TESIS DE MAESTRÍA EN CIENCIAS - CENIDET · 2014-02-13 · Ventajas y desventajas de SOAP ......

Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico

Departamento de Ciencias Computacionales

TESIS DE MAESTRÍA EN CIENCIAS

Servicios Web de Aprendizaje

presentada por

Paola Delgado Fernández Licenciada en Ciencias Computacionales por la

Universidad Autónoma de Baja California

como requisito para la obtención del grado de: Maestría en Ciencias en Ciencias Computacionales

Director de tesis: Dra. Olivia Graciela Fragoso Díaz

Co-Director de tesis: Dr. René Santaolaya Salgado

Jurado: Dr. Moisés González García - Presidente

M.C. Mario Guillen Rodríguez – Secretario Dra. Olivia Graciela Fragoso Díaz – Vocal

Dr. Jaime Muñoz Arteaga – Vocal Suplente

Cuernavaca, Morelos, México. 24 de septiembre de 2012.

Agradecimientos

Primeramente quisiera agradecer al Departamento de Ciencias Computacionales

del CENIDET por la oportunidad de ser parte de una generación más, por abrirme sus

puertas para realizar este proyecto personal y profesional, y por el apoyo recibido en

estos dos años de estudio y desarrollo de mi proyecto de tesis.

Agradezco a CONACYT el apoyo económico que durante estos dos años recibí

a través de una beca, el cual me permitió solventar este proyecto

Gracias a mis compañeros de la generación Bicentenario – Fin del Mundo y del

laboratorio de Ingeniería en Software por las horas de trabajo en equipo, de proyectos,

de discusión, de “Impulsus”, de pláticas, convivios, retas y festejos cumpleañeros.

A mi directora de tesis, Dra. Olivia, muchas gracias por el tiempo que me ha

dedicado, por las pláticas y buenos consejos que me ha brindado hasta el día de hoy,

gracias por su apoyo para concluir exitosamente éste proyecto.

También quisiera agradecer al Dr. René, Dr. Moisés, Dr. Jaime y M.C. Mario por

el tiempo dedicado en cada presentación de avances y en cada revisión del trabajo de

tesis, por sus observaciones, sugerencias e ideas.

A mi familia, novio, amigos y personas que durante este tiempo han estado a mi

lado, física o espiritualmente, gracias por todo el apoyo, confianza y cariño que me han

brindado para seguir adelante y concluir con éxito esta etapa de mi vida.

Y el agradecimiento más importante es para mis padres y hermana, éste es el

resultado de todo su apoyo, cariño, amor, ejemplo y trabajo. Gracias por tomar cada

llamada, por aguantar cada queja, alegría y tristeza, gracias por estar siempre a mi

lado.

Resumen

En los últimos años el e-learning ha ganado popularidad debido al continuo

desarrollo tecnológico y a la cantidad de facilidades que ofrece para la enseñanza y el

aprendizaje. Los objetos de aprendizaje (OA) y los sistemas gestores de aprendizaje

(SGA) se han comenzado a utilizar como medios de distribución de contenido

educativo y cada vez son más los usuarios que utilizan estas plataformas educativas.

Sin embargo, los mecanismos de distribución de contenido educativo han ido quedando

limitados con respecto a los avances tecnológicos, por lo que es a partir de dichas

limitaciones que surge la necesidad de desarrollar este trabajo de tesis.

Este proyecto consiste en tratar a cada elemento que conforma actualmente a

un Objeto de Aprendizaje como un Servicio Web, logrando así potencializar las

características de los OA, ofrecer reusabilidad a nivel tecnológico y de contenido,

facilitar la actualización del contenido educativo, proporcionar mayor apertura a la

distribución del contenido educativo a través de la Web y ampliar su alcance.

En este documento se describe como construir los Servicios Web de

Aprendizaje (SWA) y se muestran algunos ejemplos. También se muestran las pruebas

realizadas y los resultados obtenidos, en donde se observa que los SWA son una

forma viable de sobrellevar las limitaciones de los OA y los SGA.

Abstract

In recent years, e-learning has gained popularity due to continuous improvement

and the number of facilities it offers for teaching and learning. Learning objects (LO) and

learning management systems (LMS) have begun to be used as a means of distributing

educational content and the number of users of these educational platforms has

increase. However, the mechanisms of distribution of educational content have been left

with limited regard to technological advances, and it is from these limitations there is a

need to develop this thesis.

This project is to treat each element that makes up today to a Learning Object as

a Web Service, thus potentiate the characteristics of OA, offering reusability in

technology and content, facilitate the updating of educational content, providing greater

openness to distribution of educational content through the web and expand its reach.

This document describes how to build Learning Web Services (LWS) and shows

some examples. It also presents the tests performed and the results obtained, which

shows that the SWA is a viable way to cope with the limitations of the OA and the SGA.

Índice

Introducción ..................................................................................................................... 1

1.1 Antecedentes del Proyecto ................................................................................ 3

1.2 Trabajos Relacionados ...................................................................................... 5

1.3 Planteamiento del Problema .............................................................................. 8

1.4 Objetivo .............................................................................................................. 8

1.5 Alcances y Limitaciones ..................................................................................... 8

1.5.1 Alcances ...................................................................................................... 8

1.5.2 Limitaciones ................................................................................................. 9

1.6 Estructura del documento ...................................................................................... 9

Marco Teórico ............................................................................................................... 10

2.1 Arquitectura Orientada a Servicios ...................................................................... 12

2.1.2 Beneficios de SOA ........................................................................................ 14

2.2 Servicios Web ...................................................................................................... 15

2.2.1 Características de los SW ............................................................................. 17

2.2.2 Beneficios de los Servicios Web ................................................................... 21

2.3 Aprendizaje Electrónico (E – learning) ................................................................. 22

2.4 Sistemas Gestores de Aprendizaje (SGA) ........................................................... 23

2.4.1 Course Management Systems (CMS) ........................................................... 24

2.4.2 Learning Management Systems (LMS) ......................................................... 25

2.4.3 CMS vs LMS ................................................................................................. 29

2.4.4 Limitaciones de los Sistemas Gestores de Aprendizaje ................................ 30

2.5 Objetos de Aprendizaje (OA) ............................................................................... 30

2.5.1 Clasificación .................................................................................................. 32

2.5.2 Características .............................................................................................. 33

2.5.3 Limitaciones .................................................................................................. 34

2.5.4 Construcción de un OA ................................................................................. 37

Metodología de Solución ............................................................................................... 39

Implementación y Pruebas ............................................................................................ 47

4.1 Implementación ................................................................................................... 53

4.2 Pruebas y Resultados .......................................................................................... 61

4.2 Discusión de Resultados ..................................................................................... 76

Conclusiones y Trabajo Futuro ..................................................................................... 79

5.1 Retos y Trabajo Futuro ........................................................................................ 82

Referencias ...................................................................................................................R1

Glosario ........................................................................................................................ G1

Construcción de un OA ................................................................................................. A1

A.1 Diseño de un OA ................................................................................................. A2

A.2 Empaquetado de un OA ...................................................................................... A2

A.3 Publicando un OA en Moodle .............................................................................. A5

A.4 Referencias ......................................................................................................... A9

Construcción de un SW ................................................................................................. B1

B.1 Configurar IDE Eclipse ........................................................................................ B2

B.2 Generar y probar un Servicio Web ...................................................................... B7

B.3 Generar y probar un Cliente de Servicio Web ................................................... B13

Construcción de un SWA ..............................................................................................C1

C.1 Configuración del IDE Eclipse Indigo ..................................................................C2

C.2 Creación de la Base de Datos de Contenido de Aprendizaje .............................C6

C.3 Construcción del SWA ...................................................................................... C11

C.3.1 Creación del contenido educativo ............................................................... C11

C.3.2 Creación del SWA ...................................................................................... C12

C.4 Creación del Cliente del SWA ........................................................................... C17

Índice de Figuras

Figura 1. Propuesta de elementos reusables [Horton, 2003]. ..................................................... 7

Figura 2. Principales conceptos del trabajo de tesis. .................................................................11

Figura 3. Representación gráfica de la Arquitectura Orientada a Servicios (SOA). ...................14

Figura 4. Roles, interacciones y artefactos de una arquitectura basada en SW. .......................17

Figura 5. Tecnologías involucradas en las operaciones de la arquitectura SOA basada en SW. .................................................................................................................................................18

Figura 6. Evolución de los SGA. ...............................................................................................24

Figura 7. Sistema Gestor de Aprendizaje. .................................................................................26

Figura 8. Estructura de un Objeto de Aprendizaje [Muñoz, 2007]..............................................31

Figura 9. Estructura de un SWA, a partir de un OA. ..................................................................41

Figura 10. Arquitectura SOA basada en SWA. ..........................................................................43

Figura 11. Composición de servicios web de aprendizaje. ........................................................45

Figura 12. Registro de contenido educativo en la BD. ...............................................................49

Figura 13. SWA y sus archivos WSDL. .....................................................................................50

Figura 14. Resultado de probar un SWA. ..................................................................................50

Figura 15. Cliente SWA en el IDE Eclipse. ................................................................................51

Figura 16. Cliente que invoca un solo SWA. .............................................................................52

Figura 17. Resultado de la ejecución de un cliente que llama a dos SWA. ...............................52

Figura 18. Esquema de la implementación de un SWA. ............................................................54

Figura 19. Implementación de un SW Objetivos de Aprendizaje. ..............................................55

Figura 20. Implementación de un SW Contenido Informativo. ...................................................56

Figura 21. Implementación de un SW Actividades. ...................................................................57

Figura 22. Implementación de un SW Evaluaciones. ................................................................58

Figura 23. Código de un cliente de SW de Objetivos de Aprendizaje. .......................................58

Figura 24. Cliente de un SW de Contenido Informativo. ............................................................59

Figura 25. Cliente de un SW de Actividades. ............................................................................59

Figura 26. Cliente de un SW de Evaluación. .............................................................................59

Figura 27. Integración de los SWA en un arquitectura SOA. .....................................................60

Figura 28. Interfaz de Administración de una UDDI a través del IDE Eclipse. ...........................61

Índice de Tablas Tabla 1. Ventajas y desventajas de SOAP. ...............................................................................20

Tabla 2. Principales Sistemas Gestores de Aprendizaje. ..........................................................26

Tabla 3. Contenidos educativos utilizados en este trabajo de tesis. ..........................................48

Tabla 4. Prueba de funcionamiento del SW de Objetivos de Aprendizaje 1.1 ...........................62

Tabla 5. Prueba de funcionamiento del SW de Objetivos de Aprendizaje 2.1 ...........................62

Tabla 6. Prueba de funcionamiento del SW de Contenido 1.2 ..................................................63

Tabla 7. Prueba de funcionamiento del SW de Contenido 2.2 ..................................................63

Tabla 8. Prueba de funcionamiento del SW de Actividades 1.3 ................................................64

Tabla 9. Prueba de funcionamiento del SW de Actividades 2.3 ................................................65

Tabla 10. Prueba de funcionamiento del SW de Evaluación 1.4 ...............................................65

Tabla 11. Prueba de funcionamiento del SW de Evaluación 2.4 ...............................................66

Tabla 12. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Objetivo de Aprendizaje 1.1 ..........66

Tabla 13. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Objetivo de Aprendizaje 2.1 ..........67

Tabla 14. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Contenido 1.2 ................................68

Tabla 15. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Contenido 2.2 ................................69

Tabla 16. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Actividades 1.3 ..............................70

Tabla 17. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Actividades 2.3 ..............................71

Tabla 18. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Evaluación 1.4 ..............................72

Tabla 19. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Evaluación 2.4 ..............................73

Tabla 20. Prueba de funcionamiento de la invocación de dos SWA desde un Cliente 1 ...........74

Tabla 21. Prueba de funcionamiento de la invocación de dos SWA desde un Cliente 2 ...........75

1 Introducción

Este capítulo realiza una introducción al tema de tesis y hace una breve

descripción del aprendizaje electrónico, de los objetos de aprendizaje, de los

Sistemas Gestores de Aprendizaje y los Servicios Web; además, se presenta los

antecedentes del proyecto y los trabajos relacionados. El capítulo concluye con

el objetivo del trabajo de tesis, el planteamiento del problema, y los alcances y

limitaciones que tiene.

Capítulo 1. Introducción

2

En los últimos años las tecnologías de la información y comunicaciones (TIC)

han ganado importancia para los modelos educativos de todos los niveles escolares, lo

que ha promovido el desarrollo de metodologías de aprendizaje que buscan aprovechar

los recursos que las TIC ofrecen. Algunos recursos utilizados actualmente en

educación son el Internet, equipos de cómputo o dispositivos móviles; la educación

electrónica o E-Learning y la educación móvil o M-Learning son algunos ejemplos de

metodologías de aprendizaje que utilizan las TIC.

El aprendizaje electrónico (AE) consiste en el uso de herramientas educativas

distribuidas a través de una plataforma Web. A estas herramientas se les conoce como

Sistema de Gestión de Aprendizaje (SGA), y actualmente hay disponibles tanto libres

(Moodle, Dokeos, ATutor, etc..) como con licencia (Blackboard, eCollege, Saba

Learning, etc..). La unidad básica del aprendizaje electrónico es el objeto de

aprendizaje (OA) [Wiley, 2002] y se define como un bloque de conocimiento reusable,

que se distribuye a través de la red. Existen estándares para los metadatos (IEEE

LOM, Dublin Core) [IEEE, 2002] y para la creación de plataformas educativas (IMS,

ADL SCORM) [Adl, 2009]. Un metadato [NISO, 2004] es información estructurada que

describe, explica, localiza y facilita la búsqueda y consulta de recursos de información;

un metadato son datos sobre datos.

La búsqueda de mejorar la reusabilidad y distribución de los objetos de

aprendizaje ha llevado a proponer el uso de Servicios Web como medio para, a través

de la red, distribuir los objetos de aprendizaje. Los Servicios Web (SW) [Newcomer,

2004] [Cauldwell, 2004] son aplicaciones mapeadas a programas, objetos, bases de

datos o funciones que hace uso de tecnologías basadas en XML como: Web Services

Description Language (WSDL), Simple Object Access Protocol (SOAP) y Universal

distribution, discovery and interoperability (UDDI). Los SW pueden ser publicados,

invocados o ubicados desde cualquier punto de la Web, y además pueden ser

utilizados sobre cualquier plataforma o sistema operativo.


3

Los SW se caracterizan por permitir interacciones de máquina a máquina,

interoperabilidad, tener independencia en plataforma, sistema operativo y lenguaje de

desarrollo, además de que aprovechan la arquitectura del Internet; por otra parte, los

OA se caracterizan porque deben ser reusables, generales, flexibles y escalables. La

intención de este trabajo es definir cómo los objetos de aprendizaje pueden ser

construidos como Servicios Web, para que así puedan ser publicados, ubicados,

actualizados y utilizados por cualquier usuario con acceso a Internet,

independientemente del lenguaje en que sean construidos, el sistema operativo o la

plataforma en que se desean ejecutar.

1.1 Antecedentes del Proyecto

Para este trabajo de tesis se cuentan con cuatro trabajos de tesis como

antecedente, todos ellos relacionados con los servicios web.

En la tesis titulada Método para Generar Servicios Web Personalizados

Mediante Composición de Funcionalidades de Múltiples Fuentes [Madrigal, 2011] el

autor desarrolló un método para generar servicios web personalizados que atiendan

requerimientos específicos dentro de dominios de aplicación mediante la composición

de funcionalidades provenientes de marcos de servicios web, marcos de código OO,

código legado OO e incorporación de nuevo código OO editado por el usuario. Además

propuso una arquitectura que soporta la automatización del método propuesto, y

desarrolló una herramienta prototipo para realizar pruebas.

El siguiente antecedente es el trabajo titulado Banco de Pruebas Orientado a la

Calidad o QoS para Apoyar la Selección y Composición de Servicios Web [Cabrera,

2009], en el cual el autor generó un banco para pruebas de selección de servicios web

en dos dominios: estadística descriptiva y de predicción climatológica, lo que

proporcionó una descripción de calidad en el WSDL de los servicios Web para que

modelos de selección por QoS sean probados y evaluados; utilizó el monitor de

servicios WeSSQoS del grupo GESSI de la UPC en Barcelona. El resultado fue un


4

conjunto de servicios web que funcionan como banco de pruebas para determinar si los

modelos de selección de servicios que utilizan parámetros de calidad también

conocidos como QoS aportan resultados aceptables.

Otro de los trabajos de tesis es [Sánchez, 2001] titulado Evaluación de Medidas

de Similitud Aplicadas a la Selección de Servicios Web, en donde la autora diseñó e

implementó una herramienta para evaluar las medidas de similitud en la selección de

servicios web mediante atributos QoS, la cual está formada por cuatro módulos:

servicio web que implementa las medidas de similitud del enfoque de espacio vectorial

y enfoque de correspondencia de características, servicio web que implementa el

algoritmo de enfoque heurístico, servicio web que implementa funciones de

normalización y una aplicación cliente de Servicios Web. Con esto se evaluó el

comportamiento de un subconjunto de medidas de similitud que pueden ser aplicadas

al proceso de selección de servicios web de manera cuantitativa y se realizó un análisis

de comportamiento de siete medidas de similitud de los enfoques: espacio vectorial,

correspondencia de características y heurísticos.

