facultad de ingeniería ciencias físicas y matemática
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA CARRERA DE INGENIERÍA INFORMÁTICA “ANÁLISIS E IMPLEMENTACIÓN DE UNA PLATAFORMA DE EDUCACIÓN VIRTUAL PARA EL COLEGIO NACIONAL EXPERIMENTAL AMAZONAS” TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN INFORMÁTICA AUTOR: SANDRA CARMITA GAVILANES VIMOS TUTOR: ING. MAURO LEONARDO ROSAS LARA QUITO – ECUADOR 2015 DEDICATORIA El presente trabajo quiero dedicarle en primer lugar a mi Padre Dios por darme la vida y las fuerzas necesarias para llegar hasta esta etapa. A mis padres, por todo su sacrificio y apoyo incondicional brindado durante toda mi vida. A mi esposo, por ser un pilar fundamental desde el inicio de mi carrera hasta el presente. A mi hijo, Ariel Esteban, por ser la fuente inspiradora desde el primer instante que llegó a mi vida con su pequeña sonrisa a alegrar y darle rumbo fijo a mi existencia. A mis hermanos y demás familiares por extenderme sus manos en cualquier circunstancia de la vida, por apoyarme para poder concluir con este proyecto. A todos y cada uno de ellos, les entrego y dedico este pequeño trabajo que es una meta más cumplida y lograda, esto es para ustedes. Sandra G. ii AGRADECIMIENTO Primeramente quiero agradecer a Dios por darme la salud y la entereza para poder culminar este trabajo. A mis padres, Luis y Mercedes, por todo el sacrificio que han realizado para regalarme la mejor de las herencias, la educación; gracias papitos por todo lo que han hecho por mí. A mi esposo, Alejandro, por brindarme su apoyo incondicional, por compartir sus conocimientos, por su paciencia y entrega al ayudarme a concluir este proyecto; este trabajo es por y para ti, gracias totales. Quiero agradecer a la institución educativa Colegio Nacional Experimental Amazonas, que me abrió sus puertas para poder desarrollar e implementar el presente proyecto. Gracias por ofrecerme las facilidades necesarias para llegar hasta esta instancia. A un buen amigo, Hugo Angulo, por compartir sus conocimientos y brindarme el sustento para poder implementar el proyecto en la unidad educativa. A mi hijo, hermanos, amigos y demás familiares que supieron valorar el sacrificio realizado para finalizar este trabajo, gracias por su gran apoyo en las buenas y en las malas. Dios sabrá recompensarles. Gracias infinitas a todos!!! Sandra G. iii AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL iv APROBACIÓN DEL TUTOR DE TESIS v APROBACIÓN DEL TRIBUNAL vi vii CONTENIDO DEDICATORIA ................................................................................................. ii AGRADECIMIENTO........................................................................................ iii AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL ................................. iv APROBACIÓN DEL TUTOR DE TESIS .......................................................... v APROBACIÓN DEL TRIBUNAL .................................................................... vi CONTENIDO .................................................................................................. viii LISTA DE TABLAS......................................................................................... xii LISTA DE GRÁFICOS ................................................................................... xiii RESUMEN ..................................................................................................... xviii ABSTRACT ..................................................................................................... xix INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 1 CAPÍTULO I........................................................................................................... 2 1. PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA ........................................................... 2 1.1. Planteamiento del problema ..................................................................... 2 1.2. Formulación del Problema ....................................................................... 3 1.3. Justificación .............................................................................................. 4 1.4. Objetivos................................................................................................... 4 1.4.1. Objetivo General ............................................................................... 4 1.4.2. Objetivos Específicos ........................................................................ 4 1.5. Alcance ..................................................................................................... 5 1.6. Limitaciones ............................................................................................. 5 1.7. Análisis de Herramientas .......................................................................... 6 1.7.1. Sistema Operativo ............................................................................. 6 1.7.2. Gestor de Base de Datos ................................................................... 8 1.7.3. Servidor Web .................................................................................... 9 1.7.4. Lenguajes de Programación ............................................................ 11 CAPÍTULO II ....................................................................................................... 17 2. MARCO CONCEPTUAL Y METODOLÓGICO........................................ 17 2.1. Fundamentación Teórica ........................................................................ 17 2.2. Rol de los involucrados .......................................................................... 18 viii 2.2.1. El docente virtual ............................................................................ 18 2.2.2. El estudiante virtual......................................................................... 19 2.3. Metodología ............................................................................................ 19 2.3.1. Metodología Investigativa ............................................................... 19 2.3.2. Metodología de Desarrollo .............................................................. 21 2.3.3. Metodología para la Educación Virtual .......................................... 24 2.4. 2.3.3.1. Presencia................................................................................ 26 2.3.3.2. Alcance ................................................................................... 26 2.3.3.3. Capacitación .......................................................................... 27 2.3.3.4. Interacción .............................................................................. 27 Arquitectura de la Plataforma ................................................................. 