PDF de programación - Matemáticas y Software libre para la docencia en la Universidad de Cádiz

Matemáticas y Software libre para la docencia en la

Universidad de Cádiz

J. Rafael Rodríguez Galván*

8 de junio de 2005

Resumen

En el curso 2004/2005, cuatro asignaturas del Departamento de Matemáticas, ubicadas en
cuatro titulaciones diferentes de la Universidad de Cádiz, realizaron la experiencia de investi-
gar hasta qué punto el software matemático con licencia libre puede constituir una alternativa,
como sustituto o como complemento a las herramientas con licencia privativa que se estas asig-
naturas habían usado en cursos anteriores.

En el presente documento se recoge el censo y análisis previo que se realizó estudiando las
distintas herramientas matemáticas con licencia libre existentes, así como el informe final con
las conclusiones de la experiencia.

*Departamento de Matemáticas de la Universidad de Cádiz (http://www.uca.es/dept/matematicas). OSLU-

CA (Oficina de Software Libre de la Universidad de Cádiz) (http://softwarelibre.uca.es).

1

ÍNDICE

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ÍNDICE

Índice

I

Introducción

1. Introduccion

1.1. El software libre .
.
1.2. ¿Por qué el software libre en las aulas? .

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2. Requisitos para las herramientas matemáticas

II Censo y análisis previo de las herramientas disponibles

3.1. Axiom .
3.2. YACAS .
3.3. GiNaC .
3.4. Pari
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3.5. Maxima .

3. Programas de cálculo simbólico
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3.5.1. wxMaxima . .
3.5.2. xMaxima .
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4. Programas de cálculo numérico y matricial
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4.1. EULER .
4.2. Octave .
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4.3. R .
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4.4. Scilab .
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4.5. Tela .

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5. Interfaces de usuario genéricas
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5.1. TEXmacs
5.2. WIMS .
5.3. Emacs .

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III Desarrollo de la experiencia y conclusiones

6. Desarrollo y conclusiones desglosadas por asignaturas
.

6.1. Matemáticas I. Ingeniería Técnica Naval .
.
6.2. Ampliación de matemáticas, Ciencias Ambientales .
.
6.3. Matemáticas. Licenciatura en Química .
.
6.4. Matemáticas. Diplomatura en CC. Empresariales .
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7. Encuesta a alumnos

Referencias

c(cid:13)J. Rafael Rodríguez Galván, Universidad de Cádiz. Este documento se distribuye con
licencia libre (Creative Commons ShareAlike 2.0 [3]). Puede descargarse una copia del mis-
mo de la dirección http://softwarelibre.uca.es/docs/informe-sl-mat.pdf

2

1

INTRODUCCION

ÍNDICE DE FIGURAS

Índice de figuras

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1. Axiom, captura de pantalla .
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2.
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YACAS, captura de pantalla .
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3. wxMaxima, captura de pantalla .
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xMaxima, captura de pantalla .
4.
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5.
EULER, captura de pantalla .
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6. Octave, captura de pantalla .
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7.
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9. WIMS, captura de pantalla .
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10. Emacs (utilizando el modo Octave), captura de pantalla .
.
11. Resumen de la experiencia docente: tabla de asignaturas y número de créditos
.
12. Encuesta sobre el uso de software por parte del alumno en su hogar .
13. Evaluación de la experiencia docente por parte de los alumnos .
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Scilab, captura de pantalla .
TEXmacs (ejecutando una sesión Axiom), captura de pantalla .

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Parte I
Introducción
Introduccion
1.

1.1. El software libre

Muchas personas están acostumbradas a no ser realmente propietarias del software que uti-
lizan, en el sentido que su licencia, prohibe utilizarlo libremente (por ejemplo, en más de un
ordenador), estudiar su diseño, distribuir copias o modificarlo.