El último trabajo de tesis que tiene como antecedente este proyecto se titula

Procedimiento para la obtención de Marcos de Servicios Web a partir de Marcos

Orientados a Objetos [Araiza, 2007] en donde se definió un procedimiento, el cual esta

soportado por una herramienta semiautomática de reingeniería llamada MOO2MSW

(Marcos Orientados a Objetos hacia Marcos de Servicios Web), la cual analiza el

código de los marcos orientados a objetos con ayuda de un analizador sintáctico en

Java. El procedimiento que se propuso consiste en un conjunto de fases y módulos que

permiten separar el marco orientado a objetos en diversos servicios web, lo que dio

como resultado un procedimiento para la generación de servicios web a partir de

marcos orientados a objetos.


5

1.2 Trabajos Relacionados

La mayoría de los trabajos relacionados a este trabajo de tesis se refieren a dos

temas: a) servicios web u b) objetos de aprendizaje, pero no de ambos por lo que solo

se ha realizado una descripción de los trabajos que más se apegan a la construcción

de objetos de aprendizaje en términos de servicios web.

Dos de los trabajos relacionados que presentan una propuesta para la construcción

de objetos de aprendizaje como servicios web son [Vossen, 2005] y [Muñoz-Arteaga,

2010]. El primer trabajo se titula Turning Learning objects into Web services en el cual

describen cuatro formas posibles para implementar los OA como SW, centrándose en

la que utilizaron los autores para el prototipo de sistema de gestión de aprendizaje

distribuido que desarrollaron llamado LearnServe. Utilizan repositorios, uno para

almacenar el contenido y otro para la presentación del OA, y a través de servicios Web

realizan la consulta y el procesamiento del contenido y presentación para estructurar el

objeto de aprendizaje que un cliente solicita. El segundo trabajo se titula Objetos de

Aprendizaje en términos de Servicios Web, trabajo que presenta una propuesta y un

caso de estudio en donde se muestran las ventajas de aprovechar el enfoque

orientado a servicios para la especificación y desarrollo de objetos de aprendizaje como

servicios web. El caso de estudio se hizo sobre una serie de repositorios de objetos de

aprendizaje en términos de servicios web, y consistió en realizar búsquedas de

contenido de aprendizaje y mostrar los resultados obtenidos de dichas búsquedas en

forma de árbol o lista.

En el área de los Sistemas de Gestión de Aprendizaje y servicios web está el

trabajo E-learning as a Web Service [Westerkam, 2003] que fue desarrollado sobre la

idea de que muchas de las plataformas de aprendizaje actuales solo pueden distribuir

el contenido de aprendizaje que esté almacenado en dichas plataformas, además de

que el desarrollo de los servicios web está ganando importancia. El autor presenta el

prototipo de sistema de gestión de aprendizaje (SGA) descrito en [Vossen, 2005]


6

llamado LearnServe, el cual está conformado de dos partes: software del lado del

cliente y los servicios web implementados de manera distribuida.

El trabajo titulado Use of Agents to Realize a Federated Searching of Learning

Objects [Muñoz, 2010] propone un modelo para realizar búsquedas de objetos de

aprendizaje en diferentes repositorios utilizando agentes inteligentes como

intermediarios entre el cliente y los repositorios. El artículo describe la implementación

del prototipo y el caso de estudio de prueba, que se realizó con los repositorios de

objetos de aprendizaje de cuatro centros de investigación mexicanos. El resultado fue

la reducción del tiempo de búsqueda de los objetos de aprendizaje en los diferentes

repositorios.

A Web Services Architecture for Learning Object Discovery and Assembly [Pahl,

2004] es un trabajo que presenta la descripción de la arquitectura LTSA (Learning

Technology Standard Arquitecture), la cual está basada en servicios web y contiene los

procesos, componentes de almacenaje y las interacciones entre ellos necesarias para

realizar el trabajo educativo. Para el manejo de los objetos de aprendizaje proponen

escribir sus interfaces en WSDL, para que así puedan funcionar dentro de la

arquitectura de servicios web. Al igual que el trabajo anterior, Retrieving content with

agents in web service e-learning Systems [Pankratius, 2004] también presenta una

arquitectura distribuida y orientada a servicios para sistemas de aprendizaje, utilizando

agentes de software. Para el manejo de los objetos de aprendizaje considera que

éstos deben ser encapsulados en servicios web y así incrementar su interoperabilidad y

reusabilidad. Un último trabajo de arquitecturas basadas en servicios para aprendizaje

electrónico es A Web Services Oriented Framework for Dynamic E-Learning Systems

[Xu, 2003] en el cual se propone un marco orientado a servicios Web para los sistemas

de aprendizaje electrónico, con lo cual los proveedores de servicios de aprendizaje

puedan publicar sus objetos de aprendizaje o aplicaciones de manera universal , y los

clientes de estos servicios de aprendizaje puedan consultar el contenido educativo

desde cualquier lugar, en cualquier momento y a través de cualquier dispositivo

(alámbrico o inalámbrico). Proponen que los objetos de aprendizaje sean construidos


7

como servicios utilizando XML y descritos en algún metadato para que los solicitantes

de los servicios puedan buscarlos y mapearlos de acuerdo a sus necesidades. Una vez

que los objetos de aprendizaje se construyan como servicios, deben describirse con

WSDL para que puedan ser invocados. En estos tres trabajos solo se describen y

proponen arquitecturas basadas en servicios web para el aprendizaje electrónico, y

presentan ideas de cómo debería tratarse a los objetos de aprendizaje para que

puedan ser usados bajo estas arquitecturas, sin embargo no se presenta ninguna

implementación o diseño de los objetos de aprendizaje en términos de servicios web.

En el libro E- Learning Tools and Technologies [Horton, 2003] se describe una

solución al problema que existe para combinar el contenido y las herramientas de

diferentes vendedores: construir partes reusables llamadas objetos de aprendizaje

reusables u objetos de contenido compartido que permiten a los autores de los cursos

reusar los objetos para diferentes propósitos y proyectos; podrían reusar cursos de

libros completos, lecciones o capítulos, páginas individuales, temas o imágenes,

cualquier elemento que conforme sus contenidos. Esto permitiría a los autores de los

cursos no desarrollar todo el contenido para un proyecto en particular, sino construir

objetos y que puedan ser reusados para diferentes proyectos. En la Figura 1 se

muestra una imagen de como este enfoque podría funcionar.

Figura 1. Propuesta de elementos reusables [Horton, 2003].


8

1.3 Planteamiento del Problema

Los objetos de aprendizaje son la unidad básica de conocimiento para el

aprendizaje electrónico, por lo que su acceso, uso, disponibilidad, creación y

actualización debe ser rápida, fácil y abierta a los usuarios. Sin embargo, actualmente

los objetos de aprendizaje no pueden ser localizados ni utilizados libremente a través

del Internet ya que deben estar contenidos en algún sistema de gestión de aprendizaje,

al cual se tiene acceso solo si se es usuario registrado. Además, los objetos de

aprendizaje disponibles para los usuarios son únicamente los que están almacenados

en el repositorio de los gestores de aprendizaje, por lo que el acceso a material

educativo externo no es posible.

1.4 Objetivo

Este proyecto tiene como objetivo definir un método que permita generar objetos

de aprendizaje en términos de servicios web con la finalidad de reducir las limitantes en

su uso, actualización, disponibilidad y creación que surgen al estar contenidos en

sistemas gestores de aprendizaje.

1.5 Alcances y Limitaciones

1.5.1 Alcances

- Se definirá el método que permita generar servicios web de aprendizaje.

- Se definirán casos para probar el método de generación de servicios web de

aprendizaje que se proponga.

- Se construirán algunos servicios de aprendizaje de un área de conocimiento

para evaluar la viabilidad de construir objetos de aprendizaje en términos de

servicios web.


9

1.5.2 Limitaciones

- Solamente se definirá un método para generar los servicios web de aprendizaje,

no se realizará ningún proceso de composición o integración.

- No se clasificarán los servicios de aprendizaje.

- No se medirá ninguna de las propiedades de los objetos de aprendizaje

(flexibilidad, reusabilidad, etcétera).

- No se pretende construir un sistema gestor de aprendizaje ni modificar alguno ya

existente, solamente se trabajará con la unidad de conocimiento básica de los

sistemas gestores de aprendizaje, que son los objetos de aprendizaje, para

tratarlos como servicios web.

1.6 Estructura del documento

Este documento se conforma de 4 capítulos además de este primer capítulo de

Introducción, y 3 anexos. El segundo capítulo es el Marco Teórico en el cual se

presenta toda la teoría que sustenta a este trabajo de tesis, tiene 5 secciones que

incluyen los conceptos de Arquitectura Orientada a Servicios, Servicio Web,

Aprendizaje electrónico, Sistema Gestores de Aprendizaje y Objetos de Aprendizaje.

En el tercer capítulo se describen los Servicios Web de Aprendizaje y la metodología

de solución propuesta. El cuarto capítulo es el de Implementación y Pruebas, contiene

cuatro secciones en donde se describe cómo se implemento la metodología propuesta

en el capítulo 3, las pruebas que se realizaron, los resultados obtenidos y la discusión

de los resultados. En el quinto capítulo se presentan las conclusiones, retos y trabajo

futuro. Los anexos incluidos en este trabajo de tesis son: construcción de un OA,

construcción de un SW y construcción de un SWA.

2 Marco Teórico

Este capítulo presenta la teoría que sustenta al trabajo de tesis; inicia con la

definición y beneficios de la Arquitectura Orientada a Servicios, continúa con los

Servicios Web, sus características y beneficios, luego introduce al tema de

aprendizaje electrónico y describe sus limitaciones, presenta la definición de

Sistema Gestor de Aprendizaje y concluye con los Objetos de Aprendizaje, su

clasificación, características, limitaciones y pasos para su construcción.

Capítulo 2. Marco Teórico

11

Según la Real Academia Española, aprendizaje se define como la acción y efecto

de aprender algún arte, oficio u otra cosa [RAE, 2011]. En materia de educación, el

aprendizaje requiere de la enseñanza e intercambio de conocimiento, ya sea desde las

aulas de las instituciones educativas, a través de recursos como libros, fichas de

estudio e investigación, o haciendo uso de las tecnologías de información.

A raíz de la integración de recursos tecnológicos (computadoras, Internet, etcétera)

a la educación han ido surgiendo nuevos conceptos y formas de enseñanza, por

ejemplo el aprendizaje electrónico, los objetos de aprendizaje o los sistemas gestores

de aprendizaje. En el primer recuadro de la Figura 2 se muestra cómo el Aprendizaje

está contenido en un objeto de aprendizaje y éste a su vez en un Sistema Gestor de

Aprendizaje, así es cómo actualmente se distribuyen los contenidos educativos a través

de Internet. En cambio en el segundo recuadro se puede observar la propuesta para el

tratamiento del contenido educativo: que el Aprendizaje se encuentre contenido en un

Servicio Web, y así pueda ser alcanzable sin necesidad de estar contenido en un SGA.

Figura 2. Principales conceptos del trabajo de tesis.


12

A continuación se presenta una descripción más amplia de cada uno de los

conceptos mostrados en la Figura 2 así como las teorías que sustentan a este trabajo

de investigación.

2.1 Arquitectura Orientada a Servicios

En una Arquitectura Orientada a Servicios los componentes de software (o

unidades funcionales que son visibles para otras entidades para invocar a través de la

red) son modelados como servicios [Graham, 2005], esto es que todas las tareas y

procesos del negocio deben ser construidos en software y diseñados como servicios

para ser consumidos a través de la red. En SOA, el enfoque principal del diseño es la

interface del servicio, además la clave de esta arquitectura está en la descripción del

servicio.

Los roles que existen en una Arquitectura Orientada a Servicios son [Graham,

2005]:

- Proveedor de Servicios (Service Provider): se encarga de crear una descripción

del servicio y de desplegarlo en un ambiente de ejecución a través del cual el

servicio sea accesible por otras entidades a través de la red. Un proveedor de

servicios puede ser cualquier compañía de hosting que aloje a los servicios web

y los distribuya a través de la red; puede ser visto como el lado del servidor de

una relación cliente-servidor entre el solicitante del servicio y el proveedor del

servicio.

- Solicitante del Servicio (Service Requestor): es responsable de encontrar una

descripción de un servicio publicada en uno o más registros de servicios, y es

responsable de usar las descripciones de los servicios para enlazar (atar) o para

invocar un servicio web alojado por un proveedor de servicios. Se puede pensar

que un solicitante de servicios es el lado del cliente de una relación cliente-

servidor entre el solicitante del servicio y un proveedor de servicio.


13

- Registro de Servicios (Service Registry): es responsable de dar publicidad a las

descripciones de los servicios web publicadas por los proveedores de servicios,

y permitir a los solicitantes de servicios buscar la colección de descripciones de

servicios contenida dentro de un registro de servicios. El rol del registro de

servicios es simple: hacer coincidencias entre el solicitante de registro y el

proveedor de registro. Una vez que el registro de servicios hace una

coincidencia, ya no se requiere de su participación, ya que el resto de la

interacción tiene lugar directamente entre el solicitante de servicios y el

proveedor de servicios.

Cada uno de estos roles pueden ser jugados por un programa o nodo de una red.

En algunos casos, un simple programa puede cumplir con múltiples roles, por ejemplo,

un programa puede ser un proveedor de servicios, proporcionando servicios web

consumidores de descarga (también llamados de downstream) y a su vez ser un

solicitante del servicio (o service requestor), que consume servicios web que otros

proveen.

Las operaciones en una Arquitectura Orientada a Servicios se enlistan a

continuación [Graham, 2005]; estas operaciones definen los contratos entre los roles de

la arquitectura y son mostradas gráficamente en la Figura 3:

- Publicar (Publish): es el acto de registrar servicios o publicaciones de servicios.

Este acto es un contracto entre el registro de servicios y el proveedor de

servicios.

- Encontrar (Find): es la lógica dual de la operación Publicar (Publish). Es el

contrato entre el solicitante del servicio y el registro de servicios. Con la

operación Encontrar, los estados del solicitante del servicio inician una búsqueda

de criterios como tipo de servicio, calidad, garantía del servicio, etcétera.

- Enlazar (Bind): representa la relación cliente – servidor entre el solicitante del

servicio y el proveedor de servicios.


14

Figura 3. Representación gráfica de la Arquitectura Orientada a Servicios (SOA).

La clave de una Arquitectura Orientada a Servicios es la descripción del servicio

ya que es la descripción del servicio la que es publicada por el proveedor de servicios

en el registro de servicios, y es la descripción del servicio la que es devuelta por el

solicitante del servicio como resultado de la operación Encontrar [Graham, 2005].

Además, es la descripción del servicio la que le dice al solicitante del servicio todo lo

que necesita saber para enlazar o invocar un servicio que un proveedor de servicios

ofrece.

2.1.2 Beneficios de SOA

Las razones que hacen a SOA una arquitectura recomendada para el desarrollo de

aplicaciones de software son [Ort, 2005]:

- Reusabilidad: SOA ofrece la capacidad de reusar los servicios. Los

desarrolladores pueden tomar el código de aplicaciones existentes, publicarlos

como servicios web y después reusarlos para satisfacer nuevos requerimientos.

- Interoperabilidad: la visión de SOA de interacción entre clientes y eliminar

acoplamiento de servicios significa ampliar la interoperabilidad. En otras


15

palabras, el objetivo es que clientes y servicios se comuniquen y entiendan sin

importar la plataforma sobre la que se estén trabajando. Este objetivo solo se

logra si clientes y servicios tienen el mismo estándar de comunicación entre

ellos.

- Escalabilidad: debido a que los servicios en SOA son de bajo acoplamiento, las

aplicaciones que utilizan servicios tienden a ser fácilmente escalables, eso se

debe a que existen pocas dependencias entre las aplicaciones solicitantes y los

servicios que utilizan.

- Flexibilidad: los servicios con bajo acoplamiento son típicamente más flexibles

que las aplicaciones estrechamente acopladas. En una arquitectura con alto

acoplamiento, los diferentes componentes de una aplicación están ligados de

manera estrecha, compartiendo semánticas, librerías y estados, lo que dificulta

la evolución de las aplicaciones para mantenerse al día con los cambios en los

requerimientos del negocio.

- Eficiencia en el costo: el enfoque de los servicios web basados en SOA resulta

menos costoso porque la integración de clientes y servicios no requiere de un

único código, de soluciones personalizadas o de un análisis muy profundo ya

que SOA se enfoca en el rehúso de funciones publicadas como servicios. Otros

enfoques que integran recursos de negocios son de alto costo debido a que

deben ajustar los recursos a componentes personalizados que requieren de un

análisis, esfuerzo y tiempo de desarrollo muy extenso, además que las

modificaciones y mantenimiento implica modificar más de un componente del

sistema.

