Recursos del software libre para favorecer la enseñanza, aprendizaje e innovación en cursos de programación de computadores en ingenierías

Este documento presenta una investigación llevada a cabo en el curso de Programación de Computadores, ofrecido a las Carreras de Ingeniería de la Universidad Antonio Nariño sede Neiva. El estudio, titulado “Recursos del Software Libre para Favorecer la Enseñanza, Aprendizaje e Innovación en cursos de Programación de Computadores en Ingenierías”, partió de la formulación de la pregunta ¿Cómo se pueden aprovechar los recursos que brinda el Software Libre para potenciar los procesos de enseñanza aprendizaje e innovación en el marco de los cursos de la Programación de Computadores en programas de ingeniería? Y se decidió enmarcarse en una investigación de corte cualitativo para abarcar su objetivo de proponer e implementar herramientas y métodos del campo del Software Libre para favorecer la enseñanza y el aprendizaje de la Programación de Computadores con orientación a la innovación en cursos de Ingeniería. Con el trabajo investigativo se logró corroborar que con el uso de software no privativo se pueden fortalecer los procesos de aprendizaje garantizando la abierta participación del estudiante. Aquí se parte de un diagnóstico local, hasta llegar a una propuesta de intervención parcial que incorpora la herramienta Blockly y un sistema de gestión de aprendizaje (LMS), el cual permite a los estudiantes acceder a contenidos teóricos de la materia y también evaluar sus avances por medio de cuestionarios. Se hace referencia, entonces, a Chamilo LMS, como la más indicado para esta tarea. Universitat Oberta de Catalunya UOC INTRODUCCIÓN 14 1. PLANTEAMIENTO Y PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN 15 2. OBJETIVOS 20 2.1 OBJETIVO GENERAL 20 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 20 3. MARCO REFERENCIAL 21 3.1 MARCO CONCEPTUAL 21 3.1.1 Software Libre 21 3.1.2 Programación de Computadores y Educación en Programación de Computadores 23 3.1.3 Innovación y Educación para la innovación 24 3.1.4 Educación en Ingeniería 26 3.1.5 Formación en Tecnología 27 3.1.6 Programación informática 28 3.1.7 Innovación Tecnológica 28 3.1.8 Educación o enseñanza técnica 29 3.1.9 Educación en innovación 29 3.2 MARCO TEÓRICO 31 3.2.1 Software Libre en innovación 32 3.2.2 Teorías Referidas al Software Libre en Educación 32 3.2.3 Teorías Referidas al Software Libre en Programación de Ingenierías 33 3.3 ESTADO DEL ARTE 35 3.3.1 Enseñanza de la programación de computadores en Colombia y el mundo 36 3.3.2 Uso del Software Libre como estrategia educativa 38 3.3.3 Innovación en la enseñanza del Software Libre 41 3.3.4 Software Libre, Innovación y Programación de Computadores 43 3.3.5 Programación de Computadores haciendo referencia a Software Libre 45 3.3.6 Innovación en educación en ingenierías 45 3.3.7 Innovación en Programación de Computadores 46 3.3.8 Software Libre haciendo Referencia a la Programación de Computadores 47 3.4 MARCO NORMATIVO 48 3.4.1 Enseñanza de la Programación según ACM 48 3.4.2 Enseñanza de la Programación según ABET 48 3.4.3 Estándar para Software Libre 49 3.5 MARCO INSTITUCIONAL 50 4. DESCRIPCIÓN PROCESO INVESTIGATIVO 51 4.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN 51 4.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN 51 4.3 ASPECTOS METODOLÓGICOS 52 4.3.1 Población, muestra y grupo control 52 4.3.2 Instrumento de Recolección de Información 52 4.4 DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES 53 4.4.1 Diagnóstico de la enseñanza, aprendizaje e innovación en cursos de Programación de Computadores 53 4.4.1.1 Revisión de literatura selecta y relevante sobre problemas o dificultades para favorecer la enseñanza, aprendizaje e innovación en cursos de Programación de Computadores 54 4.4.1.2 Síntesis de la revisión realizada 54 4.4.1.3 Auto-reflexión del investigador como docente de programación de computadores para identificar problemas 54 4.4.1.4 Entrevista a otros docentes de Programación de Computadores en busca de problemas 56 4.4.1.5 Entrevistas a estudiantes de semestres que ya hayan tomado el curso de Programación de Computadores 56 4.4.1.6 Síntesis de los problemas identificados en entrevistas, auto-reflexión y revisión bibliográfica 56 4.4.1.7 Diligenciamiento de un cuadro diagnóstico que resuma, describa los problemas e identifica oportunidades de uso del software libre 60 4.4.1.8 Identificación de herramientas o recursos del software libre y maneras o métodos en que se han usado en la enseñanza y aprendizaje de Programación de Computadores 60 4.4.2 Comparación de métodos o herramientas identificados considerando el diagnóstico realizado 64 4.4.2.1 Revisión de la literatura científica o en línea sobre herramientas o recursos del software libre y maneras o métodos como se han usado para la