
Departamento de Computación
Estimado Estudiante:
Ha sido seleccionado entre los miembros académicos de la facultad de
ingeniería de la Universidad de Carabobo, para responder este cuestionario con fines
académicos relacionados con el desarrollo de objetos de aprendizaje para la
enseñanza de operaciones matriciales en la asignatura computación avanzada. Sus
respuestas a este cuestionario constituyen una valiosa colaboración al desarrollo de
mi trabajo de investigación. Es necesario que al responder lo haga de manera precisa,
clara y sincera consigo mismo, para garantizar la veracidad de la información aquí
recopilada.
Reciba mi agradecimiento por su colaboración,
Prof. Alejandro E. Bolívar P.
Cuestionario Inicial.
Instrucciones: A continuación se presenta un cuestionario con la opción de
respuesta Si y No, por favor marque solo una, colocando una equis (x) en el espacio
respectivo.
No Ítems. Si No
1 ¿Tiene computador personal?
2 ¿Cuenta con servicio de internet fuera de la universidad?
3 ¿Tiene Ud. dos semestres o más sin practicar programación?
4 ¿El material disponible mediante el cual estudió el tema de arreglos
bidimensionales es interactivo?
5 ¿Considera Ud. que el uso de material interactivo influye
positivamente en el aprendizaje?
6 Me parece que las guías y presentaciones contienen mucha
información teórica y práctica.
7 Considera usted que posee habilidades y destrezas probadas para
adquirir conocimiento en ambientes virtuales.
8 ¿Ha participado en cursos virtuales que incluyan el uso de software
para el aprendizaje en la práctica de ejercicios de manera
interactiva?
9 ¿Considera necesario para el estudio del tema de arreglos
bidimensionales mediante un software educativo, la visualización de
la secuencia de ejecución del código del programa?
10 ¿Considera necesario para el estudio del tema de arreglos
bidimensionales mediante un software educativo, la visualización de
las acciones (intercambios, modificaciones, etc.) que se realizan en
el arreglo?
11 Es necesario controlar la velocidad de ejecución de la técnica de
programación a aprender bien sea paso a paso o en forma
automática.
12 Es necesario disponer de contenidos teórico, práctico y de
ejercitación interactivos para el aprendizaje de técnicas de
programación.
13 Emplea usted con regularidad los recursos digitales en su hacer
diario como estudiante.
14 Considera usted que la plataforma tecnológica existente en la
Facultad de ingeniería de la Universidad de Carabobo le permite
aprender de manera eficaz los cursos virtuales.
Gracias por su colaboración.
Cuestionario Final.
Instrucciones: A continuación se presenta un cuestionario con la opción de
respuesta Si y No, por favor marque solo una, colocando una equis (x) en el espacio
respectivo.
No Ítems. Si No
1 ¿Tiene computador personal?
2 ¿Cuenta con servicio de internet fuera de la universidad?
3 ¿Tiene Ud. dos semestres o más sin practicar programación?
4 ¿El material disponible que utilizó para estudiar el tema de arreglos
bidimensionales es interactivo?
5 ¿Considera Ud. que el uso de material interactivo influye
positivamente en el aprendizaje?
6 ¿Considera Ud. que las guías y presentaciones contienen
información teórica y práctica en exceso?
7 ¿Tiene habilidades y destrezas necesarias para adquirir conocimiento
en ambientes virtuales?
8 ¿Ha participado en cursos virtuales que incluyan el uso de software
educativo para el aprendizaje de ejercicios prácticos de manera
interactiva?
9 ¿Considera necesario para el estudio del tema de arreglos
bidimensionales mediante un software educativo, la visualización de
la secuencia de ejecución del código del programa?
10 ¿Considera necesario para el estudio del tema de arreglos
bidimensionales mediante un software educativo, la visualización de
las acciones (intercambios, modificaciones, etc.) que se realizan en
el arreglo?
11 ¿Considera Ud. necesario controlar la velocidad de ejecución en un
ambiente virtual interactivo, bien sea paso a paso o en forma
automática para estudiar técnicas de programación?
12 ¿Es necesario disponer de contenidos teórico, práctico y de
ejercitación interactivos para el aprendizaje de técnicas de
programación?
13 ¿Emplea Ud. con regularidad los recursos digitales en su hacer diario
como estudiante?
14 ¿Considera Ud. que la plataforma tecnológica existente en la
Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo le favorece el
aprendizaje de manera eficaz los cursos virtuales?
Gracias por su colaboración.
