UNIVERSIDAD VLADIMIR I. LENIN LAS TUNAS FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA (MultiFI) APLICACIÓN MULTIMEDIA DE FÍSICA PARA ESTUDIANTES DE INGENIERÍA INFORMÁTICA TRABAJO FINAL DEL DIPLOMADO FORMACIÓN EMERGENTE DE PROFESORES DE FÍSICA AUTOR: Didier Guerrero Rovira TUTOR: Lic. Héctor Elio González Ortega Las Tunas, julio de 2010
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UNIVERSIDAD VLADIMIR I. LENIN LAS TUNAS FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA
(MultiFI) APLICACIÓN MULTIMEDIA DE FÍSICA PARA ESTUDIANTES DE INGENIERÍA INFORMÁTICA
TRABAJO FINAL DEL DIPLOMADO FORMACIÓN EMERGENTE DE PROFESORES DE FÍSICA
AUTOR: Didier Guerrero Rovira
TUTOR: Lic. Héctor Elio González Ortega
Las Tunas, julio de 2010
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RESUMEN Con este trabajo se quiere que con el diseño e implementación de una aplicación
multimedia que contenga la información relacionada con la asignatura de Física, se
les permitirá a los estudiantes y profesores de la carrera de Ingeniería Informática,
acceder de una forma más rápida, directa y sencilla a la información disponible en la
misma, además de crear una gran fuente de información que supla la carencia de
libros y materiales educativos. Permitiendo que esta materia tan compleja se haga
más factible al aprendizaje de los estudiantes. En su creación se utilizaron materiales
como videos, libros digitales, conferencias, problemas resueltos, problemas
propuestos, imágenes entre otros, para fusionar estos elementos se empleó el
software (NeoBook 5.6.2) y otros programas informáticos. Conjuntamente se
emplearon diferentes métodos de investigación, como, las entrevistas, las consultas
documentales realizadas a los profesores de física y diseño para mejorar el
contenido del producto y crear una aplicación que cumpla con los conceptos de
usabilidad, accesibilidad, simultáneamente con el método de observación. Se puede
concluir que esta multimedia educativa será de gran importancia como apoyo a la
docencia en la universidad y de gran utilidad para aquellos que necesiten de la
INTRODUCCIÓN Nuestro proceso revolucionario desde sus inicios tuvo dentro de los sectores
fundamentales la educación de nuestro pueblo y siempre se ha preocupado por
lograr su constante perfeccionamiento. Para alcanzar este propósito es necesario
que el proceso de enseñanza-aprendizaje se someta a constantes cambios y
adecuaciones. Nuestra universidad no esta ajena a ninguno de ellos, por lo que las
nuevas transformaciones en los planes de estudio y la necesidad que se tiene de
mejorar la preparación de los profesionales que se gradúan anualmente, han hecho
necesario el uso de las nuevas tecnologías por su importancia para mejorar este
proceso y apoyar los métodos de enseñanza que se utilizan. Las aplicaciones
informáticas forman una parte sustancial de las mismas ya que aportan un enorme
potencial en la preparación de los futuros profesionales. El trabajo que se presenta
es de hecho un software informático y tiene por nombre MultiFI que significa multimedia de Física para estudiantes de Ingeniería Informática, aunque el tema
hace mención que será para estudiantes de Informática en específico, no impide que
se pueda utilizar, como una fuente de consulta por educandos de otras carreras.
El problema que se plantea es la Insuficiencia manifestada por los estudiantes para
aplicar los conceptos físicos a la solución de problemas teóricos y experimentales.
Objetivo general: Implementar una aplicación multimedia para perfeccionar el
proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura de Física en el Departamento de
Informática.
Los objetivos específicos a alcanzar son: 1. Agrupar y ampliar la información que se tiene de la asignatura de Física, además
adaptarla al nuevo plan de estudio (Plan D).
2. Documentar el análisis y diseño de la multimedia utilizando la metodología que
se escogió.
3. Implementar una aplicación multimedia que mejore las insuficiencias
manifestadas por los estudiantes.