2.2 Servicios Web

Un servicio web (SW) es una interface que describe una colección de

operaciones que son accesibles a través de la red utilizando mensajes basados en


16

XML. Un SW tiene una descripción del servicio que se escribe en XML siguiendo un

estándar. Esta descripción contiene todos los detalles necesarios para interactuar con

el servicio, incluyendo el formato de los mensajes, los protocolos de transporte y

localización; incluye los tipos de datos, operaciones, información de enlace y

localización de la red. La interface oculta los detalles de implementación del servicio,

permitiendo que éste se utilice independientemente de la plataforma de software o

hardware sobre la cual se implementó lo que asegura un bajo acoplamiento entre las

aplicaciones que están basadas en servicios web [Kreger, 2001]. Los servicios web son

diseñados para ser accedidos por otras aplicaciones, además su complejidad puede

variar: pueden realizar desde operaciones simples como consultar el balance de una

cuenta de banco en línea hasta procesos de gran complejidad que requieran de la

ejecución de un administrador de relaciones de clientes (CRM por sus siglas en inglés)

[Cavanaugh, 2006].

La arquitectura de servicios web se basa en tres interacciones entre tres roles:

proveedor de servicios web, registro de servicios y solicitante de servicios web. Las

interacciones que existen entre estos tres roles son publicar, encontrar y enlazar. Y los

roles realizan las interacciones utilizando dos artefactos: el servicio y la descripción del

servicio. En la Figura 4 se muestra gráficamente la arquitectura SOA basada en

servicios web, las interacciones, los roles y los artefactos involucrados.


17

Figura 4. Roles, interacciones y artefactos de una arquitectura basada en SW.

La dinámica de la arquitectura SOA con servicios web inicia con la definición de

una descripción del servicio web que hace el proveedor de servicios, quien además de

generar la descripción, la publica. El solicitante del servicio utiliza la operación

encontrar para obtener la descripción del servicio y utiliza la descripción para enlazar

con el proveedor de servicios e invocar o interactuar con la implementación del servicio

web.

2.2.1 Características de los SW

Los SW requieren de varias tecnologías XML para transformar datos de programas

y bases de datos: XML (Extensible Markup Language) se utiliza para difundir los datos

provenientes de los mensajes, WSDL (Web Services Description Language) se

encarga de asignar el servicio que recibirá y procesar los mensajes, SOAP (Simple

Object Access Protocol) permite identificar el significado de los mensajes enviados y

recibidos, y UDDI (Universal Description Discovery and Integration) se utiliza para

publicar el servicio que se ofrece y encontrar servicios que otros publiquen y deban ser

usados [Cauldwell, 2002] [Newcomer, 2004]. En la Figura 5 se muestran las

tecnologías implicadas en las interacciones entre los componentes de una arquitectura

SOA.


18

Figura 5. Tecnologías involucradas en las operaciones de la arquitectura SOA basada en SW.

2.2.1.1 WSDL

El lenguaje de descripción de servicios web (WSDL por sus siglas en inglés) es

un esquema basado en XML que define un framework para la descripción de interfaces

de servicios web [Newcomer, 2004]. WSDL fue desarrollado por Microsoft e IBM, y fue

enviado a la W3C (World Wide Web Consortium) por 25 compañías en Marzo de 2001.

De manera general, una descripción WSDL describe tres propiedades

fundamentales de un servicio web [Graham, 2005]: lo que el servicio hace (operaciones

que el servicio provee y los datos que necesita para invocarlos), cómo el servicio es

accedido (detalles de los formatos de datos y protocolos necesarios para el acceso a

las operaciones del servicio), y dónde se localiza el servicio (detalles de la dirección de

la red que especifica el protocolo, como es el URL).

Un documento WSDL es un conjunto de definiciones y utiliza los siguientes

elementos para la definición de los servicios [Christensen, 2001]:


19

- Tipos (Types): contenedor para las definiciones de datos usando algún tipo del

sistema como XSD.

- Mensaje (Message): una definición abstracta de los datos que van a ser

comunicados.

- Operación (Operation): una descripción abstracta de la acción que será

soportada por el servicio.

- Tipo de Puerto (Port Type): un conjunto de operaciones abstractas soportadas

por uno o más criterios de valoración.

- Enlace (Binding): especificación de un protocolo concreto y del formato de datos

para un tipo de puerto particular.

- Puerto (Port): criterio individual definido como la combinación de las direcciones

de enlace y de red.

- Servicio (Service): colección de criterios relacionados.

2.2.1.2 SOAP

La especificación de SOAP (Simple Object Access Protocol) define el

framework de mensajería para el intercambio de datos XML formateados a través del

Internet [Newcomer, 2004]. SOAP fue creado por Microsoft, y posteriormente

desarrollado en colaboración de Developmentor, IBM, Lotus y UserLand [Curbera,

2002]. En general se puede decir que SOAP provee de los mecanismos de

comunicación para conectar los servicios web.

SOAP se compone de seis partes principales, sin embargo solamente el sobre

(envelope) y el cuerpo (body) son requeridos [Newcomer, 2004]:


20

- Sobre (Envelope): define el inicio y el final del mensaje.

- Encabezado (Header): contiene cualquier atributo opciones del mensaje usado

para procesar el mensaje.

- Cuerpo (Body): contiene los datos XML que comprenden al mensaje que se

enviará.

- Adjunto (Attachment): consiste en dos o más documentos adjuntos al mensaje

principal.

- Interacción RPC (RPC Interaction): define como el modelo de estilo RPC

interactuará con SOAP.

- Codificación (Encoding): define como representar datos simples y complejos que

serán transmitidos en el mensaje.

En la Tabla 1 se muestran las ventajas y desventajas del uso de SOAP en la

implementación de los servicios web.

Tabla 1. Ventajas y desventajas de SOAP.

Ventajas Desventajas

- Protocolo Ligero que permite al cliente

enviar solo las piezas necesarias de

información

- Puede integrarse fácilmente con clientes y

reside en las PC’s

- Usa HTTP

- Documentado y recomendado por W3C

- Usado y reconocido por gran cantidad de

- Tipos de datos limitados

- Expone muchas funcionalidades

dependiendo del código que se escriba.


21

vendedores de software.

- Resuelve el problema de transporte de

datos a través de firewall.

- Usado en .NET es casi transparente

además de ser construido en frameworks.

2.2.1.3 UDDI

La función de la UDDI (Universal Distribution, Discovery and Interoperability) es

publicar un servicio que se ofrece y encontrar los servicios que otros ofrecen y que se

desean usar [Newcomer, 2004]. UDDI fue producido por un consorcio independiente de

vendedores fundado por Microsoft, IBM y Ariba, que buscaban desarrollar un estándar

de Internet para el registro y descubrimiento de las descripciones de los servicios web.

UDDI funciona de manera similar a las páginas de un directorio telefónico y tiene

tres tipos de información sobre los servicios web [Curbera, 2002]:

- Páginas blancas (White pages): incluye información de nombre y detalles de

contacto.

- Páginas amarillas (Yellow Pages): la información provee de una categorización

basada en negocios y tipos de servicios.

- Páginas verdes (Green pages): incluye información de datos técnicos sobre los

servicios.

2.2.2 Beneficios de los Servicios Web

Algunos de los beneficios que ofrecen los servicios web son [Cavanaugh, 2006]:

- Integración de datos y aplicaciones: se debe a la interoperabilidad que surge de

la del uso de tecnologías XML que son independientes de proveedores,


22

plataformas y lenguajes, así como usar HTTP para el transporte de la

información, lo que significa que cualquier aplicación puede comunicarse con

cualquier otra aplicación utilizando servicios web, lo que permite a las

organizaciones integrar de forma relativamente simple distintas aplicaciones y

datos con diferentes formatos.

- Versatilidad: son versátiles por su diseño, ya que pueden ser accedidos por

humanos a través de interfaces de clientes basadas en Web o pueden ser

accedidos por otras aplicaciones y otros servicios web.

- Reusabilidad de código: es otra consecuencia de la interoperabilidad y

flexibilidad que ofrecen los servicios web. Un servicio puede ser usado por varios

clientes, quienes pueden utilizar las operaciones que se ofrecen para diferentes

objetivos de negocios.

- Ahorro en costos: los servicios web están basados en estándares abiertos los

cuales tienen un bajo costo, además la interoperabilidad que ofrecen los

servicios web permite crear aplicaciones personalizadas integrando datos y

funciones ya existentes, lo que reduce costos de modificación y mantenimiento.

2.3 Aprendizaje Electrónico (E – learning)

Es una estrategia formativa, que utiliza la red como tecnología de distribución de

la información, sea esta red abierta (Internet) o cerrada (Intranet) [Cabero, 2006]. Es un

proceso de formación a distancia basado en el uso de las tecnologías de la información

y las telecomunicaciones (TICs) que posibilitan un aprendizaje interactivo, flexible y

accesible a cualquier receptor potencial.

En el libro [Horton, 2003] explica algunas de las limitaciones que tiene el e-

learning, entre las que destacan:

- Los alumnos no pueden encontrar fácilmente los cursos que necesitan consultar.


23

- Los autores de los cursos encuentran difícil combinar contenido y herramientas

de diferentes vendedores.

- Los administradores no pueden mover los cursos, cada uno con miles de

archivos, de un sistema gestor de aprendizaje a otro.

- Los alumnos con alguna discapacidad requieren de cursos construidos de

acuerdo a sus necesidades y los cuales solo están disponibles en los sistemas

en los que fueron desarrollados.

2.4 Sistemas Gestores de Aprendizaje (SGA)

La historia de los Sistemas Gestores de Aprendizaje comienza en los años 90’s,

cuando surge la enseñanza basada en la computadora (Computer Based Training), en

donde los cursos se encontraban en CD-ROMs que los alumnos utilizaban de manera

individual en su computadora, y en contadas ocasiones se conectaban a servidores de

red. A partir de 1994 se dio paso al concepto de cursos “empaquetados” bajo el mismo

sistema de CBT, pero que estaban dirigidos a la enseñanza de las tecnologías de la

información como ofimática o sistemas operativos [Barchino, 2004]. La limitación que

tenían estos cursos es que no se podía determinar si se estaba utilizando de forma

correcta y cuál era el impacto que estaban teniendo para el negocio, lo que llevó entre

1997 y 1998 a la aparición de los Sistemas de Gestión Docente (Computer-Managed

Instruction System) y el uso de redes locales (LAN o WAN). En 1999 con el surgimiento

de Internet comienza a surgir la formación “on-line” o en línea, lo que trajo grandes

ventajas que los cursos CBT no podían dar:

- El aprendizaje se podía hacer en cualquier lugar y hora, solo se requería de una

conexión de Internet.


24

- La gestión y control de la formación se centralizaba en un servidor accesible a

través de la Web.

Estas ventajas dieron pie al surgimiento de plataformas y herramientas para la

gestión del aprendizaje como los Learning Management Systems (LMS) o los Course

Management Systems (CMS), también surgieron nuevos conceptos como e-Learning o

Aprendizaje Electrónico así como grandes empresas dedicadas a la creación de

contenidos educativos mucho más dinámicos y atractivos. El desarrollo histórico de los

Sistemas Gestores de Aprendizaje se ilustra a través de una línea del tiempo en la

Figura 6.

Figura 6. Evolución de los SGA.

2.4.1 Course Management Systems (CMS)

En español se conoce como Sistema Gestor de Cursos (SGC), el cual es una

herramienta que permite a un instructor publicar información en la web sin necesidad

de que el instructor requiera conocer código HMTL u otro lenguaje de programación

[Meerts, 2003]. Un SGC provee de un conjunto de herramientas y de una plataforma

que permite la creación relativamente fácil de contenido de cursos en línea, además de

la enseñanza y administración de dicho curso, incluyendo interacción con los

estudiantes que estén tomando el curso.


25

En general un Sistema Gestor de Cursos contiene herramientas de administración

que permiten dar seguimiento de cursos, expedientes y horarios de clase, herramientas

de enseñanza como son las evaluaciones, ejercicios y objetos de aprendizaje, y las

herramientas para comunicación en tiempo real como foros o mensajería instantánea.

2.4.2 Learning Management Systems (LMS)

Un Learning Management System (LMS), en español conocido como Sistema

Gestor de Aprendizaje (SGA), se define como una aplicación contenida en un servidor

de páginas web que permite el desarrollo de actividades formativas [Muñoz, 2011]. Es

el lugar donde alumnos, tutores, profesores o coordinadores se conectan a través de

Internet para descargar contenidos, enviar correos al profesor, charlar con los

compañeros, debatir en un foro, participar en una tutoría, etcétera.

Un SGA debe realizar ciertas actividades básicas [Barchino, 2004]:

- Gestionar a los usuarios de los diferentes cursos virtuales. Los LMS

generalmente cuentan con tres perfiles o roles: administrador, alumno y profesor

o tutor de un curso.

- Administrar los cursos para determinar en base a las evaluaciones que realizan

los alumnos, el grado de asimilación de los contenidos.

- Gestionar las herramientas de comunicación como son los foros, correo

electrónico, videoconferencias, mensajería instantánea, etcétera.


26

Figura 7. Sistema Gestor de Aprendizaje.

De una manera más general, un SGA puede verse como una colección de

herramientas de e-Learning (Aprendizaje Electrónico) que están disponibles a través de

una interfaz administrativa compartida a la cual se tiene acceso a través del Internet.

En la Figura 7 se muestra la forma general de un Sistema Gestor de Aprendizaje. En la

Tabla 2 se muestra una descripción de los principales SGAs comerciales y de código

libre.

Tabla 2. Principales Sistemas Gestores de Aprendizaje.

LMS Licencia Web

WebCT Comercial http://www.webct.com/content

BlackBoard Comercial http://www.blackboard.com/

ATutor Open Source http://atutor.ca/

eCollege Comercial http://www.ecollege.com/espanol/

Desire2Learn Comercial http://www.desire2learn.com/

Dokeos Open Source http://www.dokeos.com/

.LRN Open Source http://dotlrn.org/

Moodle Open Source http://moodle.org/


27

Proyecto Sakai Open Source http://sakaiproject.org/

Claroline Open Source http://www.claroline.net/

E-ducativa Comercial http://www.e-ducativa.com/

2.4.2.1 Moodle

Algunas de las características de Moodle [CUE, 2003]:

- Adaptable para clases 100% en línea así como complemento de la enseñanza

en aulas.

- Alto nivel de seguridad.

- Cada usuario puede especificar su zona horaria para que Moodle traduzca

cualquier fecha a esa zona horaria.

- Interface mulit-lenguaje.

- Múltiples actividades para los cursos: Foros, revistas, encuestas, investigación,

cuestionarios y tareas.

- Características avanzadas para generar reportes.

- Integración del correo electrónico.

- Módulo de tareas con fecha y grado de requerimientos.

- Permite que los estudiantes suban sus tareas en cualquier formato al servidor, el

cual automáticamente sella con la fecha las tareas.

- Módulo avanzado de cuestionarios y pruebas.

- Encuestas integradas como herramientas para analizar las clases en línea.

Moodle ha sido instalado en universidades e instituciones alrededor del mundo. En

el Anexo 1 de este documento se muestran algunas de las funcionalidades de este

SGA para la publicación de contenido educativo.


28

2.4.2.2 Claroline

Es una plataforma de Gestión del Aprendizaje desarrollada por la Universidad

Católica de Louvain, Bélgica [CUE, 2003]. Para su funcionamiento requiere de un

Servidor Web (se recomienda Apache), un gestor de Base de Datos (se recomienda

MySQL) y el entorno de programación PHP como lenguaje del servidor.

El Gestor de Aprendizaje Claroline tiene varias características, entre las que

destacan:

- Realizar descripción de cursos

- Administrar archivos

- Llevar una agenda

- Publicar avisos y noticias

- Publicar enlaces

- Realizar ejercicios y evaluaciones

- Administrar Foros

- Administrar a los Usuarios

- Administrar Grupos

- Administrar Tareas

- Llevar estadísticas

- Ayuda

Esta plataforma de aprendizaje ha sido adoptada por un gran número de

universidades en el mundo. Su interfaz ha sido traducida a 15 idiomas.

2.4.2.3 Blackboard

Es una avanzada aplicación para compartir conocimiento que utiliza administración

de archivos por internet para extender el alcance del e-learning más allá de las clases

individuales. Incluye una serie de capacidades que permite a estudiantes, facultades y

administradores intercambiar, reusar e intercambiar su trabajo individual, así como el


29

contenido educativo y librerías digitales [Blackboard, 2004]. Blackboard funciona como

un puente de contenidos a través de las comunidades de aprendizaje.

Las principales características de Blackboard:

- Administración de contenido y archivos.

- Manejo de versiones.

- Administración del espacio en disco y banda ancha.

