Desenvolvimento de uma Linha de Produto de Software para Módulos de Aprendizagem Interativa

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Bianca Carreiro Galvão
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1 Desenvolvimento de uma Linha de Produto de Software para Módulos de Aprendizagem Interativa Danilo Leite Dalmon Orientador: Prof. Dr. Leônidas de O. Brandão Qualificação de Mestrado Instituto de Matemática e Estatística - Universidade de São Paulo

2 Sumário 1 Introdução 2 Métodos 3 Resultados Parciais 4 Considerações Finais

3 Introdução Introdução

4 Aplicativos Educacionais Software com objetivos de aprimorar os processos de ensino e aprendizagem Benefícios Motivação Interatividade Retroação (feedback)

5 Aplicativos Educacionais Podem ser classificados em três categorias Apoio, Gerenciamento (SGC) Apresentação de Conteúdo Atividades Interativas

6 Módulos de Aprendizagem Interativa (ima) Aplicativos de Atividade com: Integráveis em SGC Ferramentas de Autoria para professores Interatividade Retroação (feedback)

7 icomb

8 igeom

9 ima Existentes ima atuais icomb igeom igraf ivprog Desenvolvidos de forma ad-hoc

10 Desenvolvimento de Aplicativos Educacionais Duas etapas: Projeto Instrucional Projeto de Software e Implementação

11 Problemática Problema do trabalho Dificuldade em desenvolver, manter e evoluir ima.

12 Justificativa Justificativas do trabalho Comunidade (mais e melhores aplicativos) Fornecedores (melhor e mais barato) Grupo de Pesquisa (mais e melhores contribuições)

13 Objetivo Objetivo geral do trabalho Reduzir a dificuldade em desenvolver, manter e evoluir ima.

14 Métricas Avaliação do objetivo: Dificuldade Tempo de desenvolvimento Número de linhas de código

15 Métricas Avaliação do objetivo: Qualidade de software Métricas de qualidade de código Documentação do processo de desenvolvimento

16 Métodos Métodos

17 Abordagem Técnicas de Engenharia de Software: Criar método sistemático de desenvolvimento Fornecer código fonte para reuso O usuário das contribuições deste trabalho é o desenvolvedor.

18 Linha de Produto de Software Definição: Conjunto de métodos e técnicas de engenharia de software para o desenvolvimento de famílias de aplicativos similares. Estrutura: Engenharia de Domínio Engenharia de Aplicação

19 Engenharia de Domínio Definição: Limitação do domínio Fornecimento de arquitetura comum Fornecimento de funcionalidades comuns Fornecimento de método de desenvolvimento

20 Engenharia de Domínio Etapas: Análise de Domínio Projeto de Software Implementação

21 Análise de Domínio Feature Oriented Domain Analysis (Kang et al. 1990)

22 Projeto de Software Método PLUS Product Line UML-based Software Engineering Inclui a variabilidade da análise de características para famílias de aplicativos nos diagramas UML. Casos de Uso Classe Colaboração

23 Implementação Arcabouço de Aplicação Conjunto de código que fornece: Arquitetura padrão (inversão de controle) Funcionalidades prontas Funcionalidades a serem estendidas Java e JDeveloper

24 Engenharia de Aplicação Definição: Usa a arquitetura comum Usa as funcionalidades comuns Usa o método de desenvolvimento Cria um aplicativo e suas funcionalidades específicas

25 Engenharia de Aplicação Execução: Forma de verificar contribuições de usar a LPS Estudo de caso: icomb Estudo de caso: igeom Realizados por outros programadores para não enviesar a avaliação

26 Estudo de Caso: icomb Refatoração do icomb Verificar contribuições da LPS para o desenvolvimento de ima

27 Estudo de Caso: igeom Extensão do igeom Verificar contribuições da LPS para a inclusão de novas funcionalidades nos ima (evolução)

28 Resultados Parciais Resultados Parciais

29 Resultados Parciais Engenharia de Domínio Análise de Domínio Projeto de Software e Implementação do arcabouço Método de utilização do arcabouço

30 Análise de Domínio Requisitos dos ima existentes: Funcionar em navegadores Web Ter o protocolo de comunicação com SGC Autoria de atividades por professores Operações de domínio (interatividade)

31 Análise de Domínio Requisitos adicionais: Comportamento estável Fácil manutenção Código livre

32 Funcionalidades dos ima

33 Funcionalidades dos ima Categorias: Operações de domínio (interno à atividade) Funcionalidades de sistema (externo à atividade) Funcionalidades sobre operações de domínio

34 Características dos ima Mapeamento de funcionalidades para características: Operações de domínio - alternativa e específica Funcionalidades de sistema - obrigatórias e comuns Funcionalidades sobre operações de domínio - opcionais e comuns

35 Características dos ima

36 Projeto de Software do Arcabouço

37 Arcabouço de Aplicação Estado atual: 48 classes e interfaces 1584 linhas de código Contém todas funcionalidades exceto Comunicação

38 Instanciação Exemplo Estado atual: 16 classes e interfaces 622 linhas de código Será usado na documentação para utilização do arcabouço Testa as funcionalidades

39 Método de Utilização do Arcabouço Etapas: Modelo de Atividade GUI Controle

40 Método de Utilização do Arcabouço Modelo de Atividade: No qual as operações de domínio devem ser baseadas Objetos de Domínio Ações de Domínio

41 Método de Utilização do Arcabouço GUI: Modelo no qual a interface com o usuário deve ser criada GUI-Base GUI-Atividade GUI-Domínio

42 Método de Utilização do Arcabouço Controle: Modelo para a comunicação entre os componentes flexíveis e o arcabouço SystemControl SystemFactory

43 Gerenciamento da Variabilidade Etapas: Domínio - herança de classes de operações e objetos específicos GUI - herança de classes de interface com o usuário Avaliação Automática - opcional (GUI) Funcionalidades sobre operações de domínio - opcionais (GUI)

44 Método de Expansão do Arcabouço Funcionalidades sobre operações de domínio: Plug-ins Animações Tutoria Inteligente Colaboração

45 Método de Expansão do Arcabouço Funcionalidades sobre comunicação: Plug-ins Formatos de Arquivos Padrões de Metadados Comunicação de outros plug-ins

46 Considerações Finais Considerações Finais

47 Conclusões Conclusões Parciais: Dificuldades de desenvolvimento Método bem estabelecido Arcabouço praticamente implementado

48 Próximas Etapas Próximas etapas: Estudo de caso com o icomb Implementação de uma característica opcional Estudo de caso com o igeom

49 Cronograma

50 Publicações WIE Melhorando a Geometria Interativa com o uso de Tutores Rastreadores de Padrões: igeom e CTAT SBIE Sistemas de Geometria Interativa e Tutores Inteligentes: desafios e perspectivas de uma abordagem conjunta IGIP Interactive Learning Modules in Engineering Education and as a Motivational tool for Middle and High School Students FIE Work in Progress - Enhancing Interactive Geometry Systems with Intelligent Tutoring Features FIE Work in Progress - A Framework for Building Interactive Learning Modules

51 Agradecimentos Agradecimentos: Obrigado à FAPESP pela bolsa, processo 2010/

52 Agradecimentos Obrigado pela atenção! Questões?

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