Para el logro de los objetivos planteados nos proponemos las siguientes tareas
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científicas:
Revisión bibliográfica y estudio sobre temas de electromagnetismo, óptica y física
moderna, y obtención de materiales relacionados con los mismos. Incluir
búsquedas en los sitios disponibles de Internet y revistas especializadas. Efectuar una búsqueda y revisión sobre las tecnologías existentes para el
desarrollo de Multimedia Educativas.
Estudio y análisis de las metodologías para el diseño de multimedias.
Estudio y análisis de los sistemas multimedias existentes.
Diseño y creación de una aplicación multimedia asociado al proceso de
enseñanza y aprendizaje en nuestra universidad.
Teniendo como idea a defender que con el diseño e implementación de una
aplicación multimedia que contenga la información relacionada con la asignatura de
Física, se le permitirá a los estudiantes y profesores de la carrera, acceder de una
forma más rápida, directa y sencilla a la información disponible en la misma.
Nuestro objeto de estudio es el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física y
nuestro campo de acción: La multimedia con un empleo educativo en la Física.
Metodología utilizada en la investigación. La investigación que se desarrollo para confeccionar este trabajo se enmarca en el
método cualitativo aunque se realice en menor grado algún tipo de análisis
estadístico.
De nivel Teórico. Análisis-Síntesis: se empleó para procesar la información de los temas que aborda
el trabajo que se obtuvieron de la bibliografía examinada, para poder llegar a
conclusiones parciales y generales.
Histórico-Lógico: se utilizó para hacer un análisis de las diferentes perspectivas del
contenido del programa de la asignatura, así como los puntos de vista y las
características tendrá la multimedia educativa.
Modelación: se usó para presentar el contenido de la aplicación organizada y
dinámica siguiendo el diagrama de flujo.
Del nivel empírico.
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La revisión de documentos: se utilizó para lograr recopilar, revisar y corregir la
información que contiene la aplicación.
Entrevistas y encuestas a profesores y alumnos: se utilizaran una vez concluido
el software para su validación y determinar su incidencia en el proceso de
enseñanza-aprendizaje. Experimentación: se utilizará para validar en la práctica el comportamiento del
software.
Del nivel matemático y estadístico: se utilizarán métodos estadísticos para analizar
e interpretar los resultados de las encuestas.
Aportes logrados con el desarrollo de la aplicación. Aporte teórico: este aporte se basa en el tratamiento dado en la aplicación al
contenido de la asignatura de Física para lograr mejorar el proceso de enseñanza-
aprendizaje.
Aporte práctico: esta dado por la implementación de la Aplicación multimedia de
Física para estudiantes de Ingeniería Informática en la Universidad Vladimir I. Lenin
de Las Tunas la cual permite contar con un nuevo medio para logra el objetivo
principal de este trabajo.
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DESARROLLO En el desarrollo de este trabajo se explicará como se hizo la aplicación multimedia, la
metodología, técnica, procedimiento o modelo que se utilizó, conceptos así como las
pruebas empleadas para evaluar los resultados. Se hablará acerca de los materiales
utilizados para su realización, agregando los métodos empleados, fundamentando el
tipo de tecnología, su actualidad y novedad.
1. Conceptos. Multimedia adj.
1.- Se aplica a la tecnología o aparato que utiliza distintos medios de comunicación
combinados, como texto, fotografías, imágenes de video o sonido, con el propósito
de educar o de entretener: servicios multimedia; cursos de idiomas multimedia. Adj.
2.- Se aplica al equipo informático que reúne distintos medios integrados, como
audio, video y televisión.
OBS Invariable en número. [1]
3.-m. pl. Conjunto de medios tecnológicos que sirven para la comunicación.
Sistema de comunicación que utiliza varios medios combinados.
. Combinación, en una cierta aplicación informática de varios medios diferentes, tales
como sonido, gráficos, animación y video. [2]
Analizando estos conceptos podemos deducir que el término multimedia como su
nombre lo indica significa muchos medios o sea la utilización de medios como
videos, imágenes, sonidos, textos y animaciones, unidos para formar un producto
que sea capaz de brindar una información al usuario.
Física: (gr. physiké, f. de -kós, físico)
sustantivo femenino 1.-Ciencia que estudia la materia en relación con los fenómenos que no modifican la
estructura molecular de los cuerpos.