Existen, sin embargo, programas cuya licencia hace que el usuario sea realmente dueño del
mismo, pues ésta permite e incluso fomenta libertades exactamente contrapuestas a las privacio-
nes anteriores. Así, se llama Software Libre a aquél que garantice las siguientes libertades:

0. La libertad de usar el programa, en cualquier momento y con cualquier propósito.

1. La libertad de estudiarlo y modificar el código fuente del programa (la información completa

sobre su diseño real).

2. La libertad de distribuir copias a quien pueda necesitarlas.

3. La libertad de mejorar el programa y hacer públicas las mejoras, de modo que toda la so-

ciedad se beneficie de ellas.

A los programas que de alguna manera privan de estas libertades se les suele llamar Software

Privativo.

1.2.

¿Por qué el software libre en las aulas?

En todos los niveles educativos, en particular en el universitario, el uso de las tecnologías de la
información y de la comunicación aumenta día a día y en todos los ámbitos. En particular, el uso
del ordenador en las aulas de asignaturas de matemáticas está abriendo las puertas en nuestros
días a nuevas oportunidades y a terrenos inexplorados.

Durante el curso 2004/2005, cuatro asignaturas del departamento de Matemáticas en dis-
tintos centros de la Universidad de Cádiz iniciaron la experiencia de utilizar software libre como
herramienta para la docencia de las Matemáticas. ¿Por qué esta decisión?.

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1

INTRODUCCION

1.2

¿Por qué el software libre en las aulas?

A pesar de que en niveles educativos previos al universitario la comunidad autónoma anda-
luza ha apostado firmemente por el uso de software libre para la docencia, dentro del ámbito
de la Universidad de Cádiz, como en el resto de las universidades andaluzas y españolas, sigue
imponiéndose un modelo basado en el uso de software privativo. La elección de los programas
usados en el aula se ampara en la libertad de cátedra del profesor y se guía por consideraciones
que deberían ser objetivas, algunas de las cuales como la calidad del producto y su adecuación
a los descriptores de la asignatura son, por supuesto, requisitos previos. Pero en la mayoría de
los casos, existe más de un programa informático que cumple razonablemente bien los requisitos
anteriores, por lo que, para la definitiva elección, es preciso recurrir a consideraciones adiciona-
les. Con frecuencia, estas consideraciones han estado relacionadas con la tradición y la inercia a
usar las mismas herramientas de años anteriores.

Aunque raramente se tiene en cuenta un cuestión que, en la práctica, puede tener una gran
importancia: la licencia del producto o los productos elegidos y las connotaciones que este factor
implica.

Las primeras de estas connotaciones, quizás aquellas que pueden resultar más evidentes, es-
tán relacionadas con las restricciones que los programas con licencia privativa imponen para su
uso. Por ejemplo, en la mayor parte de los casos, este tipo de licencias impone restricciones sobre
el número de ordenadores en los que el software puede ser usado o en la localización de los mis-
mos. Esto significa que, para que un programa pueda ser usado en las aulas, es necesario que la
universidad apruebe la inversión necesaria para la adquisición de suficientes licencias y además
que éste no podrá ser utilizado en puestos diferentes a aquellos en los que su uso esté autorizado:
aulas de informática distintas de las previstas, puestos de libre acceso, hogares de los alumnos o
de los profesores...

Además, las restricciones de tipo económico dificultan la posibilidad de que los alumnos pue-
dan utilizar y comparar diferentes herramientas en el aula. Pero la velocidad con la que evolucio-
na la sociedad de la información puede hacer que tecnologías que hoy son hitos incuestionables
sufran mañana severos cambios e incluso lleguen a ser superadas y olvidadas en cuestión de
años. Por tanto una formación basada en la excesiva dependencia de una única herramienta comercial,
puede llegar, con el tiempo, a ser obsoleta. Los estudiantes deberían estar formados en habilidades
generales, en conocimiento neutral, y no en los productos concretos de una marca comercial. Sólo
de esta manera se garantizará el carácter universal de los conocimientos adquiridos y se evitará
que la no disponibilidad de un producto o sus carencias evidencien l