Anexo C. Formato de validación del instrumento, carta al experto
Universidad de Carabobo
Facultad de Ingeniería
Departamento de Computación
Estimado Profesor:
A continuación se presenta un instrumento que permitirá la recolección de
información útil para el desarrollo de la investigación titulada “Desarrollo de objetos
de aprendizaje para la resolución de problemas mediante el uso de operaciones
matriciales”.
Se ha diseñado un instrumento dirigido a profesores del área de computación y
matemática, con el propósito de sustentar la determinación de la necesidad de la
desarrollar objetos de aprendizaje para la enseñanza de operaciones matriciales de los
temas de actualización, búsqueda y ordenamiento de datos en arreglos
bidimensionales.
Usted ha sido seleccionado para participar como experto en la validación del
instrumento, lo cual constituye una valiosa colaboración al desarrollo de este trabajo
de investigación.
El juicio referente a la validación del instrumento permitirá reconocer
específicamente la congruencia entre los ítems y los objetivos de la investigación, y la
claridad con que están redactados.
Reciba mi agradecimiento por su colaboración,
Prof. Alejandro E. Bolívar P.
Instrucciones:
Lea cuidadosamente el objetivo general de la investigación, el objetivo
asociado con el instrumento, y los ítems del cuestionario, e indique con una equis (x)
la alternativa que se ajuste a su criterio (si o no) para cada elemento evaluado en el
formato de validación (congruencia y claridad).
Objetivo general
Desarrollar objetos de aprendizaje para la enseñanza de actualización, búsqueda
y ordenamiento de datos en matrices.
Objetivo específicos
Con la finalidad de lograr el alcance del objetivo propuesto, se plantean los
siguientes objetivos específicos:
Diagnosticar la necesidad de desarrollar objetos de aprendizaje para la
actualización, búsqueda y ordenamiento de datos en matrices.
Diseñar los objetos de aprendizaje para la actualización, búsqueda y
ordenamiento de datos en matrices.
Verificar el funcionamiento de los objetos de aprendizaje.
Anexo D. Formato de validación del instrumento para expertos.
Formato para la validación de ítems Tabla empleada para la Validación de Contenido: Redacción,
pertinencia y relevancia
Item Redacción Pertinencia Relevancia
E B R D M E B R D M E B R D M
5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(E)xcelente = 5 (B)ueno = 4 (R)egular = 3 (D)eficiente = 2 (M)uy deficiente= 1
Observaciones generales:
Apellidos y Nombres: _________________________
Cédula de Identidad: _________________
Firma: ______________________
Anexo E. Cálculo del coeficiente de confiabilidad de Kuder-Richardson
(KR)
Sujeto Items Total
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 10
2 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 11
3 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 8
4 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 5
5 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 8
6 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 9
7 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 6
8 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 6
9 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 12
10 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13
11 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 9
12 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 11
13 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12
14 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 6
15 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 11
16 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 8
17 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 10
18 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13
19 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 12
20 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 5
21 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 8
TRC 13 16 9 7 19 11 19 8 17 17 16 20 12 9
p 0,6 0,8 0,4 0,3 0,9 0,5 0,9 0,4 0,8 0,8 0,8 1,0 0,6 0,4
q(1-p) 0,4 0,2 0,6 0,7 0,1 0,5 0,1 0,6 0,2 0,2 0,2 0,0 0,4 0,6
pq 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,0 0,2 0,2 6.8
Vt = 2.6
Sustituyendo los valores correspondientes en la fórmula, se tiene:
KR20=n
n-1*
Vt- ∑pq
Vt KR20=
21
21-1*
Vt- ∑pq
Vt KR20= 0.7
El coeficiente de confiabilidad de consistencia interna fue de 0.7, el cual puede
considerarse aceptable.
![Arreglos en Java - MiLibreta.com.mxgalvez.milibreta.com.mx/UAS/Lenguajes/Java/4.-Arreglos en Java.pdf · Bidimensionales Dos o más índices asociados con cada elemento int[][] Matriz;](https://static.fdocuments.co/doc/165x107/5f841818fc81c461666daa76/arreglos-en-java-en-javapdf-bidimensionales-dos-o-ms-ndices-asociados-con.jpg)
![Fotobiofísica19 [Modo de compatibilidad] · forma arreglos cristalinos bidimensionales en la membrana • En su forma adaptada a luz contiene todo trans-retinal. 16. 17 Xantorrodopsina](https://static.fdocuments.co/doc/165x107/5ebd231699d4e264e22fe5b2/fotobiofsica19-modo-de-compatibilidad-forma-arreglos-cristalinos-bidimensionales.jpg)