2.-Estudio de un fenómeno, según el punto de vista de esta ciencia. [3]
Herramientas de autor:
Una Herramienta de Autor es todo software que posibilite crear aplicaciones que
funcionan independientemente del software que las generó, es decir, auto
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ejecutables, que permiten una programación basada en iconos, objetos y menús
de opciones. Brinda al usuario la facilidad de realizar un producto multimedia sin
necesidad de dominar a fondo un lenguaje de programación. Por consiguiente su
ventaja reside en el hecho de requerir un tiempo de aprendizaje considerablemente
menor. Constituyen, por tanto, herramientas que sirven para elaborar el proyecto
multimedia que se pretende confeccionar.
2. Herramientas para el desarrollo de Multimedia Educativas.
2.1 Mediator 7.0.
Es una orientada herramienta de autor para la creación de multimedias. En la que se
puede diseñar la presentación por páginas en un momento y luego crear vínculos
entre estas. Puede crear proyectos sumamente interesantes a través de
animaciones, eventos, crear sus propias galerías de imágenes, videos e insertarlos
en la propia multimedia haciendo que el trabajo sea llamativo y atrayente para los
usuarios. Permite crear presentaciones de CD-ROM, páginas HTML dinámicas y
proyectos de Flash. Reconocido por su premio basado en iconos de edición,
mediador sigue siendo el líder en el software de creación multimedia para crear
presentaciones altamente profesionales, sin necesidad de codificación o script.
Se puede distribuir la versión compilada del proyecto a los usuarios finales sin la
necesidad de tener Mediador instalado en su ordenador. Los usuarios finales son
capaces de ejecutar los proyectos, pero no pueden modificaros.
Esta herramienta de desarrollo tiene una gran desventaja no contiene dentro de la
paleta de la herramienta los botones de radio que dan permiso al usuario de
seleccionar una opción de un conjunto, siendo esta exclusiva. Este botón de radio es
usado en formas o en pruebas cuando los lectores deben hacer una sola selección
de exámenes de escogencia múltiple. Por esta razón no se opta por esta herramienta
de desarrollo ya que nuestro trabajo contiene una sesión de auto evaluación en la
que se emplea dicha opción.
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2.2 ToolBook Instructor 2004.
Toolbook es un programa que permite realizar aplicaciones multimedias en Windows,
posee un lenguaje de programación OpenScript orientado a objetos que enriquece
extraordinariamente sus posibilidades en la generación de aplicaciones multimedias.
Es una herramienta de autor que permite manipular un gran número de contenidos,
su principal objetivo es la creación de CBTs (Computer Based Training o formación
basada en ordenador) y algunos kioscos (aplicaciones jerárquicas que conducen al
usuario de forma interactiva).
Presenta interfaces amigables y fáciles de usar. Asistentes, plantillas y un catálogo
de objetos reusables que ayuda a crear una aplicación en horas no semanas.
Soporta un amplio rango de elementos multimedia (Microsoft PowerPoint, PDF,
(*.JPG;*.JPEG;*.JPE), PCX (*.PCX), Photoshop PDF (*.PDF;*.PDP), Pixar (*.PXR),
PNG (*.PNG) entre otras. En general es una herramienta muy útil y potente para el
trabajo con imágenes que se emplea a nivel mundial con gran aceptación.
5. Desarrollo de la Metodología.
5.1 Estudio Preliminar.
Este estudio se realizó para definir la forma de darle respuesta al problema que se
plantea lo que trajo como resultado la necesidad de confeccionar una multimedia en
la que se reflejara el contenido de la asignatura para mejorar esta dificultad, luego se
concibió una comparación entre las metodologías de diseño de multimedia mas importantes escogiéndose por las razones antes expuestas la que estamos
desarrollando. En este estudio se eligió la herramienta para el desarrollo del
software para el cual hay que cumplir los requisitos que se muestran a continuación:
5.1.2 Requisitos mínimos de la herramienta para el desarrollo del software. Desde el punto de vista del Hardware:
Disco Duro: con 15Mb libres.