28 CAPÍTULO III ...................................................................................................... 30 3. DESARROLLO ............................................................................................ 30 3.1. Diseño de la plataforma de aulas virtuales ............................................. 30 3.1.1. Diagrama de Casos de Uso General ................................................ 30 3.1.2. Gestionar Usuarios, Cuentas y Perfiles ........................................... 32 3.1.2.1. Diagrama de Casos de Uso ................................................ 32 3.1.2.2. Casos de Uso ........................................................................ 33 3.1.2.3. Diagrama de Secuencia ....................................................... 34 3.1.3. Gestionar Categorías y Cursos ........................................................ 35 3.1.3.1. Diagrama de Casos de Uso ................................................ 35 3.1.3.2. Casos de Uso ........................................................................ 36 3.1.3.3. Diagrama de Secuencia ....................................................... 37 3.1.4. Gestionar Contenidos ...................................................................... 38 3.1.4.1. Diagrama de Casos de Uso ................................................ 38 3.1.4.2. Casos de Uso ........................................................................ 39 3.1.4.3. Diagrama de Secuencia ....................................................... 40 3.1.5. Administrar Cursos ......................................................................... 41 3.1.5.1. Diagrama de Casos de Uso ................................................ 41 3.1.5.2. Casos de Uso ........................................................................ 42 3.1.5.3. Diagrama de Secuencia ....................................................... 43 3.1.6. Gestionar Calificaciones ................................................................. 44 ix 3.1.6.1. Diagrama de Casos de Uso ................................................ 44 3.1.6.2. Casos de Uso ........................................................................ 45 3.1.6.3. Diagrama de Secuencia ....................................................... 46 3.1.7. 3.2. Consultar Contenido........................................................................ 47 3.1.7.1. Diagrama de Casos de Uso ................................................ 47 3.1.7.2. Casos de Uso ........................................................................ 48 3.1.7.3. Diagrama de Secuencia ....................................................... 49 Desarrollo de la plataforma de aulas virtuales ....................................... 50 3.2.1. Página principal............................................................................... 51 3.2.2. Usuarios, cuentas y perfiles............................................................. 54 3.2.3. Cursos y Categorías......................................................................... 59 3.2.4. Gestión de contenidos ..................................................................... 63 3.2.5. Administración de cursos ................................................................ 67 3.2.6. Gestión de Calificaciones................................................................ 73 3.2.7. Consultar contenido ........................................................................ 78 CAPÍTULO IV ...................................................................................................... 80 4. PRUEBAS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................ 80 4.1. Pruebas ................................................................................................... 80 4.1.1. Pruebas de compatibilidad .............................................................. 81 4.1.2. Pruebas de stress ............................................................................. 83 4.1.3. Pruebas de caja negra ...................................................................... 88 4.2. Conclusiones......................................................................................... 100 4.3. Recomendaciones ................................................................................. 101 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 103 ANEXOS............................................................................................................. 108 ANEXO I ............................................................................................................ 109 1. Manual de Instalación ................................................................................. 109 1.1. Introducción.......................................................................................... 109 1.2. Sistema Operativo ................................................................................ 109 1.3. Servicios para la plataforma ................................................................. 117 1.4. Moodle.................................................................................................. 118 1.5. Instalación final .................................................................................... 125 x ANEXO II ........................................................................................................... 129 2. Manual técnico ............................................................................................ 129 2.1. Introducción.......................................................................................... 129 2.2. Estructura del Sitio ............................................................................... 129 2.3. Acceso a la plataforma de aulas virtuales............................................. 130 2.4. Administración del sitio ....................................................................... 131 2.5. Actividades extras ................................................................................ 137 ANEXO III .......................................................................................................... 146 3. Manual de usuario ....................................................................................... 146 3.1. Introducción.......................................................................................... 146 3.2. El Campus Virtual ................................................................................ 146 3.3. Paneles de Utilidades............................................................................ 154 ANEXO IV.......................................................................................................... 164 4. Acta Entrega / Recepción proyecto Colegio Amazonas ............................. 