PDF de programación - Sistemas interactivos enseñanza-aprendizaje interactivo de Estructura de Datos

Sistemas informáticos
Curso 2009-2010



Aprendizaje Interactivo de
Estructuras de Datos:
de la Especificación Algebraica a la
Implementación



Luis Jiménez Paniagua

José Marcos Barrio

Rubén Fuentes Iglesias

Dirigido por Rafael del Vado Vírseda
Departamento de Sistemas Informáticos y Computación



FACULTAD DE INFORMATICA

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE



MADRID



Proyecto de sistemas informáticos
Curso 2009 - 2010


Agradecimientos



2/07/2010



Queremos mostrar nuestro agradecimiento a las siguientes personas, sin

cuyo apoyo no hubiésemos logrado llevar a buen puerto este proyecto:


A nuestro profesor Rafael del Vado, por su inestimable ayuda y su

humor, que hicieron mucho más llevadero este trabajo.



A nuestros familiares, cuya comprensión ha resultado valiosísima en los

muchos momentos difíciles que nos hemos encontrado.



Sistemas informáticos. Vedya: de la Especificación Algebraica a la Implementación

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Proyecto de sistemas informáticos
Curso 2009 - 2010

2/07/2010


Página de autorización



Se autoriza a la Universidad Complutense a difundir y utilizar con fines
académicos, no comerciales y mencionando expresamente a sus autores, tanto
la propia memoria, como el código, la documentación y/o el prototipo
desarrollado.

Madrid, 2 de Julio de 2010

Fdo. Luis Jiménez Paniagua



Fdo. José Marcos Barrio



Fdo. Rubén Fuentes Iglesias



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ÍNDICE

Proyecto de sistemas informáticos
Curso 2009 - 2010



Resumen del proyecto


En castellano

En inglés



Palabras Clave
1.


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6
7


9


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Nuevas tecnologías en educación

1.1. Objetivos de los Sistemas de Educación
1.2. Panorama histórico
1.3. Métodos de Enseñanza/Aprendizaje
1.3.1. Naturaleza del conocimiento

1.3.2. Paradigma de aprendizaje



Sistemas de Enseñanza / Aprendizaje
2.1. Estructura general de los sistemas de Enseñanza /

Aprendizaje
2.1.1. Modelo pedagógico
2.1.2. Modelo del alumno
2.1.3. Dominio de enseñanza
2.1.4. Aproximación a la adaptación
Tipos y filosofías de enseñanza
2.2.1. Aprendizaje y memoria según Roger Schank
2.2.2. Estructura de la memoria según Schank
2.2.3. MOPS y Scriptlets


2.3. Uso y evaluación de los sistemas de educación



2.



3.



2.2.



2.3.1. Evaluación de alumnos
2.3.2. Evaluación del sistema

Sistemas de Tutorización Inteligente
3.1.
3.2. Componentes básicos

Fundamentos



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Curso 2009 - 2010

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4.



5.



6.



3.3. Entorno de Aprendizaje Interactivo
3.4. Sistemas adaptativos


3.4.1. Personalización del software
3.4.2. Modelado automático del usuario

Indexación


CBR : Concepto

4.1. Representación de los casos
4.2.
4.3. Recuperación de los casos
Introducción al sistema Vedya
5.1 Herramienta Vedya Test
5.2 Lenguaje Maude
5.3 Lenguaje JAVA
Vedya: Montículos. De la especificación a la implementación

6.1 Motivación, objetivos y diseño



6.1.1 Motivación
6.1.2 Objetivo
6.1.3 Diseño



6.2



6.3



6.1.3.1 Casos de Uso
6.1.3.2 Diagrama de clases
6.1.3.3 Distribución de las clases


Implementación
6.2.1 Herramientas utilizadas para el desarrollo
6.2.2. Ventana de login y selección
6.2.3. Diseño de la ventana principal de la aplicación
6.2.4. Diseño de las pestañas: montículos y tests
6.2.5. Diseño de la ventana de estadísticas
6.2.6. Diseño del procesador de Maude
6.2.7. Diseño del procesador de Java
Despliegue del proyecto

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6.4


Logros y limitaciones
6.4.1. Logros
6.4.2 Limitaciones


6.5. Expansión de la herramienta



6.5.1 Motivación
6.5.2 Requerimientos
6.5.3 Trabajo a realizar de cara a la expansión


Una demostración de la herramienta
Valoración personal

Bibliografía


7.
8.
9.