Memoria RAM: 64 MB o superior.
CPU: Pentium 3 a 400 MHz.
Kit de Multimedia: Speakers.
Desde el punto de vista del Software:
Windows 95 o superior.
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Resolución del Display: 800 x 600 con 32 bit Colores.
5.1.3 Requisitos mínimos para la ejecución de la aplicación. Los mismos que para la herramienta de desarrollo. Aunque es valido aclarar que
mientras más altos sean estos requisitos mejor será el funcionamiento que mostrará
el software. Conjuntamente es necesario instalar Adobe Reader ya que los libros
están en formato PDF. Como se puede observar estos requisitos están al alcance de
nuestra universidad por lo que no se necesito de ninguna inversión en este sentido.
5.2 Definición del contenido de la aplicación.
En este paso quedará definido el contenido, la audiencia y las normas de diseño con
que contará la aplicación.
Este producto es educativo por lo que en este aspecto se tuvo en cuenta que el
sistema contase con un ambiente agradable a la vista del usuario es decir que al
enfrentarse al producto fuese atrayente. A parte, lograr una estructura de navegación
en la que el usuario al interactuar no encuentre complejidad a la hora de acceder a la
información existente.
5.2.1 Contenido. 1. Artículos.
2. Problemas resueltos.
3. Problemas propuestos.
4. Videos Tutórales.
5. Auto exámenes.
6. Libros.
7. Curiosidades.
8. Prontuario.
5.2.2 Identificación de la Audiencia. La aplicación está dirigida a los estudiantes de la carrera de Informática de la
Universidad de Las Tunas, esto no excluye a profesores ni a estudiantes de otras
carreras o universidades.
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5.2.3 Establecimiento de normas de diseño.
En el diseño de esta multimedia se manejaron lo siguientes elementos:
Textos: Se utilizaron en títulos, botones, menú, conferencias, problemas resueltos y
propuestos, auto exámenes, libros, curiosidades entre otras opciones.
Porciento máximo de ocupación en las pantallas: 60%
Fuentes utilizadas. Verdana 8,9,10,11
Tipografías: se escogió la Verdana que pertenece a las Sans Seriff. Esta tipografía
trasmite una sensación de modernidad aparte de no ser extensa por lo resultó muy
útil para el trabajo.
Imágenes: Las imágenes utilizadas se encuentran acompañando las conferencias,
problemas resueltos y propuestos, curiosidades y el prontuario.
Tamaño: depende de la utilidad de cada imagen.
Profundidad del Color: 32 bit.
Resolución de la Imagen: 72 dpi.
Sonido: Se utilizó para remarcar el evento clic.
Sonidos de los botones: 22 Khz., mono, 8bits (formato wav).
Música 22KHz, stereo, 16 bits (formato wav).
Videos: La aplicación cuenta con cuatro videos que apoyarán algunos artículos
presentes en a aplicación.
Animaciones: Las animaciones serán utilizadas en la presentación y para mostrar
los estados de los botones así como el paso a la página principal.
Los efectos utilizados en los botones se basaron en los cambios de color
siguiendo las reglas del diseño para lograr denotar cada uno de los estados:
1. Estado normal, cuando no está actuando ningún agente sobre ellos (cursor).
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2. Paso del cursor sobre ellos.
3. Cuando está deshabilitada la opción.
Color: se escogieron colores claros poco saturados que tienden al azul, verde y
amarillo además poseen relación con los temas tratados, al mismo tiempo son
agradables y no tienden a agotar la vista del usuario. Solo se utilizó el color
mandarina para resaltar las opciones que estén activas, para la presentación y para
mostrar denotar el paso del cursor sobre algunos botones.
Forma: son sencillas siguiendo un mismo patrón ara evitar que el usuario pueda
perderse. Los planos están formados por los propios colores sin marcos para evitar
la idea de rigidez.
Botones: tienen la misma posición en cada página para evitar que el usuario se
pierda mientras trancita por la multimedia aparte de coincidir en el tamaño y la forma
para darle equilibrio al diseño.
Íconos: tienen un tamaño aproximadamente igual con matices azules para coincidir
con la forma y tienden a la tridimencionalidad para buscar dar la idea de volumen.