- Almacenamiento de archivos con colaboración a través de la web.

- Portafolios electrónicos

- Flujos de trabajo.

- Catálogo de Objetos de Aprendizaje

- Reservas electrónicas.

- Escalabilidad empresarial.

- Soporte multi-lenguaje.

- Estándares (SCORM, IMS, NLN, etcétera).

- Blackboard Building Blocks (API’s abiertas)

- Integración de sistemas.

Blackboard es una plataforma comercial, utilizada por universidades, preparatorias,

instituciones de gobierno, militares, entre otras.

2.4.3 CMS vs LMS

La principal diferencia entre los Sistemas Gestores de Aprendizaje (SGA) y los

Sistemas de Administración de Cursos (CMS por sus siglas en inglés) es que los

primeros, además de administrar cursos permiten la evaluación automatizada de los

mismos, mientras que los CMS solo permiten organizar los cursos y sus contenidos.

Ambos cuentan con herramientas como foros y mensajerías instantáneas, manejo de

Objetos de Aprendizaje y creación de cursos.


30

Como sus nombres lo dicen, los SGA administran el aprendizaje de los usuarios,

mientras que los CMS administran la publicación del contenido educativo. Actualmente

la mayoría de las plataformas de aprendizaje electrónico son Sistemas Gestores de

Aprendizaje por lo que en este trabajo de tesis se utilizará el concepto de Sistema

Gestor de Aprendizaje (SGA) para referirse a dichas plataformas.

2.4.4 Limitaciones de los Sistemas Gestores de Aprendizaje

En [Meerts, 2003] se describen cuatro problemas de los SGA que aún no han sido

solucionados:

1. Interoperabilidad: hay problemas en este aspecto ya que el compartir contenido

entre sistemas de diferentes vendedores muestra dificultades.

2. Administración de contenido: entre más materiales existan en los SGA, se

necesitan nuevas formas de administrar y distribuir estos materiales en la

institución y entre instituciones.

3. Costo: Con un pequeño número de vendedores, el precio de estos sistemas no

es predecible. Además, las organizaciones de Tecnologías de la Información no

han superado costos de personal y mantenimiento asociados con ejecutar otra

aplicación de misión crítica.

4. Valoración: ¿en qué aspectos concretos un SGA mejora la enseñanza y

aprendizaje en una institución? Así como se gasta más tiempo y dinero

apoyando y usando estos sistemas, es importante poder documentar el valor

que estos agregan a los procesos educativos.

2.5 Objetos de Aprendizaje (OA)

Un Objeto de Aprendizaje (OA) se define como una entidad digital distribuida por

Internet, que puede ser consultada y utilizada por un gran número de personas de


31

manera simultánea. Además, permite que quienes incorporan los OA a los sistemas

que los distribuyen, pueden colaborar y construir de manera inmediata nuevas

versiones [Wiley, 2002]. El comité de estándares de tecnologías de aprendizaje eligió el

término objeto de aprendizaje y lo definió como: una entidad, digital o no digital, que

puede ser usada, reusada o referenciada durante el aprendizaje soportado por

tecnología. Algunos ejemplos de tecnologías utilizadas para la construcción de objetos

de aprendizaje son contenido multimedia, contenido instructivo, objetivos de

aprendizaje, software y herramientas de software instructivo, así como personas,

organizaciones o eventos referenciados durante el aprendizaje apoyado por tecnología.

En la Figura 8 se muestran los cuatro elementos que conforman a un objeto de

aprendizaje y la unión de dichos elementos a través de un metadato. El objetivo de

aprendizaje describe, como su nombre lo indica, el objetivo del Objeto de Aprendizaje,

el contenido informativo es toda la teoría necesaria para el estudio y alcance de los

objetivos del OA; las actividades de aprendizaje refuerzan la teoría estudiada y la

evaluación permite medir si los objetivos de aprendizaje se cumplieron. Un metadato

[NISO, 2004] es información estructurada que describe, explica, localiza y facilita la

búsqueda y consulta de recursos de información; un metadato son datos sobre datos.

Algunos estándares para los metadatos son los de IEEE LOM y Dublin Core, entre

otros [IEEE, 2002].

Figura 8. Estructura de un Objeto de Aprendizaje [Muñoz, 2007].


32

Se ha probado que el uso de los OA en la enseñanza acelera el proceso de

aprendizaje [Lerma, 2007], pero su construcción requiere un poco más de trabajo ya

que está directamente enlazado con los complejos procesos cognitivos y de

aprendizaje del ser humano. La diferencia entre desarrollar un OA y software es que,

en el segundo solo necesitamos de los requerimientos del cliente, mientras que en el

primero requerimos también conocer las particularidades de aprendizaje de los

estudiantes que harán uso del contenido educativo.

2.5.1 Clasificación

Los OA se clasifican en cinco tipos [Wiley, 2002] lo que facilita entender la

naturaleza de los elementos que contienen.

- Fundamental: Es la forma de ayuda de aprendizaje más simple, puede ser una

imagen describiendo una etapa de un procedimiento.

- Combinado-cerrado: sigue siendo un elemento simple pero uno de sus

integrantes tiene mecanismos más complejos para proveer de una explicación.

Una animación o un video que explique un procedimiento a través de audio es

un ejemplo.

- Combinado –abierto: varios objetos simples encapsulados dentro de elementos

de integración. Un elemento de integración puede ser un sitio web, e incluye

imágenes, videos y texto plano para explicar un procedimiento.

- Generativo de presentación: combinación de objetos que proveen capacidades

avanzadas visuales y de audio con propiedades de interacción limitadas. Por

ejemplo, una animación Flash capaz de recrear y generar una imagen visual que

represente un procedimiento y las condiciones operacionales requeridas.


33

- Generativo instruccional: combinación de objetos que proveen capacidades

avanzadas visuales y de audio con propiedades de interacción avanzadas,

permitiendo una experiencia de alto nivel. Un ejemplo de los objetos de

aprendizaje de este tipo es una animación Flash enlazada a una imagen y a una

base de datos, a través de la cual el usuario puede manipular el contenido de la

animación para realizar un procedimiento, por ejemplo dirigir instrumentos de

cirugía y controlar el monitor de signos vitales de un paciente.

Además, los objetos de aprendizaje pueden ser estáticos o dinámicos [Lerma,

2007]; los primeros son útiles en características instruccionales que tengan

requerimientos muy simples y rígidos, generalmente los utilizan aquellos educadores

que necesitan tener todo el control de los métodos y procesos de aprendizaje. Los

segundos son diseñados para utilizarse en ambientes de aprendizaje donde el

educador encuentra variables como el nivel de habilidad, experiencia, retención y

razonamiento entre los estudiantes.

2.5.2 Características

Los OA cuentan con cuatro principales características que son descritas a

continuación:

- Reutilización: la programación orientada a objetos (POO) valora enormemente la

creación de componentes que pueden reutilizarse en diferentes contextos de

aprendizaje. El contenido educativo es modularizado en unidades pequeñas de

instrucciones ajustables para ser ensambladas y desensambladas en distintos

cursos [Lerma, 2007].

- Generatividad: los OA son generalmente entidades digitales disponibles en

Internet, esto significa que son accesibles simultáneamente a un gran número de

personas.

- Flexibilidad: quienes utilizan los OA pueden colaborar con ellos y beneficiarse

inmediatamente de las nuevas versiones.


34

- Escalabilidad: la noción de pequeñas partes reutilizables de medios instructivos,

sugiere que los profesores cuando tienen acceso a materiales instructivos,

frecuentemente primero descomponen los materiales en sus partes

constituyentes, entonces ellos reensamblan estas partes de manera que apoyen

sus metas instructivas individuales.

2.5.3 Limitaciones

Aún hay gran número de problemas a los que se enfrentan quienes utilizan los

objetos de aprendizaje para la enseñanza. A continuación de describen algunos de los

principales problemas de los OA [Wiley, 2004]:

1. Descontextualización del Aprendizaje: el diseño instructivo de los OA está

dirigiéndose rápidamente a la descontextualización, esto se confirma por la

relación inversamente proporcional que existe entre el contexto interno (o

tamaño del OA) y su potencial de reúso. El contexto interno se define como los

elementos primitivos (fotos, videos, bloques de texto) colocados dentro de un

objeto de aprendizaje. El tamaño de un OA se correlaciona con el número de

elementos yuxtapuestos dentro del contexto interno de un objeto de aprendizaje.

La relación entre el contexto interno de un objeto de aprendizaje y el contexto

instructivo dentro del que se coloca determina si el objeto se ajusta o no dentro

de dicho contexto. Entre menos especifico sea el contexto interno de un OA va a

ajustar en más contextos instructivos, sin embargo, enfocarse en remover o

separar todo el contexto posible de un OA para aumentar su reúso puede ser

problemático.

2. Altavoz, no mediador: un objeto de aprendizaje puede estar concebido como

objeto contenedor, objeto de estrategia, entre otros; sin embargo, los OA

generalmente son desarrollados como “trozos de contenido” o “contenedores de

información”. Son utilizados como contenedores de información muy decorada o


35

de conferencias con gran valor de producción, como si todo el aprendizaje en

línea o distribuido fueran un gran altavoz para el instructor. Esto cambia cuando

el aprendizaje es comprendido en el contexto de la solución de problemas, ya

que los OA y otros recursos cambian de ser capsulas informativas que

transmiten información inerte de expertos a principiantes, en herramientas

semióticas que tienen la labor de mediar y moldear las acciones de los

estudiantes.

3. Escalamiento a través de la automatización: la investigación por parte de

algunas instituciones en el tema de los OA continúa teniendo como meta permitir

el aprendizaje “en cualquier lugar, en cualquier momento” a través de

computadoras automatizadas formadas por objetos de aprendizaje

personalizados para estudiantes individuales. Esta visión era válida para la

propuesta de aprendizaje basado en computadoras propuesto en 1970, pero

actualmente el enfoque del aprendizaje se dirige a la colaboración, el

aprendizaje cooperativo, la comunicación entre estudiantes, negociación social,

aprender a aprender, redes sociales, etcétera.

4. Educación DataBanking: el “banking education” (educación bancaria) hace

referencia al proceso en el que profesores expertos depositan conocimiento en

las mentes vacías de alumnos pasivos. El seleccionar objetos de contenido de

un banco de datos para ser enviados a los alumnos plantea una implementación

muy cercana a la metáfora anterior. El actual paradigma del envío de los objetos

de aprendizaje ignora completamente el discurso o el diálogo, solo se presentan

enfoques que presentan los OA a los alumnos con una sola vista, sin

oportunidades para experimentar alternativas, lo que puede mostrar al

paradigma de OA como opresivo.

5. Especialmente diseñados para reusabilidad: a pesar de ser uno de los

principales criterios para el diseño de los objetos de aprendizaje, generalmente

para que un OA sea reusable requiere de un rediseño previo antes de poder ser


36

reusado en un nuevo sistema de objetos de aprendizaje. Es muy distinto que un

OA sea reusable para un sistema inteligente a que sea reusable para los

humanos.

6. La paradoja de la reusabilidad: en un sentido semiótico, los objetos de

aprendizaje y otros recursos educativos son signos como texto, gráficos, audio,

animación, etcétera. La tarea de los usuarios de OA es combinar estos recursos

individuales en lecciones con un gran significado instruccional. Estas

combinaciones crean un contexto en donde el color de los recursos y el

significado de cada uno son absorbidos. Aún si un sistema automatizado puede

de manera exitosa seleccionar y colocar secuencialmente los OA correctamente

la mayor parte del tiempo, un error en cualquier punto puede causar un “Efecto

del Sexto Sentido”, el cual consiste en entender una lectura hasta un punto y

después creer que no se ha entendido del todo, o cambia su interpretación.

7. La trampa de la propiedad intelectual: actualmente, todo producto que se ha

distribuido de manera digital ha sido reproducido y distribuido libremente por la

red, a pesar de ser productos con costo o licencia. Música, películas, libros y

software son algunos ejemplos de productos que actualmente han llegado a ser

distribuidos a través de la red, lo que ha llevado a las empresas a entender que

el contenido digital siempre encontrará su camino hacia la distribución gratuita.

La industria de contenidos educativos debe aprender esta lección para evitar

realizar y comercializar versiones digitalizadas de sus contenidos.

Respecto al nombre de Objeto de Aprendizaje han surgido múltiples discusiones

debido a que la unión de los términos objeto y aprendizaje puede considerarse una

incoherencia [Friesen, 2003] ya que el primero se originó del diseño, análisis, teoría y

programación orientada a objetos, lo que se refiere a un paradigma que se especializa

en términos como concurrencia o polimorfismo, y el segundo es un término vago que

en general no tiene ninguna naturaleza técnica. Así, podemos decir que el término

objeto de aprendizaje no sugiere la simplicidad, compatibilidad o las ventajas que están


37

relacionadas con la práctica de la enseñanza, además de que no existe ningún

paradigma para el aprendizaje o la educación como lo hay para la programación o el

diseño de software.

2.5.4 Construcción de un OA

La metodología para la construcción de objetos de aprendizaje puede considerarse

una tarea difícil [Muñoz, 2007] si no se tiene experiencia debido a que requiere de

aspectos de diseño, de contenido informativo, cuestiones tecnológicas y pedagógicas.

El diseño de un objeto de aprendizaje está conformado por cuatro pasos [Güler, 2009]:

preparar el contenido, empaquetarlo, desplegarlo y almacenarlo en algún repositorio.

La preparación del contenido consiste en diseñar qué contenido se mostrará y como

será mostrado; es crear las evaluaciones, contenido, ejercicios o actividades y los

objetivos del objeto de aprendizaje que se pretende publicar. Esta primera etapa

requiere un poco más de trabajo pedagógico que técnico, ya que es el maestro y

expertos quienes crearán el contenido educativo.

El empaquetado del contenido se puede usar a través de herramientas como

[RELOAD, 2004], el cual es un programa de código abierto que facilita la creación,

distribución y reúso de los objetos de aprendizaje y servicios, enriquece el rango de

enfoques pedagógicos realizables a través de planes de trabajos y permite realizar el

empaquetado de contenido en diferentes estándares como SCORM, Learning Design,

etcétera.

Para desplegar el paquete creado se requiere de una plataforma basada en web,

entre las más utilizadas están los Learning Management Systems (Blackboard, Moodle,

etcétera).

Cuando ya el contenido se convirtió en un paquete SCORM, debe ser almacenado

para que pueda comenzar a usarse. Técnicamente todos los paquetes SCORM deben


38

ser usables en cualquier LMS’s y LMCS’s, ya que estos funcionan como repositorios y

como plataformas para mostrar los contenidos.

En el Anexo A se explica más a fondo el proceso de construcción, empaquetado y

publicación de un Objeto de Aprendizaje.

3 Metodología de Solución

En este capítulo se describe la metodología propuesta para alcanzar al

objetivo de éste trabajo de tesis; se presenta la definición de Servicio Web de

Aprendizaje, los beneficios y aportes que esta solución brinda al Aprendizaje

Electrónico, y una metodología para la construcción de Servicios Web de

Aprendizaje.

Capítulo 3. Metodología de Solución

40

Un objeto de aprendizaje se conforma de cuatro elementos: objetivo de

aprendizaje, contenido informativo, evaluación y actividades de aprendizaje [Muñoz,

2007]. Actualmente estos cuatro elementos se empaquetan utilizando un metadato,

generalmente SCORM (Sharable Content Object Reference Model), y se distribuyen a

través de plataformas de enseñanza, las cuales requieren de un previo registro para

tener acceso y hacer uso de los materiales educativos disponibles. En resumen se

puede decir que el actual esquema de los OA tiene limitaciones y es poco reutilizable,

además de contar con otras desventajas que fueron enumeradas en el capítulo

anterior, por lo que en este capítulo se propone una solución al problema de la

distribución y alcance de los OA al estar contenidos en un SGA, así cómo a las

limitaciones que presenta su actual formato de construcción.

Este trabajo de tesis parte de las limitaciones que tienen actualmente los OA

para proponer una nueva forma de tratar y distribuir el contenido educativo: separar los

cuatro elementos que conforman a un objeto de aprendizaje y empaquetarlos de

manera individual utilizando Servicios Web (SW), convirtiendo así a cada elemento en

un SW con contenido educativo. Al incluir la tecnología de los SW para la distribución

de contenido educativo se propone nombrar a las unidades de conocimiento Servicios

Web de Aprendizaje (SWA). Se definirá a un SWA como una unidad de aprendizaje

construida como SW que contiene el mecanismo de comunicación hacia el contenido

educativo de uno de los cuatro elementos que conforman a un objeto de aprendizaje,

funcionando como intermediario entre el usuario y el contenido de aprendizaje. El SWA

cuenta con todas las características de un SW pero su uso es exclusivamente para

consultar y desplegar al usuario uno o más contenidos de aprendizaje. Tal como se

muestra en la Figura 9, los elementos que actualmente conforman a un OA ahora serán

tratados de manera independiente, empaquetando a cada uno en un SW, obteniendo

un SWA para cada contenido educativo que se desee publicar.