164 xi LISTA DE TABLAS Tabla 1-1: Comparación de Distribuciones GNU/Linux ........................................ 7 Tabla 1-2: Comparación de Gestores de Bases de Datos ........................................ 9 Tabla 1-3: Comparación de Servidores Web ........................................................ 10 Tabla 1-4: Comparación y Puntuación (P) de Lenguajes de Programación ......... 13 Tabla 1-5: Comparación de Sistemas de Gestión de Contenidos ......................... 15 Tabla 2-1: Comparación de Metodologías de Desarrollo ..................................... 22 Tabla 2-2: Comparación de Metodologías de Desarrollo Agiles .......................... 24 Tabla 3-1: Casos de Uso Gestionar Usuarios, Cuentas y Perfiles......................... 34 Tabla 3-2: Casos de Uso Gestionar Cursos y Categorías ...................................... 37 Tabla 3-3: Casos de Uso Gestionar Contenido ..................................................... 40 Tabla 3-4: Casos de Uso Administrar Curso......................................................... 43 Tabla 3-5: Casos de Uso Gestionar Calificaciones ............................................... 46 Tabla 3-6: Casos de Uso Consultar Contenido ..................................................... 49 Tabla 4-1: Navegadores Web considerados para las pruebas ............................... 81 Tabla 4-2: Valoración de exploradores Web ........................................................ 82 Tabla 4-3: Cuantificación parámetros exploradores Web ..................................... 83 Tabla A3- 1: Navegadores recomendados para Moodle 2.8 ............................... 147 xii LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1-1: Sistema Gestor de Base de Datos ....................................................... 8 Gráfico 1-2: Lenguajes de Programación más populares 2014 ............................ 11 Gráfico 1-3: E-learning ......................................................................................... 14 Gráfico 2-1: Investigación aplicada para el Colegio Amazonas ........................... 21 Gráfico 2-2: Fases de la Metodología PACIE....................................................... 25 Gráfico 2-3: Arquitectura de la Plataforma ........................................................... 28 Gráfico 3-1: Diagrama de Casos de Uso General ................................................. 32 Gráfico 3-2: Diagrama de Casos de Uso Gestionar Usuarios, Cuentas y Perfiles 33 Gráfico 3-3: Diagrama de Secuencia Gestionar Usuarios, Cuentas y Perfiles ..... 35 Gráfico 3-4: Diagrama de Casos de Uso Gestionar Cursos y Categorías ............. 36 Gráfico 3-5: Diagrama de Secuencia Gestionar Cursos y Categorías................... 38 Gráfico 3-6: Diagrama de Casos de Uso Gestionar Contenido............................. 39 Gráfico 3-7: Diagrama de Secuencia Gestionar Contenido .................................. 41 Gráfico 3-8: Diagrama de Casos de Uso Administrar Curso ................................ 42 Gráfico 3-9: Diagrama de Secuencia Administrar Curso ..................................... 44 Gráfico 3-10: Diagrama de Casos de Uso Gestionar Calificaciones .................... 45 Gráfico 3-11: Diagrama de Secuencia Gestionar Calificaciones .......................... 47 Gráfico 3-12: Diagrama de Casos de Uso Consultar Contenido........................... 48 Gráfico 3-13: Diagrama de Secuencia Consultar Contenido ................................ 50 Gráfico 3-14: Página Principal sitio Web Aula Virtual ........................................ 51 Gráfico 3-15: Página Principal sitio Web Aula Virtual – Categorías y Cursos .... 52 Gráfico 3-16: Página Principal sitio Web Aula Virtual – Pie de página ............... 53 Gráfico 3-17: Ventana de acceso a la plataforma Moodle .................................... 54 Gráfico 3-18: Agregar usuario a la plataforma Moodle ........................................ 55 Gráfico 3-19: Preferencias de usuario ................................................................... 56 Gráfico 3-20: Asignación de roles ........................................................................ 56 Gráfico 3-21: Gestionar roles ................................................................................ 57 Gráfico 3-22: Subir usuarios ................................................................................. 58 Gráfico 3-23: Subir usuarios ................................................................................. 58 Gráfico 3-24: Activar Edición............................................................................... 59 xiii Gráfico 3-25: Agregar categoría ........................................................................... 60 Gráfico 3-26: Agregar curso ................................................................................. 61 Gráfico 3-27: Subir cursos .................................................................................... 61 Gráfico 3-28: Copias de seguridad cursos ............................................................ 62 Gráfico 3-29: Restaurar copias de seguridad cursos ............................................. 62 Gráfico 3-30: Gestionar solicitud de cursos .......................................................... 63 Gráfico 3-31: Link añadir actividad o recurso ...................................................... 64 Gráfico 3-32: Ventana añadir actividad o recurso ................................................ 65 Gráfico 3-33: Ventana añadir actividad o recurso ................................................ 66 Gráfico 3-34: Edición de ajustes de un curso – 1ra. Parte .................................... 67 Gráfico 3-35: Edición de ajustes de un curso – 2da. Parte.................................... 68 Gráfico 3-36: Ajustes para obtener una copia de seguridad ................................. 69 Gráfico 3-37: Restaurar una copia de seguridad ................................................... 70 Gráfico 3-38: Reiniciar un curso ........................................................................... 70 Gráfico 3-39: Generar preguntas para el banco de preguntas ............................... 71 Gráfico 3-40: Importar preguntas desde un archivo ............................................. 72 Gráfico 3-41: Exportar preguntas a un archivo ..................................................... 73 Gráfico 3-42: Calificador de un curso................................................................... 74 Gráfico 3-43: Historial de Calificación ................................................................. 75 Gráfico 3-44: Calificaciones – Vista Simple ........................................................ 75 Gráfico 3-45: Calificaciones – Vista Simple por estudiante ................................. 76 Gráfico 3-46: Ajustes de la calificación del curso ................................................ 