Índice de imágenes



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Resumen del proyecto


En castellano

Este es un proyecto fresco e innovador que representa el desarrollo de una
incorporando una nueva estructura de datos,
herramienta educativa,
montículos, y adaptando ideas de otras herramientas, basándose en algunas
ya existentes las cuales han sido desarrolladas en años pasados en la
asignatura de Sistemas Informáticos, Vedya y Vedya-Test, a través de una sola
herramienta capaz de controlar la evolución pedagógica del alumno en la
asignatura de “Estructura de Datos y de la Información”.


El propósito de esta herramienta es ayudar al alumno a comprender la
estructura de los montículos, a que comprenda su especificación a través de
Maude y su implementación a través de eclipse.


En inglés

This is a fresh and innovative project that represents the development of an
educational tool, adding a new data structure, heaps, and adapting ideas from
other tools, based on some already existing ones that have been developed at
Sistemas Informáticos some years before, called Vedya and Vedya-Test,
through a unique tool capable of controlling the pedagogical evolution of the
student when at “Estructuras de Datos y de la Informacion”.


The aim of this tool is helping students to understand the heap structure, its

specification through Maude and its implementation through Eclipse.



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Palabras Clave



Montículos


En computación, un montículo (heap en inglés) es una estructura de datos
del tipo árbol con información perteneciente a un conjunto ordenado. Los
montículos máximos tienen la característica de que cada nodo padre tiene un
valor mayor que el de todos sus nodos hijos, mientras que en los montículos
mínimos, el valor del nodo padre es siempre menor al de sus nodos hijos.

Especificación


En informática una especificación es una definición formal o semi-formal de
un sistema informático ya sea un programa informático, un componente de
software, una librería o cualquiera otro tipo de software.

Implementación


Un lenguaje con reflexión proporciona un conjunto de características
disponibles en tiempo de ejecución que, de otro modo, serían muy difícilmente
realizables en un lenguaje de más bajo nivel. Algunas de estas características
son las habilidades para:

Descubrir y modificar construcciones de código fuente (tales como
bloques de código, clases, métodos, protocolos, etc.) como objetos de
"categoría superior" en tiempo de ejecución.

Convertir una cadena que corresponde al nombre simbólico de una

clase o función en una referencia o invocación a esa clase o función.

Evaluar una cadena como si fuera una sentencia de código fuente en

tiempo de ejecución.


Es la adquisición de nuevos conocimientos, conductas, habilidades, valores
o pensamientos, a partir de determinada información percibida.


Aprendizaje

Educación


El proceso multidireccional mediante el cual se transmiten conocimientos,

valores, costumbres y formas de actuar.

Conocimiento


Es el conjunto organizado de datos e información que permiten resolver un

determinado problema o tomar una decisión.

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Estructura de datos


Es una colección de datos cuya organización se caracteriza por las
funciones definidas utilizadas para almacenar y acceder a elementos
individuales de datos. Las estructuras de datos pueden descomponerse en los
elementos que la forman. La manera en que se colocan los elementos dentro
de la estructura afectará la forma en que se realicen los accesos a cada
elemento.



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1. Nuevas tecnologías en educación

Con

independencia de

la

filosofía,

la psicología o cualquier otra
consideración académica, es indudable que las nuevas tecnologías que
progresivamente se han ido aplicando a la educación han estimulado algunas
de las tendencias anteriormente discutidas. Por ejemplo, el advenimiento de los
sistemas multimedia de alta fidelidad y de realidad virtual naturalmente llevan a
sus entusiastas a argumentar sobre los beneficios del aprendizaje a través de
la "inmersión en