41

Figura 9. Estructura de un SWA, a partir de un OA.

Se crearán cuatro tipos de servicios web de aprendizaje:

- Servicio web de objetivo de aprendizaje: contiene el objetivo de

enseñanza/aprendizaje que tendrá el objeto de aprendizaje que se está creando.

Puede ser texto plano, audio, una presentación en formato PDF o una animación

en flash.

- Servicio web de contenido informativo: contiene la información para desarrollar

el tema que se enseñará a través del objeto de aprendizaje. El contenido puede

representarse a través de texto plano, audio o presentación en formato PDF o

flash; puede incluir imágenes o alguna animación para apoyar el aprendizaje.

- Servicio web de actividades de aprendizaje: contiene las actividades que

reforzarán el contenido informativo y ayudarán a lograr el objetivo de

aprendizaje. Puede ser un formulario, texto plano, audio, video o animación


42

para lograr una clara explicación de las actividades, también una presentación

en formato PDF o flash.

- Servicio web de evaluación: contiene las actividades para evaluar el aprendizaje

del estudiante y ver si el objetivo de aprendizaje se alcanzó. Este contenido se

representará con un formulario que interactúe con una base de datos para llevar

registro de las evaluaciones, además puede apoyarse de imágenes, audio o

alguna animación para que la descripción de la evaluación sea más clara.

Los SWA comparten características y requerimientos para su ejecución de los

SW, por lo cual se propone una arquitectura SOA basada en SWA que se conforma

por un repositorio de servicios web de aprendizaje (UDDI), un cliente (solicitante de

los SWA), un conjunto de SWA disponibles, los cuales deben ser registrados a la

UDDI para ser alcanzados por un cliente y un mecanismo de comunicación basado

en mensajes SOAP. El funcionamiento se describe en la Figura 10, en donde un

usuario realiza la solicitud al cliente de cierto contenido educativo, luego el cliente

consulta en la UDDI el WSDL del contenido solicitado, la UDDI verifica que el SWA

este registrado, recupera y retorna al cliente el WSDL correspondiente, luego el

cliente consulta el SWA, obtiene respuesta y regresa al usuario el resultado, que en

este caso es el contenido educativo.


43

Figura 10. Arquitectura SOA basada en SWA.

Los OA, para ser considerados objetos de aprendizaje, deben cumplir con cuatro

características: reutilización, flexibilidad, escalabilidad y generatividad. El tratamiento

de los elementos de un OA como SWA potencializa dichas características ya que

ofrecen:

- Reutilización de los contenidos educativos, ya que son unidades de aprendizaje,

independientes, que pueden utilizarse en distintos contextos de aprendizaje y

ser invocados las veces que sean necesarios.

- Disponibilidad del material educativo a través de la red para múltiples usuarios

ya que son SW y no requieren de una plataforma o sistema de enseñanza

específica para ser consultados.

- Flexibilidad en la creación y utilización de los SWA, ya que permite la continua

actualización de los contenidos educativos, así como su utilización bajo distintos

contextos de enseñanza y por diferentes personas. Cada elemento es

independiente y pueden usarse bajo cualquier esquema de enseñanza.


44

- Ofrecen Escalabilidad, ya que los SWA son pequeños componentes que, a

través de un modelo de composición de servicios, integrarán a los OA, tal como

se muestra en la Figura 11.

Además, los SWA al ser servicios web ofrecen otras características:

- Interoperabilidad, permitiendo que el contenido educativo se utilice

independientemente de la plataforma y lenguaje de programación en la que se

haya desarrollado.

- Se reducen las limitantes para el uso del material de enseñanza que Wiley

describe en [Wiley, 2004], ya que la versatilidad que ofrecen los SW permite que

el acceso al contenido educativo no solo sea a través de plataformas de

aprendizaje, sino también a través de otras aplicaciones, otros servicios web y

por múltiples usuarios.

- También ofrecen la reducción de costos, ya que el desarrollo de los servicios

web generalmente se realiza con tecnologías de estándares abiertos, algo que

sin duda beneficia a los desarrolladores y distribuidores de material educativo.

Además, al ser componentes reusables permite que un mismo contenido pueda

utilizarse bajo distintos contextos de enseñanza y temas, reduciendo la

producción de contenido educativo.


45

Figura 11. Composición de servicios web de aprendizaje.

Otro beneficio importante que brindan los SWA se refleja directamente en el E-

learning:

- El registro de los SWA en una UDDI permite encontrar fácilmente los contenidos

educativos.

- Pueden combinarse contenidos educativos creados por diferentes herramientas

y autores sin problema.

- Ya no se requieren de plataformas de aprendizaje específicas y con acceso

restringido para tener alcance a los contenidos educativos.

- Los autores pueden crear solo el contenido educativo que requieran para

complementar sus cursos y no forzosamente los cuatro elementos obligatorios

para empaquetar un OA.


46

Para validar la propuesta de SWA como forma de distribución de contenido

educativo se propone la siguiente metodología de solución:

1. Generar distintos contenidos educativos, almacenados en diferentes formatos:

un video con audio, un archivo pdf, un formulario de evaluación o actividad, una

imagen.

2. Almacenar el contenido educativo en el servidor y registrar la información de

cada contenido educativo en la BD de Contenidos Educativos.

3. Crear al menos un SWA de cada tipo, utilizando los diferentes contenidos

educativos generados anteriormente. Habrá un SWA de objetivo, otro de

contenido, otro de aprendizaje y otro de evaluación.

4. Probar los SWA creados para verificar que la información que se esté recibiendo

sea la correcta.

5. Generar los clientes necesarios para invocar y probar a los SWA generados

anteriormente. Los clientes deberán modificarse para que realicen un despliegue

del contenido educativo, ya que el usuario debe poder interactuar con el

contenido.

6. Realizar pruebas con un cliente que consulte un solo SWA y con un cliente que

consulte dos SWA.

La metodología de solución propuesta cumple con lo necesario para alcanzar el

objetivo de este trabajo de tesis, ya que propone una serie de pasos para la

construcción de Objetos de Aprendizaje en términos de Servicios Web. Además, la

solución propuesta presenta la definición de Servicio Web de Aprendizaje, y retomando

los beneficios de los Servicios Web y las limitaciones del aprendizaje electrónico, los

objetos de aprendizaje y los sistemas gestores de aprendizaje, se muestra cómo los

SW potencializan las características de los OA, además de reforzar sus características.

4 Implementación y Pruebas

En este capítulo se describe el desarrollo de la metodología propuesta en

el capítulo tres y la implementación de los Servicios Web de Aprendizaje,

además se presentan los casos de prueba realizados con sus respectivos

resultados. Este capítulo concluye con la discusión de los resultados de las

pruebas realizadas para validar la implementación de los Servicios Web de

Aprendizaje.

Capítulo 4. Implementación y Pruebas

48

Siguiendo la metodología de solución propuesta, a continuación se describe

brevemente cada paso realizado y los resultados obtenidos:

1. Generar contenido educativo: hay cuatro tipos de contenidos educativos que

se deben crear: objetivos, contenido, actividades y evaluaciones. El proceso

de generación de dichos contenidos se lleva a cabo por maestros y expertos

en los distintos tema que se desean publicar a través de los SWA. El

contenido educativo puede presentarse en distintos formatos, por ejemplo

documentos de texto plano, archivos multimedia (videos, audio,

animaciones), presentaciones, archivos .pdf, etcétera. En la Tabla 3 se

describen los contenidos educativos que se crearon para este trabajo de

tesis.

Tabla 3. Contenidos educativos utilizados en este trabajo de tesis.

Audio que describe el objetivo de aprendizaje del tema Casos de Uso en UML. Este archivo está en formato .mp3

Archivo PDF que describe los objetivos de un curso de

Introducción a la Programación en Java

Imagen que describe la definición de Casos de

Uso de UML. Es un archivo .png

Video que describe como configurar el IDE Eclipse con el servidor Tomcat. Está en formato .swf.

Formulario HTML que puede funcionar como evaluación o actividad

para el tema de Casos de Uso de UML.

Imagen en formato .jpg que describe la actividad del tema Introducción a la

Programación.


49

Archivo en formato PDF que presenta la

evaluación del tema Casos de Uso en UML.

Formulario en PHP que presenta la evaluación del

tema Introducción a la Programación en Java.

2. Guardar el contenido educativo en el servidor y registrarlo en la BD de

Contenido Educativo: Una vez creado el contenido educativo debe

almacenarse en el servidor en dónde se vayan a crear los SWA. Además, se

debe registrar en la Base de Datos de Contenido Educativo la información de

cada material de aprendizaje que se vaya a publicar como su URL, formato y

tema. En la Figura 12 se muestra un ejemplo de registro de contenidos

educativos en la BD de Contenido de Aprendizaje.

Figura 12. Registro de contenido educativo en la BD.

3. Crear al menos un SWA de cada tipo: Para crear los SWA se utilizó el IDE

Eclipse Indigo y el servidor Apache Tomcat (en el Anexo C se especifica

como crear un SWA). En la Figura 13 se observan las clases de cada SWA y

sus respectivos archivos WSDL.


50

Figura 13. SWA y sus archivos WSDL.

4. Probar los SWA: Las pruebas se ejecutan con el mismo IDE Eclipse, que

integra un explorador de servicios web (en el anexo C se especifica cómo

probar los SWA). El ejemplo del resultado de la prueba de un SWA se

muestra en la Figura 14, en donde el resultado es el url del contenido de

aprendizaje registrado en la BD de Contenido de Aprendizaje y consultado

por el SWA.

Figura 14. Resultado de probar un SWA.


51

5. Generar clientes de SWA: por cada SWA se debe generar un cliente, el cual

para este trabajo contendrá un archivo jsp, ya que se requiere que el cliente

despliegue la información del contenido educativo que está consultando el

SWA (En el Anexo C se explica como generar un cliente de un SWA). En la

Figura 15 se muestra la estructura de un Cliente de SWA visualizado desde

el navegador de proyectos del IDE Eclipse.

Figura 15. Cliente SWA en el IDE Eclipse.

6. Realizar pruebas con un cliente que consulte un SWA y con otro cliente que

consulte dos SWA: Las pruebas se realizan una vez modificados los clientes

para desplegar en pantalla el contenido educativo y que el usuario pueda

visualizarlo correctamente (para realizar la modificación del código de los

clientes y probarlos se puede consultar el Anexo C, ahí se explica como

llevar a cabo todo el proceso). En la Figura 16 se muestra la visualización del

contenido educativo resultado de la prueba de un cliente que invoca a un

solo SWA. En la Figura 17 se muestra el resultado de la prueba de un cliente

que invoca a dos SWA.


52

Figura 16. Cliente que invoca un solo SWA.

Figura 17. Resultado de la ejecución de un cliente que llama a dos SWA.


53

4.1 Implementación

Para la implementación de los SWA y la realización de las pruebas se utilizaron

varias herramientas de desarrollo: IDE Eclipse Indigo para la codificación y generación

de los SWA y los Clientes de los SWA; MySQL Workbench 5.2.34 para la

administración de la BD; los SWA están codificados en el lenguaje de programación

Java y los clientes en JSP’s ya que requerían tener una vista para el usuario. El

contenido de aprendizaje se ha creado en diversas herramientas como Word,

PowerPoint, Enterprise Architect , Jiing, entre otras. Cabe señalar que el contenido de

aprendizaje utilizado para las pruebas es solamente para validar que efectivamente se

pueden visualizar a través del SWA distintos formatos de contenido.

El diagrama de la Figura 18 muestra el esquema de la implementación de los

SWA que se realizó para este trabajo; los pasos que se muestran en el esquema son:

1. El usuario hace la solicitud de un contenido educativo.

2. El cliente del SW hace la petición mediante el WSDL para invocar al SWA.

3. El SWA correspondiente se ejecuta, haciendo una consulta a la BD de

Contenido Educativo para recuperar el url del contenido educativo que el

usuario solicitó.

4. El SWA retorna el url al cliente del SWA.

5. El cliente obtiene el contenido educativo del servidor utilizando el URL.

6. El cliente despliega en la pantalla del usuario el contenido educativo

solicitado.


54

Figura 18. Esquema de la implementación de un SWA.

El primer SWA implementado fue un SW de Objetivo de Aprendizaje, el cual

despliega en la pantalla del usuario los objetivos de algún material de aprendizaje. En

la Figura 19 se muestran fragmentos del código de un SW de Objetivo de Aprendizaje.

package pack_swatesis;

@WebService()

public class Objetivos {

Connection con = null;

private void iniciarConexion() {

System.out.println("Ejemplo de conexión a la BD");

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/";

} private void cerrarConexion(){

try{

con.close();

System.out.println("Adiós");

}catch (Exception e){


55

e.printStackTrace();

}

} @WebMethod(operationName = "consultaObjetivos")

public String consultaObjetivos(){

String url=null;

try{

iniciarConexion();

String query = "SELECT * FROM objetivo";

Statement st = con.createStatement();

ResultSet rs = st.executeQuery(query);

}

catch (Exception e)

{

System.err.println(e.getMessage());

}

return url;

}

}

Figura 19. Implementación de un SW Objetivos de Aprendizaje.

El segundo SWA implementado fue un SW de Contenido Informativo, el cual

proporciona al usuario a través de video, texto, animación u otros medios, el contenido

suficiente para comprender un tema. En la Figura 20 se muestran los fragmentos de

código de la implementación del SWA.


@WebService()

public class Contenidos{






try{

con.close();




}


56

} @WebMethod(operationName = "consultaContenidos")

public String consultaContenidos(){

String url=null;

try{

iniciarConexion();

String query = "SELECT * FROM contenido";



}

catch(Exception e)

{

System.err.println("error:"+e.getMessage());

}

return url;

}

}

Figura 20. Implementación de un SW Contenido Informativo.

El tercer SWA implementado fue un SW de Actividades, el cual muestra al

usuario una serie de actividades para reforzar el aprendizaje; pude ser un cuestionario,

video, listado de ejercicios, etcétera. En la Figura 21 se muestra la implementación del

SWA.


@WebService()

public class Actividades{






try{

con.close();




}

} @WebMethod(operationName = "consultaActividades")

public String consultaActividades(){

String url=null;

try{


57

iniciarConexion();

String query = "SELECT * FROM actividad";



}

catch (Exception e)

{


}

return url;

}

}

Figura 21. Implementación de un SW Actividades.

El último SWA implementado fue un SW de Evaluación, el cual permite realizar

la evaluación del usuario respecto al tema aprendido. Su implementación se puede

apreciar en la Figura 22.


@WebService()

public class Evaluaciones{






try{

con.close();




}

} @WebMethod(operationName = "consultaEvaluaciones")

public String consultaEvaluaciones{

String url=null;

try{

iniciarConexion();

String query = "SELECT * FROM evaluacion";



}


58

catch (Exception e)

{


}

return url;

}

}

Figura 22. Implementación de un SW Evaluaciones.

La generación de los clientes de los distintos SWA se realizó automáticamente

con el IDE Eclipse; sin embargo se requirieron algunas modificaciones para que se

hiciera el despliegue del contenido educativo consultado en pantalla. El fragmento del

código del cliente de un SW de Objetivos de Aprendizaje que se muestra en la Figura

23 incluye la invocación al SWA, al método que éste ofrece y cómo recupera el url para

desplegarlo en pantalla.

<jsp:useBean id="sampleObjetivosProxyid" scope="session" class="pack_swatesis.ObjetivosProxy" /><%

try{

String resultado = sampleObjetivosProxyid.consultaObjetivos();

%><p class="texto">El url del objetivo es: <%=resultado %> </p>

<div>

<iframe id="pdf_container"name="pdf_container"src="<%=resultado %>"

width="500"height="300"></iframe>

</div>

<%

}catch(Exception e){%><%

}

Figura 23. Código de un cliente de SW de Objetivos de Aprendizaje.

El código del cliente de un SW de Contenido Informativo se muestra en la Figura

24; el del cliente de un SW de Actividades en la Figura 25 y el de un cliente de SW de

Evaluaciones en la Figura 26. Es importante mencionar que en todos se tiene un

espacio establecido para el despliegue del contenido educativo, en este caso un frame

con id=pdf_container. La impresión del URL del contenido educativo es para confirmar

que el paso de parámetros del SWA al cliente es correcto.


59

<jsp:useBean id="sampleContenidos2Proxyid" scope="session" class="pack_swatesis.Contenidos2Proxy" />

<%

try{

String resultado2 = sampleContenidos2Proxyid.consultaContenidos();

<p class="texto">El url del contenido: <%=resultado2 %> </p>

<div>

<iframe id="pdf_container"name="pdf_container"src="<%=resultado2 %>"


</div>

<%

}catch(Exception e){%>

<%

}

%>

Figura 24. Cliente de un SW de Contenido Informativo.