76 Gráfico 3-47: Opciones de importación de calificaciones .................................... 77 Gráfico 3-48: Opciones de exportación de calificaciones..................................... 77 Gráfico 3-49: Letras de calificaciones .................................................................. 78 Gráfico 3-50: Página inicial para seleccionar el aula virtual ................................ 79 Gráfico 3-51: Seleccionar tema y recursos del aula virtual .................................. 79 Gráfico 4-1: Configuración del número de hilos y periodo para pruebas de carga ............................................................................................................................... 85 Gráfico 4-2: Respuestas positivas Moodle con 1000 usuarios concurrentes ........ 86 Gráfico 4-3: Tiempo máximo de respuesta con 1000 usuarios concurrentes ....... 86 Gráfico 4-4: Variación del tiempo de respuesta con 1000 usuarios concurrentes 87 xiv Gráfico 4-5: Resumen de interacción con una carga de 1000 usuarios concurrentes ............................................................................................................................... 87 Gráfico 4-6: Recursos utilizados por el servidor con 1000 peticiones por segundo ............................................................................................................................... 88 Gráfico 4-7: Pruebas de caja negra, identificarse para acceder a un curso ........... 89 Gráfico 4-8: Script utilizado por hackers para eliminar los index de la página y descargar malware al servidor............................................................................... 91 Gráfico 4-9: Dirección IP en listas negras de SPAM y distribuidor de Malware . 92 Gráfico 4-10: Estado de las BDD del servidor luego del ataque .......................... 93 Gráfico 4-11: Desenlistamiento de la IP inicialmente comprometida .................. 94 Gráfico 4-12: Vulnerabilidades encontradas en el sitio por defecto ..................... 95 Gráfico 4-13: Vulnerabilidades reportadas a CVE para la versión de Moodle utilizada 2.8.5 ........................................................................................................ 97 Gráfico 4-14: Configuración de política de contraseña en Moodle ...................... 98 Gráfico 4-15: Configuración de antivirus en Moodle ........................................... 98 Gráfico 4-16: Configuración de autocompletado de contraseñas en Moodle ....... 99 Gráfico 4-17: Configuración de forzado de autenticación en Moodle .................. 99 Gráfico 4-18: Configuración de bloqueo de usuarios ante intentos fallidos ....... 100 Gráfico A1- 1: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Pantalla Inicial 109 Gráfico A1- 2: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Seleccionar Lenguaje .............................................................................................................. 110 Gráfico A1- 3: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Seleccionar Teclado ................................................................................................................ 111 Gráfico A1- 4: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Dispositivo de almacenamiento................................................................................................... 112 Gráfico A1- 5: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Escribir el nombre del host ................................................................................................................ 113 Gráfico A1- 6: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Escribir la contraseña del root .............................................................................................. 114 Gráfico A1- 7: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Elegir tipo de instalación ........................................................................................................... 115 xv Gráfico A1- 8: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Paquetes a instalar ............................................................................................................................. 116 Gráfico A1- 9Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Inicio de la instalación ........................................................................................................... 116 Gráfico A1- 10: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Fin de la instalación ........................................................................................................... 117 Gráfico A1- 11: Comando para actualizar el sistema operativo CentOS............ 118 Gráfico A1- 12: Creación de una base de datos para Moodle............................. 119 Gráfico A1- 13: Descargar y copiar archivos de Moodle ................................... 120 Gráfico A1- 14: Iniciar la instalación de Moodle ............................................... 121 Gráfico A1- 15: Confirmar las rutas de instalación de Moodle .......................... 121 Gráfico A1- 16: Determinar el motor de Base de Datos ..................................... 122 Gráfico A1- 17: Configurar parámetros de conexión con la BDD ..................... 123 Gráfico A1- 18: Aceptar términos y condiciones de Moodle ............................. 123 Gráfico A1- 19: Chequeo de configuraciones pre instalación ............................ 124 Gráfico A1- 20: Instalación de Moodle .............................................................. 125 Gráfico A1- 21: Configuración de datos del Administrador de Moodle ............ 126 Gráfico A1- 22: Configuración de datos del sitio Web....................................... 127 Gráfico A1- 23: Configuración adicional ........................................................... 127 Gráfico A1- 24: Página Principal de Moodle con el tema por defecto ............... 128 Gráfico A2- 1: Acceso a la plataforma de aulas virtuales ................................... 130 Gráfico A2- 2: Activar edición ........................................................................... 131 Gráfico A2- 3: Añadir usuario ............................................................................ 132 Gráfico A2- 4: Definir roles ................................................................................ 133 Gráfico A2- 5: Agregar nuevo curso ................................................................... 135 Gráfico A2- 6: Añadir contenido ........................................................................ 136 Gráfico A2- 7: Menú administración de calificaciones ...................................... 137 Gráfico A2- 8: Seleccionar registros para generar informe ................................ 140 Gráfico A2- 9: Instalar módulos externos ........................................................... 