Tamaño: Se encuentran entre los valores 17x16 px y 42x58 px.
Profundidad del Color: 32 bit.
Resolución: 72 dpi.
5.2.4 Diagrama de Flujo.
Con la estructura de navegación de la aplicación logramos definir las posibles vías,
vínculos que tomara el usuario al manipular la aplicación. Este flujo permite mostrar
el nivel organizacional del software para su posterior confección. Esta metodología
plantea la creación del mismo para definir el orden y el lugar en que aparece cada
elemento dentro de la multimedia. Por eso nos proponemos describírselo a
continuación para ello siga las figuras que se muestran Anexo 1:
Pantalla principal de información.
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Bifurcación.
Navegación.
Indica que la secuencia sigue.
5.2.5 Confección del guión multimedia.
Temas Posición Entradas Alcance de la información
Acciones usuarios
Respuesta del sistema
Presentación 1A
Página
principal
2A 2A
Temas 2A 2A Presenta los
dos temas
fundamentales.
Seleccionar
un tema.
Ir a las
temáticas.
Temáticas 3A 2A Presenta las
temáticas de
cada tema.
Seleccionar
una
temática.
Ir a
conferencias.
Conferencias 4A 3A, 4A Presenta las
conferencias
basadas en
cada parte que
componen las
temáticas.
Seleccionar
una
Conferencia.
Problemas
propuestos
4A 3A, 4A Presenta
problemas
Seleccionar
un problema
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propuestos de
las
conferencias.
propuesto.
Problemas
resueltos
4A 3A, 4A Presenta
problemas
resueltos de las
conferencias
Seleccionar
un problema
resuelto.
Auto-
Exámenes
4A 3A, 4A Presenta los
auto exámenes
por temáticas.
Seleccionar
un auto-
examen.
Opciones 2A 2A,3A, 4A Permite el
movimiento por
la multimedia.
Cambia a:
conferencias,
problemas
resueltos,
problemas
propuestos,
libros,
curiosidades,
imágenes,
videos,
prontuario,
inicio,
directorio,
archivos.
Cambiar a:
conferencias,
problemas
resueltos,
problemas
propuestos,
libros,
curiosidades,
imágenes,
videos,
prontuario,
inicio,
directorio,
archivos.
5.3 Especificación del contenido de la aplicación.
Textos: La principal información textual utilizada para producir este proyecto estaban
en formato.doc y formato plano (libros), la cual se traslado al formato .RTF para
logra una posterior lectura desde la aplicación, con excepción de los libros digitales
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los cuales se llevaron a formato .PDF para mantener su forma. Es valido aclarar que
estos documentos fueron revisados antes de incorporarlos al sistema y en caso de
algún error es muy fácil corregirlo. Estos textos que se utilizaron son comprensibles
en su contenido, legibles en su forma.
Imágenes: Se obtuvieron a partir de documentos y de páginas Web que contenía el
departamento de matemática previamente revisados. Para el procesamiento de
estas imágenes se utilizó el software Adobe Photoshop CS para lograr una mejor
calidad de estas y redimensionarlas entre otras opciones.
Videos: Se obtuvieron de sitios en Internet y del propio Departamento de
Matemática.
Temas: La aplicación tendrá la información dividida en dos temas fundamentales
que se mostraran en la página principal del producto de los cuales se derivan cada
una de las temáticas que contienen, estos forman parte del diagrama de flujo.
5.4 Desarrollo de la Aplicación.
En esta etapa mostraremos como queda el ensamblaje de todos los elementos con
que cuenta el producto. Para lograr este objetivo de la forma más eficiente posible,
se desarrollo la aplicación, teniendo en cuenta todos los elementos del diseño que
han sido especificados primitivamente, garantizando así una mayor interactividad y
admisión por parte de los usuarios.
Finalmente la aplicación cuenta con los siguientes elementos: Menú: contiene las opciones inicio, archivo, directorios, prontuario y árbol de
navegación las cuales se despliegan y permiten abrir, guardar, imprimir entre
otras.
Batería de botones: esta compuesta por las opciones videos, imágenes, libros,
conferencias, auto exámenes, ejercicios propuestos, ejercicios resueltos,
curiosidades y ayuda.