<jsp:useBean id="sampleActividadesProxyid" scope="session" class="pack_swatesis.ActividadesProxy" />

<%

try{

String resultado = sampleActividadesProxyid.consultaActividades();

%><p class="texto">El url de la actividad es: <%=resultado %> </p>

<div>



</div>

<%

}catch(Exception e){%

<%

}

%>

Figura 25. Cliente de un SW de Actividades.

<jsp:useBean id="sampleEvaluacionesProxyid" scope="session" class="pack_swatesis.EvaluacionesProxy" />

<%

try{

String resultado = sampleActividadesProxyid.consultaEvaluaciones();

%><p class="texto">El url de la evaluación es: <%=resultado %> </p>

<div>



</div>

<%

}catch(Exception e){%>

<%

}

%>

Figura 26. Cliente de un SW de Evaluación.


60

Además, al ser una propuesta basada en Servicios Web, los SWA deben ser

integrados a una arquitectura SOA, la cual requiere de una UDDI, que es un repositorio

que contiene el registro de los SWA. Entonces, una vez registrados los SWA en la

UDDI por el proveedor, el cliente solicita un contenido educativo (1), el Cliente del SWA

busca en la UDDI el registro del SWA y la UDDI regresa el registro WSDL (2), el Cliente

realiza una petición del SWA sobre el WSDL obtenido (3), el SWA solicitado se ejecuta

realizando una consulta a la Base de Datos de Contenido Educativo y retorna el url del

contenido educativo solicitado (4), el Cliente recibe la respuesta del SWA (5), con la

URL obtenida, el Cliente consulta el contenido educativo, lo obtiene (6) y lo despliega

en la pantalla del usuario (7). Este proceso está descrito gráficamente en la Figura 27.

Figura 27. Integración de los SWA en un arquitectura SOA.


61

En este trabajo no era objetivo manejar ni probar el registro de los SWA en una

UDDI, pero al tratarse de Servicios Web se decidió mostrar un ejemplo de una

herramienta que permite el registro de SWA y la administración de una UDDI; esta

herramienta es la interfaz de Administración de UDDI que provee el IDE Eclipse en su

Explorador de Servicios Web. En la Figura 28 se muestran los elementos de la interfaz

para administrar una UDDI como son las Acciones, el Navegador y el Estatus. Entre las

acciones que se pueden realizar son Encontrar (Find) y Publicar (Publish). La UDDI

utilizada en este ejemplo es de Apache, y se llama jUDDI. Es de código abierto y

descarga gratuita en la página oficial del proyecto [juddi, 2003].

Figura 28. Interfaz de Administración de una UDDI a través del IDE Eclipse.

4.2 Pruebas y Resultados

En las siguientes tablas se muestran las pruebas y resultados realizados para

validar la implementación de los SWA. Se probaron 8 SWA clasificados en dos temas:

1. Introducción a la Programación y 2. UML. Además se realizaron pruebas de

funcionamiento del SWA, de los Clientes de los SWA y de Clientes con invocación a

dos SWA. Las pruebas se realizaron utilizando el IDE Eclipse y su ejecución es


62

manual. Cada Tabla contiene el nombre de la prueba, el nombre de quién la ejecutó, la

fecha en que fue ejecutada, el objetivo de la prueba realizada, las condiciones del

ambiente en el que se realizó las pruebas, un campo de entrada y el resultado obtenido

al ejecutar la prueba.

Tabla 4. Prueba de funcionamiento del SW de Objetivos de Aprendizaje 1.1

Número/Nombre de

Prueba:

FuncionamientoSW_ObjetivoDeAprendizaje_1.1

Ejecutor: Paola Delgado

Fernández

Fecha: 29 junio 2012

Objetivo: Comprobar que el SW de Objetivo de Aprendizaje funcione

correctamente y retorne el valor deseado.

Condiciones de Ambiente: Servidor Tomcat inicializado e IDE Eclipse configurado

correctamente. El contenido educativo está previamente

registrado en la BD de Contenido Educativo y almacenado en el

Servidor. El SWA se ha generado correctamente.

Entrada: -

Resultado:

Body

consultaObjetivosResponse

consultaObjetivosReturn (string): http://localhost:8080/SWAtesisCliente/objetivoAprendizajeUMLCasosUso.mp3

Tabla 5. Prueba de funcionamiento del SW de Objetivos de Aprendizaje 2.1

Número/Nombre de Prueba:

FuncionamientoSW_ObjetivoDeAprendizaje_2.1

Ejecutor: Paola Delgado Fernández


Objetivo: Comprobar que el SW de Objetivo de Aprendizaje funcione correctamente y retorne el valor deseado.

Condiciones de Ambiente: Servidor Tomcat inicializado e IDE Eclipse configurado correctamente. El contenido educativo está previamente


63

registrado en la BD de Contenido Educativo y almacenado en el Servidor. El SWA se ha generado correctamente.

Entrada: -

Resultado:

Body

consultaObjetivosResponse

consultaObjetivosReturn (string): http://localhost:8080/SWATesisCliente3/objetivoAprendizaje.pdf

En la Tabla 4 y Tabla 5 se muestran los resultados de las pruebas de

funcionamiento realizadas a los SW de Objetivo; con estas pruebas se verificó que la

consulta a la Base de Datos de Contenido de Aprendizaje se realizara con éxito y que

el resultado de la consulta fuera el esperado (el URL del contenido educativo).

Tabla 6. Prueba de funcionamiento del SW de Contenido 1.2

Número/Nombre de Prueba: FuncionamientoSW_Contenido_1.2



Objetivo: Comprobar que el SW de Contenido funcione correctamente y retorne el valor deseado.

Condiciones de Ambiente: Servidor Tomcat inicializado e IDE Eclipse configurado correctamente. El contenido educativo está previamente registrado en la BD de Contenido Educativo y almacenado en el Servidor. El SWA se ha generado correctamente.

Entrada: -

Resultado:

Body

consultaContenidosResponse

consultaContenidosReturn (string): http://localhost:8080/SWATesisCliente2/contenidoCasosUsoUML.png

Tabla 7. Prueba de funcionamiento del SW de Contenido 2.2

Número/Nombre de Prueba: FuncionamientoSW_Contenido_2.2



Objetivo: Comprobar que el SW de Contenido funcione correctamente y


64

retorne el valor deseado.


Entrada: -

Resultado:

Body

consultaContenidosResponse

consultaContenidosReturn (string): http://localhost:8080/SWATesisCliente2/contenidoConfigurarIDE.swf


funcionamiento realizadas a los SW de Contenido; con estas pruebas se verificó que la



Tabla 8. Prueba de funcionamiento del SW de Actividades 1.3

Número/Nombre de Prueba: FuncionamientoSW_Actividades_1.3



Objetivo: Comprobar que el SW de Actividades funcione correctamente y retorne el valor deseado.

Condiciones de Ambiente: Servidor Tomcat inicializado e IDE Eclipse configurado correctamente. El contenido educativo se ha registrado previamente en la BD de Contenido Educativo y almacenado en el Servidor. El SWA se ha generado correctamente.

Entrada: -

Resultado:

Body

consultaActividadesResponse

consultaActividadesReturn (string): http://localhost:8080/SWAtesisCliente/ejercicioCasosUsoUML.html


65

Tabla 9. Prueba de funcionamiento del SW de Actividades 2.3

Número/Nombre de Prueba: FuncionamientoSW_Actividades_2.3



Objetivo: Comprobar que el SW de Actividades funcione correctamente y retorne el valor deseado.

Condiciones de Ambiente: Servidor Tomcat inicializado e IDE Eclipse configurado correctamente. El contenido educativo se ha registrado previamente en la BD de Contenido Educativo y almacenado en el Servidor. El SWA se ha generado correctamente.

Entrada: -

Resultado:

Body

consultaActividadesResponse

consultaActividadesReturn (string): http://localhost:8080/SWAtesisCliente/actividadJava.jpg


funcionamiento realizadas a los SW de Actividades; con estas pruebas se verificó que

la consulta a la BD de Contenido de Aprendizaje se realizara con éxito y que el

resultado de la consulta fuera el esperado (el URL del contenido educativo).

Tabla 10. Prueba de funcionamiento del SW de Evaluación 1.4

Número/Nombre de Prueba: FuncionamientoSW_Evaluación_1.4



Objetivo: Comprobar que el SW de Evaluación funcione correctamente y retorne el valor deseado.


Entrada: -

Resultado:

Body

consultaEvaluacionesResponse


66

consultaEvaluacionesReturn (string): http://localhost:8080/SWAtesisCliente/evaluacionUMLCasosUso.pdf

Tabla 11. Prueba de funcionamiento del SW de Evaluación 2.4

Número/Nombre de Prueba: FuncionamientoSW_Evaluación_2.4



Objetivo: Comprobar que el SW de Evaluación funcione correctamente y retorne el valor deseado.


Entrada: -

Resultado:

Body

consultaEvaluacionesResponse

consultaEvaluacionesReturn (string): http://localhost:8080/SWAtesisCliente/evaluacionIntroProgramacionJava.php


funcionamiento realizadas a los SW de Evaluación; con estas pruebas se verificó que la



Una vez probados los SWA, se procedió a probar sus Clientes y el despliegue

del contenido educativo en pantalla, así como la viabilidad de invocar a dos SWA desde

un mismo cliente.

Tabla 12. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Objetivo de Aprendizaje 1.1


FuncionamientoClienteSW_ObjetivoDeAprendizaje_1.1



Objetivo: Comprobar que el Cliente del SW de Objetivo de Aprendizaje funcione correctamente y muestre en pantalla el contenido


67

educativo.

Condiciones de Ambiente: Servidor Tomcat inicializado e IDE Eclipse configurado correctamente. El contenido educativo está previamente registrado en la BD de Contenido Educativo y almacenado en el Servidor. El SWA se ha generado correctamente. El cliente del SWA se ha generado y modificado correctamente.

Entrada: -

Resultado:

Tabla 13. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Objetivo de Aprendizaje 2.1


FuncionamientoClienteSW_ObjetivoDeAprendizaje_2.1



Objetivo: Comprobar que el Cliente del SW de Objetivo de Aprendizaje funcione correctamente y muestre en pantalla el contenido educativo.


Entrada: -


68

Resultado:

Los resultados de las pruebas realizadas a los Clientes de los SW de Objetivos

se muestran en la Tabla 12 y Tabla 13; con estas pruebas se buscaba mostrar la

viabilidad de desplegar en pantalla contenido educativo desde un Cliente.

Tabla 14. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Contenido 1.2


FuncionamientoClienteSW_Contenido_1.2



Objetivo: Comprobar que el Cliente del SW de Contenido funcione correctamente y muestre en pantalla el contenido educativo.


Entrada: -

Resultado:


69

Tabla 15. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Contenido 2.2


FuncionamientoClienteSW_Contenido_2.2



Objetivo: Comprobar que el Cliente del SW de Contenido funcione correctamente y muestre en pantalla el contenido educativo.


Entrada: -

Resultado:


70

Los resultados de las pruebas realizadas a los Clientes de los SW de Contenido

se muestran en las Tablas 14 y Tabla 15; con estas pruebas se buscaba mostrar la

viabilidad de desplegar en pantalla contenido educativo desde un Cliente.

Tabla 16. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Actividades 1.3


FuncionamientoClienteSW_Actividades_1.3



Objetivo: Comprobar que el Cliente del SW de Actividades funcione correctamente y muestre en pantalla el contenido educativo.


Entrada: -

Resultado:


71

Tabla 17. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Actividades 2.3


FuncionamientoClienteSW_Actividades_2.3



Objetivo: Comprobar que el Cliente del SW de Actividades funcione correctamente y muestre en pantalla el contenido educativo.


Entrada: -

Resultado:


72

Los resultados de las pruebas realizadas a los Clientes de los SW de

Actividades se muestran en las Tablas 16 y Tabla 17; con estas pruebas se buscaba

mostrar la viabilidad de desplegar en pantalla contenido educativo desde un Cliente.

Tabla 18. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Evaluación 1.4


FuncionamientoClienteSW_Evaluación_1.4



Objetivo: Comprobar que el Cliente del SW de Evaluación funcione correctamente y muestre en pantalla el contenido educativo.


Entrada: -

Resultado:


73

Tabla 19. Prueba de funcionamiento del Cliente de SW de Evaluación 2.4


FuncionamientoClienteSW_Evaluación_2.4



Objetivo: Comprobar que el Cliente del SW de Evaluación funcione correctamente y muestre en pantalla el contenido educativo.


Entrada: -

Resultado:


74

Los resultados de las pruebas realizadas a los Clientes de los SW de Evaluación

se muestran en las Tablas 18 y 19; con estas pruebas se buscaba mostrar la viabilidad

de desplegar en pantalla contenido educativo desde un Cliente.

Tabla 20. Prueba de funcionamiento de la invocación de dos SWA desde un Cliente 1


FuncionamientoCliente2SWA_1



Objetivo: Comprobar que un Cliente puede invocar a dos SWA, que tenga un correcto funcionamiento y despliegue en pantalla el contenido educativo de los SWA invocados.


Entrada: -

Resultado:


75

Tabla 21. Prueba de funcionamiento de la invocación de dos SWA desde un Cliente 2

Número/Nombre de Prueba: FuncionamientoCliente2SWA_2



Objetivo: Comprobar que un Cliente puede invocar a dos SWA, que tenga un correcto funcionamiento y despliegue en pantalla el contenido educativo de los SWA invocados.


Entrada: -

Resultado:


76

Las últimas pruebas consistieron en invocar dos SWA desde un mismo cliente;

los resultados se documentaron en las Tablas 20 y 21. El objetivo de dichas pruebas

era desplegar contenido educativo de dos SWA distintos invocados desde un mismo

Cliente.

4.2 Discusión de Resultados

Se realizaron 18 pruebas para validar el funcionamiento de los SWA, el

funcionamiento de los clientes de SWA y el llamado a dos o más SWA desde un mismo

cliente. Se implementaron 8 Servicios Web de Aprendizaje, dos de cada tipo propuesto.

Para realizar las pruebas se utilizó el explorador que ofrece el IDE Eclipse y cada una

de ellas se documentó; los resultados obtenidos se muestran de la Tabla 4 a la 21. Las

pruebas fueron ejecutadas manualmente y de manera individual. Todas las pruebas

fueron exitosas en términos de obtener los resultados esperados y de la ejecución

correcta de los servicios Web de aprendizaje. Otros elementos que se observaron son

los siguientes:

- Las pruebas demostraron que la implementación de los SWA es viable y su

funcionalidad es la esperada: desplegar en pantalla el contenido educativo

consultado, además de invocar y desplegar a dos o más SWA de manera

recurrente.

- Se observó que el contenido educativo de tipo video, audio, imagen, pdf y

formularios se visualizan correctamente. Sin embargo, los formularios requieren

de un mecanismo para almacenamiento y análisis de los resultados, ya que son

utilizados para las actividades y evaluaciones porque son elementos que deben

tener un seguimiento.

- También se observó que se requiere de una interfaz que permita el despliegue

del listado de todos los SWA disponibles en un repositorio, para que su consulta

y ejecución sea visual y simple.


77

- Se requiere establecer una forma de clasificación de los servicios, para facilitar

su organización y consulta; también se requiere de mecanismos de composición,

para permitir construir conjuntos de SWA que den forma a capítulos, cursos,

temarios, etcétera.

- Es importante comentar que la implementación de los SWA se realizó utilizando

contenido educativo generado solo con fines de demostrar la viabilidad y

funcionamiento de los servicios web de aprendizaje. El contenido educativo no

se está evaluando ni probando.

- Cabe mencionar que en lo relacionado con las tecnologías utilizadas para la

implementación de los SWA, se requirió de un componente Web que permitiera

el despliegue del contenido educativo en pantalla, por lo que se incluyó en la

construcción de los SWA un archivo .jsp que recibe los parámetros que el SWA

retorna y lo despliega en un marco previamente definido, esto para facilitar la

ubicación del contenido educativo en pantalla.

- El despliegue del contenido educativo mediante los archivos .jps se efectúo

correctamente durante todas las pruebas realizadas.

Un punto importante de éste trabajo era conservar las características de los

Objetos de Aprendizaje al ser tratados en términos de Servicios Web; dichas

características se describen en la sección 2.5.2 del Capítulo 2. Los SWA ofrecen

reusabilidad, no solo del contenido educativo, lo cuál es más sencillo porque hablamos

de elementos independientes, sino también en la parte tecnológica, ya que los SW son

independientes de plataforma o de lenguaje de programación en el que se hayan

creado; ofrecen también flexibilidad, ya que se pueden consultar y actualizar

fácilmente; los SWA al utilizar la idea de los SW como forma de distribución, hace que

sean alcanzables por múltiples usuarios a través de internet, probando que cuentan

también con Generatividad; y por último, los SWA son elementos pequeños e

individuales, que pueden convertirse en un conjunto de SWA para dar forma a


78

elementos más grandes como capítulos o cursos, por lo que lo SWA también ofrecen

escalabilidad.