141 Gráfico A2- 10: Vista general de módulos ......................................................... 142 Gráfico A2- 11: Bloqueador de direcciones IP ................................................... 143 xvi Gráfico A2- 12: Seguridad HTTP para la plataforma ......................................... 144 Gráfico A2- 13: Configuración del Antivirus para la plataforma ....................... 145 Gráfico A3- 1: Cabecera principal de la Plataforma de Aulas Virtuales ............ 147 Gráfico A3- 2: Página Central de la Plataforma de Aulas virtuales ................... 148 Gráfico A3- 3: Pie de página de la plataforma de Aulas Virtuales ..................... 148 Gráfico A3- 4: Acceso al Campus Virtual .......................................................... 149 Gráfico A3- 5: Cabecera de la interfaz de curso ................................................. 150 Gráfico A3- 6: Columna izquierda de la interfaz de curso ................................. 151 Gráfico A3- 7: Columna central de la onterfaz de curso .................................... 152 Gráfico A3- 8: Columna izquierda de la interfaz de curso ................................. 153 Gráfico A3- 9: Atajos de navegación .................................................................. 154 Gráfico A3- 10: Panel Navegación en la interfaz de curso ................................. 155 Gráfico A3- 11: Vista general de cursos ............................................................. 156 Gráfico A3- 12: Blogs creados dentro del curso ................................................. 156 Gráfico A3- 13: Campos para una nueva entrada en el Blog .............................. 157 Gráfico A3- 14: Archivos propios del usuario .................................................... 158 Gráfico A3- 15: Opciones que presenta Mis cursos............................................ 159 Gráfico A3- 16: Opciones de Ajustes de perfil ................................................... 160 Gráfico A3- 17: Crear nuevo evento ................................................................... 163 xvii RESUMEN ANÁLISIS E IMPLEMENTACIÓN DE UNA PLATAFORMA DE EDUCACIÓN VIRTUAL PARA EL COLEGIO NACIONAL EXPERIMENTAL AMAZONAS El presente proyecto pretende no solamente solucionar un problema en el Colegio Nacional Experimental Amazonas, sino que se centra en buscar la mejor alternativa que permita el máximo desarrollo de la institución a través del uso de la tecnología, la misma que se muestra cada vez más avanzada e involucrada en el ámbito educativo. Hoy en día es indispensable que los alumnos de una institución educativa pública cuenten con las herramientas tecnológicas necesarias para su auto educación y desarrollo cognitivo. E-learning o educación virtual trabaja con métodos de aprendizaje enfocados en el uso de las tecnologías de la información y comunicaciones (TIC) que pretende coadyuvar a los involucrados directos, docentes y alumnos, en el proceso de enseñanza-aprendizaje. DESCRIPTORES: EDUCACIÓN VIRTUAL / METODOLOGÍA PACIE / TICS / PLATAFORMA VIRTUAL / HERRAMIENTA MOODLE / CÓDIGO ABIERTO / SISTEMA OPERATIVO GNU/LINUX. xviii ABSTRACT ANALYSIS AND IMPLEMENTATION OF VIRTUAL EDUCATION PLATFORM FOR AMAZONAS EXPERIMENTAL NATIONAL SCHOOL This project aims not only to solve a problem in the Amazonas Experimental National School, but focuses on finding the best alternative that allows the maximum development of the institution through the use of technology, the same as shown increasingly advanced and involved in education. Today it is essential that public education institution students have the necessary technological tools for self-education and cognitive development. E - learning or virtual education works with learning methods focused on the use of information technology and communications (ICT) which aims to contribute to those directly involved, teachers and students, in the teaching-learning process. KEYWORDS: E-LEARNING / PACIE METODOLOGY / TICS / VIRTUAL PLATAFORM / TOOL MOODLE / OPEN SOURCE / GNU/LINUX OPERATING SYSTEM xix INTRODUCCIÓN Actualmente el uso de las tecnologías de la información en el ámbito educativo se ha vuelto imperante y como resultado de ello se ha visto una significativa evolución en el uso de las plataformas de educación virtual, desde la década de los 60 en menor grado, lo perpetraban únicamente en instituciones privilegiadas, hasta llegar al presente, en donde el grado del uso de plataformas de aulas virtuales es significativo y el impacto es positivo en varias instituciones públicas y privadas, dado el interesante número de herramientas desarrolladas en los últimos años. El primer capítulo del presente trabajo de tesis se centra en el análisis de las herramientas, investigar sus principales ventajas y desventajas, de esta forma poder seleccionar las más idóneas, que en conjunto sirven para el desarrollo de la plataforma de aulas virtuales. En el capítulo segundo, se muestran las diferentes metodologías utilizadas durante el proceso de investigación, desarrollo e implantación de la plataforma de educación virtual para el Colegio Nacional Experimental Amazonas. El tercer capítulo incluye la implementación de la plataforma paso a paso, una vez seleccionadas las herramientas adecuadas, se muestra la instalación y configuración de cada una de ellas. Finalmente, el cuarto capítulo está dedicado a presentar las pruebas realizadas; resultados obtenidos y conclusiones extraídas durante el proceso de implementación, y las respectivas recomendaciones. 1 CAPÍTULO I 1. PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA 1.1. Planteamiento del problema El Colegio Nacional Experimental "Amazonas" es un establecimiento educativo que forma bachilleres de manera integral e integrada, sólidamente preparados y capacitados para continuar sus estudios en instituciones de Educación Superior o para constituirse dentro del proceso productivo del país. Sin embargo, en los últimos años ha percibido la necesidad imperante de implantar nuevas metodologías de enseñanza-aprendizaje con el fin de mejorar la calidad de su educación en pro de implementar el Programa de Diploma del Bachillerato Internacional. Según la indagación y reflexión realizadas conjuntamente con las personas involucradas dentro de la institución educativa; el Rector, Vicerrector y personal del área de Computación; se ha determinado que una plataforma de educación virtual es la herramienta ideal para tener siempre en línea y a disponibilidad de los estudiantes, material didáctico para el continuo aprendizaje, ya sea desde las mismas aulas del centro educativo o desde sus propios hogares a través del uso de la red Internet. Actualmente, en la educación presencial se siente el compromiso de profesores y alumnos dentro de lo tradicional; sin embargo, proponer (por parte de los educadores) y obtener (por parte de los alumnos) material didáctico extra será esencial en la auto evaluación y auto superación respectivamente. El término e-learning, es nuevo para la mayoría de profesores del plantel educativo, quienes aún se sienten arraigados a la forma 2 tradicional de educación, con una pizarra, papel y lápiz. El objetivo no es erradicar esa forma de educación, la idea es renovarla con el uso de las tecnologías de la información y comunicación. 