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Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Desenvolvimento de uma Linha de Produto deSoftware para Módulos de Aprendizagem
Interativa
Danilo Leite DalmonOrientador: Prof. Dr. Leônidas de O. Brandão
Qualificação de MestradoInstituto de Matemática e Estatística - Universidade de São Paulo
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Sumário
1 Introdução
2 Métodos
3 Resultados Parciais
4 Considerações Finais
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Aplicativos Educacionais
Software com objetivos de aprimorar os processos de ensino eaprendizagem
BenefíciosMotivaçãoInteratividadeRetroação (feedback )
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Aplicativos Educacionais
Podem ser classificados em três categorias
Apoio, Gerenciamento (SGC)Apresentação de ConteúdoAtividades Interativas
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Módulos de Aprendizagem Interativa (iMA)
Aplicativos de Atividade com:Integráveis em SGCFerramentas de Autoria para professoresInteratividadeRetroação (feedback )
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
iMA Existentes
iMA atuaisiCombiGeomiGrafiVProg
Desenvolvidos de forma ad-hoc
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Desenvolvimento de Aplicativos Educacionais
Duas etapas:Projeto InstrucionalProjeto de Software e Implementação
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Problemática
Problema do trabalhoDificuldade em desenvolver, manter e evoluir iMA.
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Justificativa
Justificativas do trabalhoComunidade (mais e melhores aplicativos)Fornecedores (melhor e mais barato)Grupo de Pesquisa (mais e melhores contribuições)
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Objetivo
Objetivo geral do trabalho
Reduzir a dificuldade em desenvolver, manter e evoluir iMA.
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Métricas
Avaliação do objetivo:
DificuldadeTempo de desenvolvimentoNúmero de linhas de código
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Métricas
Avaliação do objetivo:
Qualidade de softwareMétricas de qualidade de códigoDocumentação do processo de desenvolvimento
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Abordagem
Técnicas de Engenharia de Software:
Criar método sistemático de desenvolvimentoFornecer código fonte para reuso
O usuário das contribuições deste trabalho é o desenvolvedor.
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Linha de Produto de Software
Definição:
Conjunto de métodos e técnicas de engenharia de softwarepara o desenvolvimento de famílias de aplicativos similares.
Estrutura:Engenharia de DomínioEngenharia de Aplicação
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Engenharia de Domínio
Definição:
Limitação do domínioFornecimento de arquitetura comumFornecimento de funcionalidades comunsFornecimento de método de desenvolvimento
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Engenharia de Domínio
Etapas:Análise de DomínioProjeto de SoftwareImplementação
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Análise de Domínio
Feature Oriented Domain Analysis (Kang et al. 1990)
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Projeto de Software
Método PLUSProduct Line UML-based Software EngineeringInclui a variabilidade da análise de características para famíliasde aplicativos nos diagramas UML.
Casos de UsoClasseColaboração
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Implementação
Arcabouço de Aplicação
Conjunto de código que fornece:Arquitetura padrão (inversão de controle)Funcionalidades prontasFuncionalidades a serem estendidas
Java e JDeveloper
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Engenharia de Aplicação
Definição:Usa a arquitetura comumUsa as funcionalidades comunsUsa o método de desenvolvimento
Cria um aplicativo e suas funcionalidades específicas
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Engenharia de Aplicação
Execução:
Forma de verificar contribuições de usar a LPSEstudo de caso: iCombEstudo de caso: iGeom
Realizados por outros programadores para não enviesar aavaliação
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Estudo de Caso: iComb
Refatoração do iComb
Verificar contribuições da LPS para o desenvolvimento de iMA
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Estudo de Caso: iGeom
Extensão do iGeomVerificar contribuições da LPS para a inclusão de novasfuncionalidades nos iMA (evolução)
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Resultados Parciais
Engenharia de Domínio
Análise de DomínioProjeto de Software e Implementação do arcabouçoMétodo de utilização do arcabouço
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Análise de Domínio
Requisitos dos iMA existentes:Funcionar em navegadores WebTer o protocolo de comunicação com SGCAutoria de atividades por professoresOperações de domínio (interatividade)
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Análise de Domínio
Requisitos adicionais:Comportamento estávelFácil manutençãoCódigo livre
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Funcionalidades dos iMA
Categorias:
Operações de domínio (interno à atividade)Funcionalidades de sistema (externo à atividade)Funcionalidades sobre operações de domínio
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Características dos iMA
Mapeamento de funcionalidades para características:Operações de domínio - alternativa e específicaFuncionalidades de sistema - obrigatórias e comunsFuncionalidades sobre operações de domínio - opcionaise comuns
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Arcabouço de Aplicação
Estado atual:48 classes e interfaces1584 linhas de códigoContém todas funcionalidades exceto Comunicação
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Instanciação Exemplo
Estado atual:16 classes e interfaces622 linhas de códigoSerá usado na documentação para utilização doarcabouçoTesta as funcionalidades
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Método de Utilização do Arcabouço
Etapas:Modelo de AtividadeGUIControle
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Método de Utilização do Arcabouço
Modelo de Atividade:No qual as operações de domínio devem ser baseadas
Objetos de DomínioAções de Domínio
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Método de Utilização do Arcabouço
GUI:Modelo no qual a interface com o usuário deve ser criada
GUI-BaseGUI-AtividadeGUI-Domínio
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Método de Utilização do Arcabouço
Controle:Modelo para a comunicação entre os componentes flexíveis eo arcabouço
SystemControlSystemFactory
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Gerenciamento da Variabilidade
Etapas:Domínio - herança de classes de operações e objetosespecíficosGUI - herança de classes de interface com o usuárioAvaliação Automática - opcional (GUI)Funcionalidades sobre operações de domínio - opcionais(GUI)
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Método de Expansão do Arcabouço
Funcionalidades sobre operações de domínio:Plug-ins
AnimaçõesTutoria InteligenteColaboração
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Método de Expansão do Arcabouço
Funcionalidades sobre comunicação:Plug-ins
Formatos de ArquivosPadrões de MetadadosComunicação de outros plug-ins
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Considerações Finais
Considerações Finais
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Conclusões
Conclusões Parciais:Dificuldades de desenvolvimentoMétodo bem estabelecidoArcabouço praticamente implementado
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Próximas Etapas
Próximas etapas:Estudo de caso com o iCombImplementação de uma característica opcionalEstudo de caso com o iGeom
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Publicações
WIE 2010 - Melhorando a Geometria Interativa com o usode Tutores Rastreadores de Padrões: iGeom e CTATSBIE 2010 - Sistemas de Geometria Interativa e TutoresInteligentes: desafios e perspectivas de uma abordagemconjuntaIGIP 2011 - Interactive Learning Modules in EngineeringEducation and as a Motivational tool for Middle and HighSchool StudentsFIE 2011 - Work in Progress - Enhancing InteractiveGeometry Systems with Intelligent Tutoring FeaturesFIE 2011 - Work in Progress - A Framework for BuildingInteractive Learning Modules
Introdução Métodos Resultados Parciais Considerações Finais
Agradecimentos
Agradecimentos:
Obrigado à FAPESP pela bolsa, processo 2010/06805-2.