5 Conclusiones y Trabajo Futuro

En este capítulo se presentan las conclusiones obtenidas del trabajo de tesis

desarrollado, así como sus retos y trabajo futuro.

Capítulo 5. Conclusiones y Trabajo Futuro

80

La principal conclusión de este trabajo de tesis es que la construcción de los objetos

de aprendizaje en términos de servicios web si es viable, el objetivo de la tesis se logró

al proponer un método para la construcción de los mismos y que los Servicios Web de

Aprendizaje son el resultado de probar el método propuesto. Sin embargo, con este

trabajo se obtuvieron más aportaciones y conclusiones, las cuales se enlistan a

continuación:

- Se realizó un estudio de los objetos de aprendizaje, su creación y actual

funcionamiento dentro de los Sistemas Gestores de Aprendizaje. En el Anexo A

se describe la creación de un OA y la integración a un SGA.

- Se identificaron las principales limitaciones de los Sistemas Gestores de

Aprendizaje, de los objetos de aprendizaje y del aprendizaje electrónico (E-

Learning), las cuales están descritas en el capítulo 2 de este trabajo de tesis.

- El estudio de los Servicios Web permitió identificar las ventajas que éstos

pueden aportar a los Objetos de Aprendizaje, así como mostrar la viabilidad de

construir un OA en términos de SW, lo cual llevó a proponer el término de

Servicios Web de Aprendizaje (SWA), el cual está definido en el capítulo 3 de

éste documento.

- En el capítulo 3 también se mostró que los Servicios Web de Aprendizaje

potencializan las características de los OA, además que reducen las limitaciones

de los SGA y del aprendizaje electrónico.

- Se propuso un método y arquitectura para la construcción de los Servicios Web

de Aprendizaje el cual está descrito en el Capítulo 3 de este documento de tesis.

- Se creó un conjunto de Servicios Web de Aprendizaje utilizando el IDE Eclipse y

el lenguaje de programación Java, así como una serie de contenidos educativos


81

para mostrar la viabilidad y funcionamiento de los SWA. En el Anexo C se

describe el proceso de construcción de un SWA.

- Se construyó un conjunto de clientes de SWA utilizando el IDE Eclipse y

utilizando JSP’s para mostrar que el contenido educativo era invocado y

desplegado correctamente en pantalla. La construcción de un cliente de SWA se

describe en el Anexo C de este documento.

- Se realizó un conjunto de pruebas para mostrar la viabilidad del método

propuesto para la construcción de los Servicios Web de Aprendizaje, así como

para mostrar su correcto funcionamiento. Además se hicieron pruebas para

mostrar que un mismo cliente puede invocar a dos o más SWA. Todas las

pruebas realizadas fueron satisfactorias. Los resultados de dichas pruebas están

en el Capítulo 4 en la sección de Pruebas y Resultados.

Este trabajo solo probó el funcionamiento y viabilidad de los Servicios Web de

Aprendizaje; el contenido educativo fue creado únicamente para realizar dichas

pruebas, y no para ser evaluado en términos pedagógicos o tecnológicos.

Con las pruebas y resultados obtenidos se mostró que los SWA son viables, que sí

permiten la distribución del contenido educativo y que las limitantes de los SGA y de los

OA se reducen. Además se logró definir un método para la generación de objetos de

aprendizaje en términos de servicios web, logrando así las limitantes en su uso,

actualización, disponibilidad y creación.

Se cumplió el alcance establecido en la tesis ya que se definió el método para la

construcción de SWA, se definieron casos de pruebas para probar dicho método y se

construyeron SWA para verificar la viabilidad del método. Las limitaciones no fueron

problema para el correcto desarrollo del trabajo de tesis.


82

Es importante señalar que los SWA no remplazan a los OA, sino que potencializan y

refuerzan sus características, buscando ser una alternativa más para la distribución de

contenido educativo a través de la Web.

También es importante mencionar que los SWA no son un OA, son los elementos

que conforman a un OA con contenido educativo de distinto tipo: objetivos, contenido,

actividades y evaluación.

5.1 Retos y Trabajo Futuro

Esta tesis es sólo la base para iniciar nuevas propuestas en la parte tecnológica

del área de aprendizaje electrónico y sistemas gestores de aprendizaje. Sin embargo,

el reto no solo está en la parte tecnológica, sino también en la pedagógica, ya que la

construcción de los SWA requiere de diseño, un contenido de acuerdo a lo que se

desee enseñar, debe tener un tamaño adecuado, entre otras características que

corresponden a la parte del diseño de los contenidos educativos, por lo que se requiere

una integración de ambas partes para lograr un avance y mejoras importantes. El

aprendizaje electrónico requiere de un buen contenido educativo, pero también de

buenas herramientas que lo distribuyan.

Los Servicios Web de Aprendizaje son la unidad de conocimiento de la cual partirán

los próximos trabajos relacionados con el tema. Referente a los SWA se concluye que:

- Aún queda mucho trabajo referente a las formas en cómo un usuario interactúa

con los SWA, principalmente en los mecanismos que se deben utilizar para

almacenar y analizar los resultados obtenidos de los formularios de evaluación y

actividades, ya que estos elementos deben tener un seguimiento.

- También se observó que se requiere de una interfaz que permita el despliegue

del listado de todos los SWA disponibles en un repositorio, para que su consulta

y ejecución sea visual y simple.


83

- Además, se requiere establecer una forma de clasificación de los servicios, para

facilitar su organización y consulta.

- Además se debe dar continuidad a la parte del registro de los SWA en una

UDDI, ya que este trabajo solo genera los archivos wsdl y propone cómo integrar

la UDDI a la solución.

- Se debe trabajar en la composición de servicios, para así obtener mecanismos

de composición que permitan la construcción de conjuntos de SWA que den

forma a capítulos, cursos, temarios, etcétera.

Referente a los Sistemas Gestores de Aprendizaje se concluye que:

- La integración de los SWA a estos ambientes es importante, ya que las

plataformas de enseñanza permiten darle seguimiento al alumno, realizar

actividades como clases virtuales, asesorías, entre otras, que complementan el

aprendizaje del estudiante.

- Sin embargo, hay que recalcar que los SWA no deben estar inmersos en algún

SGA. Para que los SGA actuales puedan funcionar con SWA se tiene que

trabajar en migrar las plataformas de aprendizaje actuales a una arquitectura

basada en SOA o integrar un módulo a los SGA para aprendizaje a través de

Servicios Web de Aprendizaje que esté basado en SOA, para que así los SWA

sean alcanzables desde cualquier SGA.

Sin duda, hoy en día las tecnologías de la información están al alcance de gran

número de personas y comienzan a ser utilizada para gran cantidad de actividades y

tareas. Además, la evolución de las tecnologías web es cada vez más rápida, por lo

que se requieren nuevas propuestas para estar a la vanguardia y mantenerse en el

medio. El aprendizaje electrónico continuará vigente por mucho tiempo, pero las formas

de enseñanza/aprendizaje siguen cambiando y las tecnologías de la información


84

evolucionando, lo que requiere una constante adaptación de los contenidos de

aprendizaje, de las formas en cómo se distribuye y de las técnicas en cómo el usuario

aprende.

R1

Referencias

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http://www.reload.ac.uk/

G1

Glosario

BD Base de Datos

CMS Course Managment System

CRM Customer Relationship Management

HTTP Hypertext Transfer Protocol

IBM International Business Machines

IDE Integrated Development Environment

LMS Learning Managment System

OA Objeto de Aprendizaje

PDF Portable Document Format

POO Programación Orientada a Objetos

RELOAD Reusable eLearning Object Auhoring & Delivery

RPC Remote Procedure Call

SCORM Sharable Content Object Reference Model

SGA Sistema Gestor de Aprendizaje

SGC Sistema Gestor de Cursos

SOA Service-Oriented Architecture

SOAP Simple Object Access Protocol

SW Servicio Web

SWA Servicio Web de Aprendizaje

TICs Tecnologías de la Información y Comunicaciones

UDDI Universal Description Discovery and Integration

UML Unified Modeling Language

URL Uniform Resource Locator

W3C World Wide Web Consortium

WSDL Web Services Description Language

XML Extensible Markup Language

XSD XML Schema Definition

A1

A Construcción de un OA

Este anexo describe cómo se realiza la construcción de un Objeto de

Aprendizaje, cómo se empaqueta utilizando SCORM y cómo es colocado dentro

de un Sistema Gestor de Aprendizaje. Para estas pruebas se utilizó Moodle y

una herramienta de empaquetado llamada Reload.

Anexo A. Construcción de un OA

A2

A.1 Diseño de un OA

Antes de construir el contenido de nuestro OA, se debe de tener un diseño, el cual

generalmente se realiza en conjunto con el maestro y el experto en el área de

aprendizaje. Una vez que se cuenta con el diseño (bosquejo, lluvia de ideas, contenido

que se integrará al OA, estructura de los cuestionarios, preguntas y ejercicios, material

de apoyo, etcétera) se procede a la construcción del OA utilizando herramientas de

desarrollo, como puede ser Dreamweaver, Flash, Powerpoints, archivos PDF, entre

otros. Para la realización del ejemplo de este documento se utilizó Dreamweaver. En la

Figura 1 se muestra el listado de archivos .html que del OA que se está construyendo.

r

Figura 1. Estructura del OA.

A.2 Empaquetado de un OA

Una vez teniendo los archivos que van a constituir al OA, se procede a empaquetar

el contenido. Para esto utilizaremos alguna herramienta de empaquetado, para este

ejemplo utilizamos Reload. Esta herramienta es de código abierto y está disponible

para descarga en la página oficial del programa (http://www.reload.ac.uk/).

El primer paso es seleccionar la carpeta de recursos (contenido del OA), tal como

se muestra en la Figura 2. El segundo paso es crear el paquete, para lo cual se agrega

a la Organización cada uno de los recursos que contendrá el OA; se puede ver cómo



A3

por cada recurso que se incluye en la Organización se agrega su recurso relacionado

(Figura 3). Una vez agregados los recursos, procedemos a configurar el parámetro

SCORM Type, asignándole el valor “sco” desde el cuadro de parámetros que aparece

en la parte inferior de la pantalla (Figura 4). Para terminar el proceso de empaquetado,

se procede a dar clic en el ícono de empaquetar, tal como se muestra en la Figura 5 y

se selecciona la ubicación en donde se desea guardar el paquete que se generará del

proceso; se podrá observar que el paquete generado tiene la extensión .zip.

Figura 2. Selección de la carpeta de contenido.


A4

Figura 3. Creación del paquete.

Figura 4. Configuración de cada recurso del Paquete.


A5

Figura 5. Empaquetado de los recursos del OA.

A.3 Publicando un OA en Moodle

Para publicar un Objeto de Aprendizaje se requiere de un Sistema Gestor de

Aprendizaje, para este ejemplo se utilizará Moodle, ya que es un SGA gratuito, de

código abierto y sencillo de usar. Lo primero que se debe hacer es iniciar sesión como

administrador en la plataforma a través de la pantalla de Inicio (Figura 6).


A6

Figura 6. Pantalla de inicio de Moodle.

Al iniciar sesión en Moodle, se desplegará la pantalla principal, la cual se

muestra en la Figura 7.

Figura 7. Pantalla principal de Moodle.

Una vez dentro de la plataforma educativa, se debe crear un curso (si ya existen

cursos, entonces seleccionar el curso al que se desea agregar un contenido educativo).

Ya creado el curso, se ingresa al mismo y se selecciona el tipo de recurso que

se desea cargar; para este caso será IMS content Package (Figura 8)


A7

Figura 8. Seleccionar tipo de recurso que se desea cargar.

En el cuadro de diálogo para seleccionar el recurso que se va a cargar, se da

clic al botón “Browse” y se selecciona el paquete que se creó anteriormente con la

herramienta Reload; debe ser un archivo con extensión .zip (Figura 9).

Figura 9. Selección del paquete a cargar dentro de un curso.

Al concluir el proceso de carga se mostrará en pantalla el listado de recursos

disponibles del curso. En ese listado debe aparecer el objeto de aprendizaje que se

acaba de cargar, tal como se muestra en la Figura 10.


A8

Figura 10. Lista de recursos educativos disponibles.

Al ingresar al recurso educativo que se acaba de cargar a la plataforma Moodle,

se puede visualizar el contenido tal y como se diseñó. En la Figura 11 se aprecia el

contenido educativo visto desde el SGA Moodle.

Figura 11. OA visto desde Moodle.


A9

A.4 Referencias

[Güler, 2009]

Cetín Güler, Arif Altun, Petek Askar. Developing Reusable

Learning Objects: Hacettepe University Case. Third

International Conference on Internet Technologies &

Applications, UK, 2009.

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Elena Chan Nuñez, Tecnología de Objetos de Aprendizaje,

Universidad Autónoma de Aguascalientes, México, 2007.

Página Oficial de Moodle,

http://moodle.org/

Proyecto Reload http://www.reload.ac.uk/

http://moodle.org/


B1

B Construcción de un SW

Este anexo describe cómo realizar la construcción de un Servicio Web

utilizando el IDE Eclipse y el servidor Web Apache Tomcat. Además se describe

el proceso para probar un SWA y generar un Cliente.

Anexo B. Construcción de un SW

B2

B.1 Configurar IDE Eclipse

Antes de iniciar el desarrollo de Servicios Web hay que configurar Eclipse:

verificar que se tenga instalado un servidor web y contar con el motor de Servicios

Web, SOAP y WSDL llamado Axis 2.

Los pasos para la configuración del IDE Eclipse son:

1. Descargar el servidor web Tomcat (http://tomcat.apache.org/), es gratuito y de

libre distribución.

2. Descomprimir el archivo .zip y colocarlo en algún lugar de nuestro sistema.

3. Abrir el IDE Eclipse y seleccionar Window -> Show View -> Servers, tal como se


Figura 1. Configurar servidor en Eclipse.

http://tomcat.apache.org/


B3

4. En la parte inferior del espacio de trabajo se mostrará la pestaña “Servers”. Dar

clic derecho sobre el área blanca y elegir la opción “New” y luego “Server” para

agregar un nuevo servidor (Figura 2).

Figura 2. Agregar un nuevo servidor.

5. En la ventana de “New Server” seleccionar del listado de servidores el servidor

que se desea agregar, tal como se muestra en la Figura 3; para este ejemplo

será Tomcat v6.0. Dar clic en “Next”.

Figura 3. Seleccionar servidor a crear.


B4

6. Seleccionar la ubicación de la carpeta en donde se encuentran los archivos de

instalación de la versión de Tomcat descargada y dar clic en “Finish” (Figura 4).

Figura 4. Seleccionar ubicación de los archivos de Tomcat.

7. El servidor se agregará a la pestaña “Servers” en nuestro espacio de trabajo, tal

como se muestra en la Figura 5. El servidor web ya está configurado.

Figura 5. Servidor Tomcat 6.0 agregado a nuestra área de trabajo en Eclipse.

8. Ahora se deben descargar los archivos de Axis 2 WAR que se encuentran de

forma gratuita en la red a través de

http://axis.apache.org/axis2/java/core/index.html

9. Descomprimir los archivos y ubicarlos en una carpeta dentro de nuestro sistema.

10. Abrir el IDE Eclipse y dirigirse a Windows -> Preferences (Figura 6).



B5

Figura 6. Preferencias del IDE Eclipse.

11. En la ventana de Preferences, seleccionar del panel izquierdo la opción Web

Services y luego Axis2 Preferences (Figura 7). Seleccionar los archivos de

instalación de Axis2 a través del botón “Browse”.

Figura 7. Configurar Axis 2.


B6

12. Ahora seleccionar del panel izquierdo de la ventana Preferences la opción

Server and Runtime, y en “Server Runtime” elegir el servidor que configuramos,

en este caso Tomcat v6.0 y en “Web Service Runtime” a Apache Axis (Figura 8).

Dar “OK” y regresar al espacio de trabajo de Eclipse.

Figura 8. Server and Runtime.

13. El IDE ya está configurado para continuar con la creación de un Servicio Web.


B7

B.2 Generar y probar un Servicio Web

1. Creamos un nuevo proyecto de web dinámico: File -> New -> Dynamic Web

Proyect (Figura 9).

Figura 9. Crear un nuevo proyecto web dinámico.

2. En la ventana de New Dynamic Web Proyect agregar el nombre del proyecto de

web dinámico y seleccionar en Target Runtime el servidor que configuramos, en

este caso Tomcat 6.0v (Figura 10). Clic en el botón “Finish” para crear el nuevo

proyecto.


B8

Figura 10. Crear un nuevo proyecto web dinámico.

3. En el explorador de proyectos se despliega el nuevo proyecto web dinámico

creado, tal como se muestra en la Figura 11.

Figura 11. Nuevo Proyecto en el IDE Eclipse.


B9

4. En el Explorador de Proyectos, dar clic derecho sobre la carpeta Java

Resources y seleccionar New -> Class (Figura 12)

Figura 12. Crear una nueva clase en el proyecto web dinámico.