1.2. Formulación del Problema Actualmente el Colegio Nacional Experimental Amazonas cuenta con las secciones matutina y vespertina, para las cuales tiene a disposición un solo Laboratorio de Informática, el cual es un conjunto de recursos físicos, lógicos y humanos necesarios para la organización, ejecución y control de las actividades informáticas en apoyo a la docencia, investigación y gestión administrativa, que en base a su medida, permiten mantener un ambiente de cooperación, para que los estudiantes conjuntamente con los maestros, alcancen las metas seleccionadas. Sin embargo, el interminable avance de la tecnología y las múltiples necesidades para que los estudiantes se preparen para la obtención de su bachillerato, permiten realizar la siguiente cuestión: ¿Cuál es el impacto sobre la educación de los jóvenes del Colegio Nacional Amazonas contar con una plataforma de aulas virtuales para nivelar las demandas de calidad, tiempo y costos, adaptando el contenido para su aprendizaje, autoevaluación y desarrollo académico? Tomando en cuenta el costo y el tiempo que tomaría la construcción de nuevos laboratorios de Informática, es preciso fomentar el uso de herramientas tecnológicas para el desarrollo integral de los futuros ciudadanos y colaboradores, con la misión de mejorar la calidad de la educación pública en el país. 3 1.3. Justificación Es indispensable y a la vez necesario, actualizar y modernizar los medios de educación del Colegio Nacional Experimental Amazonas, contando siempre con el apoyo de nuevas Tecnologías que permitan integrar varios proyectos de formación para los estudiantes, a través del uso de una plataforma para la educación virtual. El mismo hecho de la pronta implementación del bachillerato internacional por parte de la institución educativa, justifica la implantación de una herramienta tecnológica que permita la educación continua de los jóvenes para las secciones matutina y vespertina. Mediante la implantación de una plataforma de educación virtual, el Colegio Nacional Experimental Amazonas se verá significativamente beneficiado para así ser un eje y un ejemplo a seguir en la educación pública de la República del Ecuador. 1.4. Objetivos 1.4.1. Objetivo General Implantar una plataforma de aulas virtuales que coadyuve a la preparación de los estudiantes del Colegio Nacional Amazonas, extendiendo los recursos de aprendizaje a través del acceso en línea de un grupo determinado de alumnos. 1.4.2. Objetivos Específicos Analizar características técnicas de las herramientas a utilizar y determinar cuáles son las que se adaptan a las necesidades de la institución educativa. Implementar un ejemplo práctico con un grupo seleccionado de alumnos y docentes de la institución educativa. 4 Presentar en línea material electrónico que sea oportuno, informativo y didáctico; que cuente con actividades de formación y evaluación. 1.5. Alcance Después de realizar un completo análisis técnico de las herramientas especializadas, con el fin de seleccionar las más apropiadas para la implementación una plataforma de educación virtual para el Colegio Nacional Experimental Amazonas, se pretende cubrir los siguientes aspectos: Administración de usuarios, roles y perfiles. Gestión de cursos y categorías por cada área. Matriculación de alumnos en los cursos pertinentes. Gestión de contenidos para cada curso implementado. Administración de los cursos por cada uno de sus gestores. Copias de seguridad manuales para cada uno de los cursos. Gestión de calificaciones y evaluaciones para los estudiantes. Consulta de contenido publicado en el sitio Web, según el perfil. 1.6. Limitaciones Las limitaciones del proyecto contemplan: La administración de las aulas virtuales requiere de personal capacitado y dedicado 100% a actualizar los contenidos. La plataforma no incorpora respaldos automáticos del contenido desarrollado dentro de un periodo escolar. No se cuenta con indicadores que permitan determinar si el alumno realmente interactúa con el contenido y lo usa para su aprendizaje. La plataforma no posee salas de videoconferencia para interactuar con los participantes del curso. No dispone de herramientas pedagógicas utilizadas comúnmente en la enseñanza presencial como dinámicas, experimentos, juegos, etc. 5 1.7. Análisis de Herramientas En esta sección se presenta un breve estudio de las herramientas de software de donde se pretende seleccionar las más adecuadas para el desarrollo del campus virtual, considerando que la selección también depende de la infraestructura y servidor que la institución educativa proporciona para la implementación de la plataforma de aulas virtuales. Se va a considerar el análisis de: Sistema Operativo Motor de Base de Datos Servidor Web Lenguaje de programación Sistema de Gestión de Contenidos para el aprendizaje 1.7.1. Sistema Operativo "Linux" es como se le llama habitualmente al sistema operativo de código abierto, pero Linux es sólo el núcleo del sistema. La verdadera denominación del sistema operativo es "GNU/Linux" debido a que la interacción entre el hardware y el usuario se maneja con las herramientas del proyecto GNU (acrónimo de "GNU's Not Unix", GNU no es Unix); GNU/Linux por ser libre, permite que todo su código fuente pueda ser utilizado, modificado y redistribuido sin restricciones, bajo las condiciones de la GPL (Licencia Pública General de GNU, en inglés: General Public License) y de otras licencias libres. A continuación se presenta un cuadro cuantitativo de los tres Sistemas Operativos de código abierto a ser considerados, donde 5 representa un mayor peso y 0 no tiene peso: 6 CentOS RHEL Ubuntu Versión estable 4 3 5 Compilador 5 5 5 Sistema de archivos predeterminado 3 5 5 Gestor de Ventanas predeterminado 4 4 5 Instalación Gráfica 5 5 5 Paquetes de software 2 4 5 Package Management Tools 5 5 3 Package Format 5 5 4 Propósito servidor 5 4 2 4,22 4,44 4,33 Características PROMEDIO Tabla 1-1: Comparación de Distribuciones GNU/Linux Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Según el promedio del puntaje dado en cuadro comparativo, se puede concluir lo siguiente: Las tres distribuciones son de propósito servidor; pero, Ubuntu es también para escritorio, lo cual lo hace mucho más amigable. El sistema de archivos que soportan CentOS y RHEL es ext3; mientras que Ubuntu trabaja tanto en ext3 como ext4, viéndose así como la distribución más innovada. El número de paquetes que manipula Ubuntu es superior al número que utiliza CentOS y RHEL, por lo cual no se necesita instalar adicionales. El gestor de paquetes que utiliza Ubuntu (APT) es insuperable en procesar cantidades enormes de Metadatos 1; esto es, resolver dependencias de software al instalar alguno. 