educación en Programación de Computadores 64 4.4.2.2 Síntesis de la revisión bibliográfica realizada sobre herramientas y métodos 66 4.4.2.3 Elaboración de un cuadro que resuma las herramientas y recursos del software libre y la manera en que han sido usados para la educación en programación de computadores 67 4.4.3 Revisión bibliográfica sobre criterios de calidad del software libre, ingeniería de software y software educativo 67 4.4.3.1 Definición de criterios de comparación de herramientas y recursos del software libre para su uso en educación para Programación de Computadores 72 4.4.3.2 Realización de la comparación entre herramientas y métodos utilizando los criterios definidos 73 4.4.3.3 Diligenciamiento de una matriz que sintetice la comparación de herramientas y métodos y su confrontación con los problemas identificados en el diagnóstico 73 4.4.4 Modificación del plan de curso de la asignatura de Programación de Computadores ofrecida a programas de ingeniería de la Universidad Antonio Nariño 73 4.4.4.1 Selección del curso de Programación de Computadores que se intervendría 77 4.4.4.2 Revisión del plan del curso seleccionado 77 4.4.4.3 Identificación de las posibles modificaciones al plan de curso para la incorporación de recursos y herramientas del software libre 77 4.4.4.4 Definición de las reformas al plan de curso para incorporar herramientas y métodos del software libre 78 4.4.4.5 Realización de las reformas definidas al plan de curso 78 4.4.4.6 Selección de los grupos de Programación de Computadores de ingeniería en los cuales se haría la implementación o prueba parcial 79 4.4.4.7 Definición de las actividades del plan de curso reformado que se realizarían en los cursos que se van a intervenir 79 4.4.4.8 Diseño de un instrumento de recolección de información de los grupos a los que se haría seguimiento 80 4.4.4.9 Programación y organización de las actividades que se realizarían en los cursos a los que se haría seguimiento (Grupo Experimental) 80 4.4.4.10 Ejecución de las actividades definidas de incorporación del software libre en los grupos seleccionados 83 4.4.4.11 Aplicación del instrumento de recolección de información en los grupos seleccionados 87 4.4.4.12 Análisis y reflexión a partir de la información recolectada en los grupos a los que se hizo seguimiento 88 5. RESULTADOS 94 5.1 Cuadro de diagnóstico de problemas en los cursos de Programación de Computadores en ingeniería y oportunidades del uso del software libre 94 5.2 Matriz que confronta recursos del SL y el diagnóstico realizado a los cursos de Programación de Computadores 96 5.3 Plan de curso reformado de la materia Programación de Computadores en programas de ingeniería 97 5.4 Resultados de la implementación parcial del plan de curso reformado de Programación de Computadores 100 6. CONCLUSIONES 101 6.1 Estado en que se deja el Problema de implementación 101 6.2 Estado en que se deja la pregunta e hipótesis de investigación 102 6.3 Relevancia de los resultados del proyecto 102 6.4 Aporte del proyecto al estado del arte 103 7. RECOMENDACIONES 105 7.1 Aspectos del problema de investigación que quedan pendientes 105 7.2 Aspectos de la pregunta de investigación que quedan pendientes 106 7.3 Dificultades que se presentaron en el proyecto y modos en que se podrían resolver en futuros trabajos 106 7.4 Cómo se podría continuar la investigación en futuros trabajos 107 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 108 ANEXOS 117 Maestría This document presents an investigation carried out in the Computer Programming course, offered to the Engineering Programs of the Antonio Nariño University, Neiva headquarters. The study, entitled "Free Software Resources to Promote Teaching, Learning and Innovation in Computer Programming courses in Engineering", started from the formulation of the question How can the resources provided by Free Software be used to enhance the processes of teaching-learning and innovation within the framework of Computer Programming courses in engineering programs? And it was decided to be part of a qualitative research to cover its objective of proposing and implementing tools and methods in the field of Free Software to favor the teaching and learning of Computer Programming with an orientation to innovation in Engineering courses. With the investigative work, it was possible to corroborate that with the use of non-proprietary software, learning processes can be strengthened, guaranteeing the open participation of the student. Here we start from a local diagnosis, until we reach a partial intervention proposal that incorporates the Blockly tool and a learning management system (LMS), which allows students to access theoretical content on the subject and also evaluate their progress through questionnaires. Reference is then made to Chamilo LMS, as the most suitable for this task.