5. Ingresar el nombre del paquete en el que se creará la clase y el nombre de la

clase. El paquete si no existe, será creado por el IDE.

Figura 13. Creando nueva clase.


B10

6. Agregar los métodos que pertenecen a la clase creada y guardamos la clase

(Figura 14).

Figura 14. Agregar métodos a la clase.

7. Crear un nuevo servicio web seleccionando File -> New -> Other -> Web

Service. Ver Figura 15.

Figura 15. Nuevo Servicio Web en Eclipse.


B11

8. Seleccionar el tipo de servicio web, la implementación del servicio (que es la

clase que se creo anteriormente) y realizar la configuración del servicio con la

barra de desplazamiento; en este caso seleccionaremos la opción Test Service.

Dar clic en el botón “Finish” (Figura 16).

Figura 16. Configurar parámetros para crear un nuevo servicio web.

9. El servidor Tomcat se iniciará y desplegará el servicio web de prueba en

pantalla, tal como se muestra en la Figura 17.


B12

Figura 17. Servidor Tomcat iniciado y el servicio Web en modo prueba.

10. Seleccionar la operación (en el ejemplo se llama saludos) e ingresar los

parámetros que solicita para realizar la prueba del servicio web (Figura 18). Los

resultados de la prueba se muestran en la pantalla de Status (Figura 19).

Figura 18. Prueba del Servicio Web.


B13

Figura 19. Resultado de la prueba del Servicio Web.

B.3 Generar y probar un Cliente de Servicio Web

1. Crear un nuevo proyecto web dinámico seleccionando File -> New ->

Dynamic Web Project.

Figura 20. Nuevo proyecto web dinámico.


B14

2. En la ventana de New Dynamic Web Proyect agregar el nombre del proyecto

de web dinámico y seleccionar en Target Runtime el servidor que

configuramos, en este caso Tomcat 6.0v (Figura 21). Clic en el botón “Finish”

para crear el nuevo proyecto.

Figura 21. Ingresar parámetros del nuevo proyecto web dinámico.

3. Dar clic derecho sobre el nombre del nuevo proyecto, seleccionar New ->

Folder para crear una carpeta llamada “doc” (Figura 22) y agregar el archivo

WSDL del servicio web al que se le creará el cliente, en este caso copiar el

WSDL generado en el proyecto pruebaAnexo, en la carpeta WebContent ->

wsdl, y pegarlo en la carpeta “doc” del proyecto pruebaAnexoCliente (Figura

23).


B15

Figura 22. Crear nuevo folder.

Figura 23. Agregar archivo WSDL a la carpeta creada.

4. Para generar el cliente, dar clic derecho sobre el WSDL copiado en la

carpeta doc y seleccionamos Web Services -> Generate Client, tal como se



B16

Figura 24. Generar el Cliente del Servicio Web.

5. Seleccionar la definición del servicio (archivo WSDL) y la opción “Test Client”

en la configuración (Figura 25). Clic en “Finish” para generar el cliente.

Figura 25. Configurar el cliente del Servicio Web.

6. Se generarán las clases del cliente y se mostrará el cliente del servicio web

para probarlo, tal como se muestra en la Figura 26.


B17

Figura 26. Clases y prueba del cliente.

7. Para probar el cliente se debe seleccionar el método saludos de la lista

“Methods”, que son los métodos que ofrece el servicio; en el apartado de

“Inputs” se muestra los campos para ingresar los parámetros e invocar el

servicio, y en el apartado “Result” se desplegará el resultado de la invocación

del servicio (Figura 27).

Figura 27. Resultado de la prueba del cliente del servicio web.

C1

C Construcción de un SWA

Este anexo describe el proceso para la construcción de un Servicio Web de

Aprendizaje, propuesta de solución de este trabajo de Tesis. Para la

implementación de los SWA se utilizaron las siguientes herramientas:

- IDE Eclipse Indigo

- Tomcat 6.0.35

- MySQL Workbench 5.2.34

Anexo C. Construcción de un SWA

C2

C.1 Configuración del IDE Eclipse Indigo

Antes de iniciar el desarrollo de Servicios Web de Aprendizaje hay que

configurar el IDE Eclipse. Para este documento se utilizó la versión Indigo del IDE.

Los pasos para su configuración son:

1. Descargar el servidor web Tomcat (http://tomcat.apache.org/), es gratuito y de

libre distribución.

2. Descomprimir el archivo .zip y colocarlo en algún lugar de nuestro sistema.

3. Abrir el IDE Eclipse y seleccionar Window -> Show View -> Servers, tal como se


Figura 1. Configurar servidor en Eclipse.

http://tomcat.apache.org/


C3

4. En la parte inferior del espacio de trabajo se mostrará la pestaña “Servers”. Dar

clic derecho sobre el área blanca y elegir la opción “New” y luego “Server” para

agregar un nuevo servidor (Figura 2).

Figura 2. Agregar un nuevo servidor.

5. En la ventana de “New Server” seleccionar del listado de servidores el servidor

que se desea agregar, tal como se muestra en la Figura 3; para este ejemplo

será Tomcat v6.0. Dar clic en “Next”.

Figura 3. Seleccionar servidor a crear.


C4

6. Seleccionar la ubicación de la carpeta en donde se encuentran los archivos de

instalación de la versión de Tomcat descargada y dar clic en “Finish” (Figura 4).

Figura 4. Seleccionar ubicación de los archivos de Tomcat.

7. El servidor se agregará a la pestaña “Servers” en nuestro espacio de trabajo, tal

como se muestra en la Figura 5. El servidor web ya está configurado.

Figura 5. Servidor Tomcat 6.0 agregado a nuestra área de trabajo en Eclipse.

8. Ahora se deben descargar los archivos de Axis 2 WAR que se encuentran de

forma gratuita en la red a través de

http://axis.apache.org/axis2/java/core/index.html .

9. Descomprimir los archivos y ubicarlos en una carpeta dentro de nuestro sistema.



C5

10. Abrir el IDE Eclipse y dirigirse a Windows -> Preferences (Figura 6).

Figura 6. Preferencias del IDE Eclipse.

11. En la ventana de Preferences, seleccionar del panel izquierdo la opción Web

Services y luego Axis2 Preferences (Figura 7). Seleccionar los archivos de

instalación de Axis2 a través del botón “Browse”.

Figura 7. Configurar Axis 2.

12. Ahora seleccionar del panel izquierdo de la ventana Preferences la opción

Server and Runtime, y en “Server Runtime” elegir el servidor que configuramos,


C6

en este caso Tomcat v6.0 y en “Web Service Runtime” a Apache Axis (Figura 8).

Dar “OK” y regresar al espacio de trabajo de Eclipse.

Figura 8. Server and Runtime.

13. El IDE ya está configurado para continuar con la creación de un Servicio Web de

Aprendizaje.

C.2 Creación de la Base de Datos de Contenido de Aprendizaje

La Base de Datos de Contenido de Aprendizaje consiste en un registro del

material educativo almacenado en el servidor, disponible para los usuarios y que es

alcanzable a través de los Servicios Web de Aprendizaje. El diseño de la base de datos

consiste en cuatro tablas, una para cada tipo de SWA. En la figura 9 se muestra el

diseño de las tablas que se utilizaron para este trabajo.


C7

Figura 9. Diseño de las tablas de la BD de Contenido de Aprendizaje.

MySQL Workbench permite construir rápidamente una base de datos y sus

tablas correspondientes. En la Figura 10 se muestra la pantalla principal del programa.

Para iniciar la construcción de la BD de Contenido de Aprendizaje hay que ir al

aparatado de SQL Development (en la Figura 10 se señala con un recuadro punteado).

Figura 10. MySQL Workbench.

El apartado SQL Development abrirá una nueva pestaña en la parte superior,

etiquetada como SQL Editor, que contiene la interfaz para la administración de los

esquemas de la base de datos (altas, bajas y otras operaciones sobre las tablas y

registros de una BD). Tiene tres secciones principales: 1. el buscador de objetos, 2. el

recuadro para consultas y 3. el administrador de esquemas. En la Figura 11 se señalan

cada una de estas secciones.


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Figura 11. Secciones del apartado SQL Editor de MySQL WorkBench.

Lo primero será crear el esquema utilizando la opción Add Schema ubicada en

la sección 1 del SQL Editor. Esta opción abrirá una ventana como la que se muestra en

la figura 12, en donde se debe ingresar el nombre del nuevo esquema y dar clic en el

botón “Apply“. Después se abrirá una ventana para ejecutar el Script de creación del

esquema, dar clic en el botón “Apply” y esperar que se ejecuten las instrucciones. Al

finalizar la ejecución del Script dar clic en el botón “Finish” y verificar que el nuevo

esquema aparezca en el panel 3, en este caso el esquema se llama aprendizaje.

1 3

2


C9

Figura 12. Creación de un nuevo esquema.

Antes de iniciar la construcción de las tablas que constituirán al esquema, hay

que indicar que aprendizaje será el esquema de trabajo predeterminado dando clic

derecho sobre el nombre del esquema y seleccionando del menú emergente la opción

Set as Default Schema (Figura 13).

Figura 13. Seleccionar esquema predeterminado.


C10

Para la construcción de las tablas se debe seleccionar la opción Add Table que

aparece en el panel 3, debajo del esquema aprendizaje, y esperamos a que se abra el

cuadro de diálogo para la creación de una nueva tabla. En la parte inferior del cuadro

de diálogo hay una serie de pestañas que permiten ingresar toda la información

referente a la tabla, en este caso hay que ingresar el nombre de la tabla en la pestaña

Table, y los nombres de las columnas que integra dicha tabla en la pestaña Columns.

Para concluir la creación se da clic en el botón “Apply” y se ejecuta el Script que se

genera. En la Figura 14 se muestra el cuadro de diálogo para la creación de una nueva

tabla.

Figura 14. Crear una nueva tabla.

El procedimiento anterior se debe hacer para cada una de las tablas que

conforman al esquema aprendizaje.


C11

C.3 Construcción del SWA

La construcción de un Servicio Web de Aprendizaje se divide en dos partes: la

pedagógica y la tecnológica. Este trabajo está enfocado únicamente a la parte

tecnológica de los SWA, pero es importante señalar algunos detalles de la parte

pedagógica de los SWA.

C.3.1 Creación del contenido educativo

Esta parte consiste en el diseño y creación del contenido que será mostrado y

cómo será presentado al usuario. Hay cuatro tipos de contenido educativo que se

deben crear: objetivos, contenido, actividades y evaluaciones. Todo este proceso se

lleva a cabo por los maestros y expertos en los distintos tema que se desean publicar.

El contenido educativo puede presentarse en distintos formatos, por ejemplo

documentos de texto plano, archivos multimedia (videos, audio, animaciones),

presentaciones, archivos pdf, etcétera.

Una vez creado el contenido educativo debe almacenarse en el servidor en

dónde se vayan a crear los SWA. Además, se debe registrar en la Base de Datos de

Contenido Educativo la información de cada material de aprendizaje que se vaya a

publicar como su URL, formato y tema. En la Figura 15 se muestran algunos

contenidos educativos construidos para este trabajo, además del registro de uno de

ellos a la BD.

Figura 15. Contenido educativo.


C12

C.3.2 Creación del SWA

Una vez creado el contenido educativo se procede a construir el SWA que

permitirá la distribución y consulta de dicho material. Para esta parte se necesita tener

configurado el servidor Tomcat y el IDE Eclipse Indigo, además el material educativo

debe estar almacenado en el servidor y registrado en la Base de Datos de Contenido

Educativo.

Iniciamos el IDE Eclipse y creamos un nuevo proyecto web dinámico: File ->

New -> Dynamic Web Proyect. En la ventana de diálogo para la creación de un nuevo

proyecto ingresamos el nombre y damos clic en el botón “Finish”. En la figura 16 se

muestra la ventana de diálogo para la creación de un nuevo proyecto web dinámico. Se

podrá ingresar al nuevo proyecto a través del navegador de proyectos ubicado en el

lado izquierdo de la ventana principal.

Figura 16. Nuevo proyecto web dinámico.


C13

Sobre el nombre del proyecto hay que dar clic derecho y crear una nueva case:

proyecto -> New -> Class. Se desplegará la ventana de diálogo (F igura 17) para crear

una nueva clase. En la ventana hay que poner el nombre de la clase y el nombre del

paquete en donde se creará la clase. Si el paquete no existe, se creará. Para terminar

hay que dar clic en el botón “Finish”.

Figura 17. Crear una nueva clase.

Para construir el SWA primero se abre la clase que acaba de ser creada y

codificamos los métodos que se requieren para el funcionamiento del Servicio Web de

Aprendizaje: un método para conectarse a Base de Datos de contenido de aprendizaje,

otro método para cerrar la conexión y un último método que para consultar la BD de

contenido de aprendizaje y a través del cual el usuario tiene acceso al SWA.


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El primer método es el que permite al SWA conectarse a la BD y su código se

muestra en la figura 18. El segundo método cierra la conexión creada por el primer

método y su código se muestra en la figura 19. El tercer y último método es el visible al

usuario, y a través del cual el SWA recupera la información del contenido de

aprendizaje que el usuario quiere consultar; su código se muestra en la figura 20. Hay

que notar que al iniciar a codificar se debe indicar que se trata de un SW colocando la

etiqueta @WebService al inicio y que el tercer método lleva la etiqueta @WebMethod

para indicar que es un método que el SW ofrece.

Figura 18. Método para conectarse a la BD.

Figura 19. Método para cerrar la conexión a la BD.


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Figura 20. Método para consultar a la BD la información sobre un contenido de tipo objetivo de

aprendizaje.

Una vez codificada, hay que guardar y ubicarnos en el explorador de archivos;

ahí seleccionamos la clase, damos clic derecho y seleccionamos la opción Web

Services -> Create Web Service. Se abrirá una ventana de diálogo para la creación de

SW en cual debemos verificar que esté el nombre de la clase con la que estamos

trabajando, que la configuración del servidor sea la correcta y que la barrita del

recuadro para generar un SW esté en la opción Test Service (ver Figura 21). Una vez

configurado hay que dar clic en el botón Finish y esperar que se muestre en el

explorador de SW de la pantalla que se muestra en la Figura 22.


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Figura 21. Creación de SW.

A través del explorador de SW que ofrece Eclipse se pueden hacer pruebas para

ver que el funcionamiento del SW sea el correcto. Hay que recordar que para ejecutar

las pruebas de un SW el servidor debe de estar inicializado.


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Figura 22. Explorador de SW de Eclipse.

Cada SW genera un archivo WSDL, el cual se almacena en la carpeta Web

Content -> wsdl del proyecto en el que se está trabajando.

C.4 Creación del Cliente del SWA

Para la creación de un Cliente se debe primero crear un nuevo proyecto web

dinámico: File -> New -> Dynamic Web Proyect (En la figura 16 se muestra el cuadro

de diálogo para la creación de un nuevo proyecto web dinámico). Una vez creado hay

que ubicarse en la carpeta del proyecto, dar clic derecho y seleccionar New -> Other ->

Web Services -> Web Client y dar clic en el botón “Next”. En el siguiente recuadro hay

que ir al botón “Browse” y localizar el archivo wsdl del SWA al cual se le desea crear un

Cliente; después hay que subir la barrita a la opción “Test Client” y dar clic al botón

“Finish” (Ver Figura 23). Deberá aparecer una pantalla en el explorador de Eclipse

similar a la mostrada en la Figura 24.


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Figura 23. Creación de un Cliente de SWA.

Figura 24. Cliente SW.


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Una vez generado el Cliente del SWA, hay que ajustarlo para que despliegue el

contenido que el usuario consulte; para esto hay que ubicar en la carpeta Web Content

los archivos que genera Eclipse al generar el Cliente (Ver Figura 25).

Figura 25. Archivos web del Cliente generado por Eclipse.

El archivo que se va a modificar es el Result.jsp, el cual debe copiarse y pegarse

en la carpeta Web Content directamente. Ya que se ha copiado hay que abrirlo y

comenzar a modificar el código.

Lo primero será borrar todo el contenido y dejar solamente lo que se muestra en

la Figura 26.

Figura 26. Iniciando con la modificación del código del archivo Result.jsp.

Ahora, dentro de las etiquetas “<% %>” hay que colocar el código que se

muestra en la Figura 27, en dónde se hace referencia la método del SWA

consultaObjetivos, se recupera el parámetro que envía, que en este caso es el URL del

contenido educativo, y se despliega dentro de un frame predeterminado.


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Figura 27. Código para invocar al SWA.

Una vez concluida la modificación hay que guardar los cambios y dar clic

derecho sobre el archivo, seleccionar la opción Run As -> Run On Server para ejecutar

el Cliente modificado. Se podrá apreciar en la pantalla del explorador de Eclipse el

resultado de la ejecución del cliente (Ver Figura 28).

Figura 28. Resultado de la ejecución del Cliente del SWA.

TESIS DE MAESTRÍA EN CIENCIAS - CENIDET · 2014-02-13 · Ventajas y desventajas de SOAP ......

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