Imágenes: la aplicación cuenta con más de 300 imágenes previamente tratadas.
Documentos: cuenta con más 100 documentos en formato *.RTF y *.PDF.
Los otros botones que presenta dependen de la página que se esté visualizando en
el momento.
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Las páginas que muestran la información están compuestas por imágenes y textos
donde estos últimos se encuentran en la parte derecha y contienen vínculos a las
imágenes que se muestran en la parte izquierda de la página las cuales se reubican
cuando se hace clic en el vínculo. Estas imágenes se pueden ampliar en caso de
necesitarse. Las páginas cuentan con otras opciones como guardar, imprimir,
moverse al anterior ó al siguiente para facilitar el desplazamiento del usuario por la
aplicación.
En general el diseño se hizo para lograr usabilidad o sea tratando de que fuera fácil y
rápido acceder para aquellos que empleen el producto con el objetivo de lograr
comprensión y reconocimiento de los elementos que lo componen. Asimismo se
valoró su accesibilidad para que fuese de forma fácil y comprensible, buscando
características comunes en los elementos y su configuración, para facilitar el acceso.
Videos: La multimedia contará con varios videos que apoyarán el siguiente
contenido:
Cargas eléctricas.
Campo magnético.
Inducción electromagnética.
Física nuclear.
Libros: Este software cuenta con un conjunto de libros relacionados con los
temas abordados y con otros que creímos de interés para los beneficiarios todos en
formato *.PDF. Curiosidades: estas se encuentran divididas por contenidos dependiendo del
tema que se este mostrando en el momento, además presentan un conjunto de
imágenes para apoyarlas logrado de esta forma que el hecho logre un mejor
impacto en el usuario. Ayuda: en ella se muestra todo lo relacionado al trabajo con la multimedia,
presentando imágenes de la misma y su forma de manipulación. Para acceder a la
misma se puede hacer de dos formas una mediante el botón que presenta la propia
aplicación y la otra es presionando la tecla F1.
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5.6 Prueba de la aplicación.
5.7 Preparación para la distribución.
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VALORACIÓN ECONÓMICA Y APORTE SOCIAL La multimedia que se presenta no tiene un carácter comercial, pero constituye un
software con un aporte económico desde el punto de vista financiero atendiendo al
costo de producción en que se infringiría en caso de invertir en los siguientes
elementos: mano de obra de un equipo de trabajo, costo de la aplicación para crear
el producto la cual se vende en Internet a un precio de 199.00 dólares, compra de
computadoras. En los únicos gastos en que se incurrieron se muestran en el
Anexo1. La sociedad se beneficia indirectamente ya que con su uso y aplicación
mejorara el sistema educacional cubano.
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Los principales resultados del trabajo están dados en el campo de la docencia
para mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje.
El proceso de construcción trajo aparejado que se adquirieran experiencias como
el manejo de nuevas tecnologías y mejorar el conocimiento de las ya manejadas.
Mejorar el conocimiento del diseño y comprender el uso tan amplio que tienen las
multimedias hoy en día.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Diccionario. Concepto Multimedia. Tomado De:
http://www.diccionarios.com/consultas.php. [2] Diccionario. Concepto Multimedia. Tomado De:
http://es.thefreedictionary.com/multimedia. [3] Diccionario. Concepto Física. Tomado De: http://es.thefreedictionary.com/multimedia. [4] Domínguez Carmona, Yoandy. Multimedia de la Asignatura Ingeniería de
Software I para aplicar en la docencia. (Trabajo de diploma que opta por el título
de Ingeniero Informático). Camagüey, UC, Universidad de Camagüey, 2009.5,
(12 - 13 h.)
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BIBLIOGRAFÍA
Multimedia (s.f.) [en línea] Recuperado el 9 de febrero de 2010
http://es.wikipedia.org/wiki/Multimedia.
Photoshop (s.f.) [en línea] Recuperado el 9 de febrero de 2010
http://es.wikipedia.org/wiki/Photoshop.
Curiosidades (s.f.) [en línea] Recuperado el 18 de febrero de 2010