1 El concepto de metadatos es análogo al uso de índices para localizar objetos en vez de datos. 7 1.7.2. Gestor de Base de Datos Un Sistema Gestor de Base de Datos (SGBD) resulta indispensable en una arquitectura cliente/servidor, en donde el contenido, datos e información de la plataforma de aulas virtuales serán almacenados para posteriormente ser consultados, modificados o eliminados, de ser el caso. El SGBD permite definir correctamente la base de datos, así como la estructura de los datos, mediante un modelo que puede ser relacional, tablas y columnas; jerárquica, relación padre/hijos; o de red, registros conectados por enlaces. Gráfico 1-1: Sistema Gestor de Base de Datos Autor: ecured.cu Fuente: Referencia Bibliográfica 15 En seguida se muestra un cuadro con especificaciones técnicas de los tres motores de base de datos a considerar, tomando en cuenta que la puntuación más alta es 5 y la más baja es 0: MySQL PostgreSQL MariaDB Versión estable 5 5 3 Licencia libre 4 5 4 Dominio 3 4 3 Trigger 5 5 5 Características 8 Funciones 5 5 5 Vistas 5 5 5 Procedimiento 5 5 4 Rutina externa 5 4 3 Rango 5 5 4 Hash 5 5 4 Lista 5 5 3 4,73 4,82 3,91 TOTAL Tabla 1-2: Comparación de Gestores de Bases de Datos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Analizado el cuadro comparativo se tiene como conclusiones lo siguiente: PostgreSQL es un motor de base de datos bastante robusto que cumple con los estándares necesarios para manejar SQL, pero MySQL es una herramienta popular que ha superado las expectativas de los programadores en cuanto a versatilidad. MariaDB es una herramienta nueva con las mismas funcionalidades de MySQL, algo más ligera y versátil, pero PostgreSQL ha ganado renombre gracias a su funcionalidad en grandes proyectos. MySQL es históricamente la herramienta que va de la mano con el lenguaje de programación PHP, que será utilizado en el presente trabajo de tesis. PostgreSQL no posee a PHP entre los lenguajes de programación soportados. 1.7.3. Servidor Web Un servidor Web es un programa que recibe y procesa peticiones del tipo HTTP enviadas desde el/los cliente/s, en un ambiente cuya arquitectura es cliente/servidor resulta innegable contar con 9 este servicio para poder atender las necesidades de los clientes. El servidor Web procesa las peticiones y envía respuestas requeridas por el cliente, convirtiéndose así en una pista de varias vías, donde puede ser bidireccional o unidireccional, dependiendo del caso. Las respuestas recibidas por el cliente son compiladas y ejecutadas por un navegador Web o browser, como por ejemplo: Google Chrome, Mozilla Firefox, Internet Explorer, Opera, etc... Los servidores Web a tomarse en cuenta para este análisis se exponen en el siguiente cuadro comparativo, en donde la puntuación más alta es 5 y la más baja es 0: Características Apache Cherokee LiteSpeed Licencia GNU 4 5 3 Autenticación de acceso básica 5 4 3 Digest access authentication 5 4 4 SSL / TLS HTTPS 5 5 5 Hosting virtual 5 4 4 Common Gateway Interface (CGI) 5 4 4 Fast CGI (FCGI) 5 5 5 Simple CGI (SCGI) 5 3 1 Web Server Gateway Interface (WSGI) 5 4 0 Server Side Includes (SSI) 5 4 3 Internet Server Application Programming Interface (ISAPI) 5 5 0 Consola de Administración 5 4 4 4,92 4,25 3,00 PROMEDIO Tabla 1-3: Comparación de Servidores Web Autor: La Tesista Fuente: Referencia Bibliográfica 28 10 Al observar el resultado obtenido en el promedio ponderado, las conclusiones se pueden deducir en los siguientes puntos: Los tres elementos comparados tienen similares características, más se puede decir que, Apache es el servidor Web destacado en cuanto a documentación y popularidad, Cherokee y LiteSpeed son poco conocidos. En cuanto a licencias; Cherokee es libre, Apache también lo es a pesar de tener su propio licenciamiento, mientras que LiteSpeed es “no libre”, propiedad de la empresa LiteSpeed Technologies. Técnicamente, Apache es el único servidor Web que soporta Internet Server Application Programming Interface (ISAPI), lo cual permite que los programadores desarrollemos aplicaciones que se procesen mucho más rápidamente que los programas CGI. 1.7.4. Lenguajes de Programación Gráfico 1-2: Lenguajes de Programación más populares 2014 Autor: Hirevue Labs Fuente: http://blog.codeeval.com/2014 11 El mundo de las tecnologías va de la mano de los lenguajes de programación que permiten el desarrollo de programas, sistemas y protocolos. Un lenguaje de programación está conformado por un conjunto de símbolos y normas sintácticas y semánticas que especifican la estructura y el significado de los elementos y expresiones que son usados. Al terminar la fase de escritura, se prueba, se depura, se compila y se conserva el código fuente de lo realizado, al procedimiento de crear un programa informático se le llama programación. A continuación un efímero resumen de los tres lenguajes de programación a ser considerados, el estudio de cada uno de ellos es extenso y se lo ha abreviado en lo siguiente: Características JAVA P Extensiones comunes .java, .class, .jar , .jad PHP .php, .phtml .php4 .php3 .php5 .phps Paradigma Orientado a objetos, imperativo Java Standard Edition Última versión 8 (18 de marzo de estable 2014) imperativo, orientado a objetos, procedural, reflexivo 5.6.11 1 (10 de julio de 2015) 5.22.0 (1 de junio de 2015) 5 4 Fuerte, Estático Influido por Objective-C, C++, Smalltalk, Eiffel Sistema operativo Multiplataforma Entornos de NetBeans, Eclipse, Desarrollo Jcreator, Jbuilder 5 Dinámico 4 5 5 5 5 Multiplataforma Multiplataforma Licencia PHP Introduce variables de compilador Zend Studio, Open Komodo, PDT, Php Designer, PHPEdit GPL, Licencia Artística La palabra reservada <perl>. Geany, Alphatk, Parrot, Vim, Gedit, Emacs 12 P Dinámico AWK, Smalltalk 80, Lisp, C, C++, Pascal, sed, Unix shell C, C++, Perl, Java, Python 5 Licencia GNU GPL / Java Community Process javac, se incluye en el 5 Compiladores paquete JRE PERL .pl funcional, imperativa, orientado a objetos (basado en clases), reflexiva 4 Tipo de dato P 3 5 4 2 4 Se deriva de C++ para Sintaxis Applets, Servlets, Aplicaciones con <?php para abrir una ventanas sección y ?> para cerrarla 26 TOTAL PUNTAJE 5 Las sentencias iniciales deben ser: use strict; use warnings 28 Tabla 1-4: Comparación y Puntuación (P) de Lenguajes de Programación Autor: La Tesista Fuente: La Tesista De lo anterior se puede obtener las siguientes conclusiones: Java es sin duda el mejor lenguaje de programación, por ser libre y cubrir paradigmas como ser orientado a objetos e imperativo. Sin embargo, Perl presenta grandes características que lo vuelven robusto y deseable, pero no es muy popular por ser algo antiguo. PHP por su parte, es el lenguaje de programación más popular para el desarrollo de aplicaciones Web. Además es de código abierto, lo cual lo hace más acogedor, sin mencionar la gran cantidad de documentación que tiene. Java y PHP aparecieron por la misma época (1995), pero cabe recalcar que PHP está basado en Perl, lo cual representa un punto a favor de este, por ser pionero y cepa de otros lenguajes. PHP tiene varias versiones actualizadas recientemente, vienen incluso en paquetes junto con el servidor Apache y el motor de base de datos Mysql, lo cual facilita la instalación de las herramientas. Según el puntaje total obtenido, PHP es la herramienta adecuada para este tipo de desarrollos Web, en donde el sitio va a poder ser personalizado de acuerdo a las necesidades de la institución educativa. 13 3 24 1.7.5. Plataforma de Aulas Virtuales Gráfico 1-3: E-learning Autor: Anónimo Fuente: Tomado de Internet En Wikipedia se define una plataforma educativa como “una herramienta física, virtual o una combinación de ambas, que brinda la capacidad de interactuar con uno o varios usuarios con fines pedagógicos. Se considera además, que contribuyen en la evolución de los procesos de aprendizaje y enseñanza, complementando o presentando alternativas a las prácticas de educación tradicional.” Combinando el anterior concepto con la definición de las TICs o tecnologías de la información y comunicaciones, se tiene como resultado una plataforma educativa virtual, en donde las personas interesadas van a poder encontrar en línea el contenido de las diferentes materias, temas o cursos que hayan decidido tomar. En Ecuador, últimamente el uso de este tipo de plataformas ha revolucionado la educación en general. Existen innumerables sistemas para este ámbito que pueden ser descargados fácilmente desde la Internet, también se cuenta con la información necesaria para ponerlo en marcha: blogs, foros, documentación, manuales y guías rápidas. 14 En seguida, se pone en consideración tres plataformas de aulas virtuales para el análisis respectivo, en donde se va a dar un puntaje de acuerdo a lo considerado según lo investigado; la puntuación será de 0 a 5, 5 es perfecto y 0 significa que no cumple con lo requerido: Características Interfaz y navegación Administración del curso Herramientas de comunicación y trabajo colaborativo Diseño de actividades de enseñanza-aprendizaje Itinerarios de aprendizaje y seguimiento del curso TOTAL MOODLE TOTARA ATUTOR 3 4 3 3 5 5 4 3 2 5 2 4 4 20 3 14 1 17 Tabla 1-5: Comparación de Sistemas de Gestión de Contenidos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista De acuerdo al peso obtenido en el registro TOTAL de la tabla, se puede decir lo siguiente: Moodle cumple con las expectativas en cuanto al diseño de actividades de enseñanza-aprendizaje, mientras que Totara es utilizada esencialmente para empresas particulares. Atutor por su parte no es conocido lo suficiente como para ser elegido sin pensarlo varias veces, lo que si sucede con Moodle. La administración a través de la interfaz y la navegación es mucho más apreciada en Atutor, pues tiene el mayor puntaje; Moodle no se queda atrás, pero Totara no dice lo mismo a pesar de estar basada en Moodle. Herramientas de comunicación y trabajo colaborativo se destacan en Moodle, se tiene una variedad de módulos que permiten seleccionar de forma acertada todo lo necesario para 15 poner en marcha el campus virtual. Totara y Atutor no poseen esa variedad exclusiva de módulos. 16 CAPÍTULO II 2. MARCO CONCEPTUAL Y METODOLÓGICO 2.1. Fundamentación Teórica La educación virtual (e-learning o educación en línea) es una forma de aprendizaje que se acopla al tiempo y necesidades del estudiante. Facilita el manejo de la información y de los contenidos de la materia que se desea tratar y está mediada por las tecnologías de la información y la comunicación -TIC- que proporcionan herramientas de aprendizaje más estimulantes y motivadoras que las tradicionales. Hoy en día este tipo de educación está siendo utilizada por estudiantes y profesores, además su importancia se está incrementando cada vez en mayor proporción, puesto que es una herramienta para incorporarnos al mundo tecnológico que será lo que próximamente predominará en la gran mayoría de los centros educativos. A través de ésta, además de la evaluación del maestro o tutor, el estudiante también tendrá la oportunidad de evaluarse así mismo en su propio conocimiento. Hoy en día la tecnología es necesaria en los procesos de enseñanza y aprendizaje. La educación virtual se ha vuelto amigable y atractiva, lo que ha supuesto una rápida penetración en la vida de los estudiantes, cambiando mentalidades y formas de acceder al conocimiento. La Educación virtual, ofrece un medio para extender los recursos didácticos más allá de los confines de una área geográfica limitada, los estudiantes tienen la oportunidad de reforzar las clases aun cuando ellos no se encuentren en el salón, incluso les permite interactuar en tiempo real con el instructor y otros estudiantes. 17 En este tipo de aprendizaje tanto el tutor y los estudiantes juegan un rol muy importante pues cabe destacar que son ellos los que utilizan las nuevas tecnologías de la información y la comunicación que ofrecen diversidad de medios y recursos para apoyar la enseñanza; sin embargo no es la tecnología disponible el factor que debe determinar los modelos, procedimientos, o estrategias didácticas. La creación de ambientes virtuales de aprendizaje debe inspirarse en las mejores teorías de la psicología educativa y de la pedagogía. El simple acceso a buenos recursos no exime al docente de un conocimiento riguroso de las condiciones que rodean el aprendizaje, o de una planificación didáctica cuidadosa. 2.2. Rol de los involucrados 2.2.1. El docente virtual Es el responsable del grupo y la persona que debe guiar a los estudiantes en su proceso de aprendizaje. Debe estar en continua comunicación con los alumnos. Las funciones que desempeña son las siguientes: Es un guía que acompaña al estudiante durante el proceso de su aprendizaje. Es un facilitador en la formación de alumnos críticos, con pensamientos creativos y colaborativos y con visión constructiva. Contribuye a la existencia de estudiantes responsables de su aprendizaje. Contribuye al trabajo grupal. Utiliza la investigación e innovación disciplinaria y psicopedagógica. Tiene conocimientos teórico-prácticos sobre la enseñanza de la materia. 18 Va más allá de la enseñanza habitual, planifica y prepara actividades, diseña apoyo y clima favorable entre los estudiantes. Enseña estratégicamente contenidos y habilidades de dominio. Sabe evaluar. 2.2.2. El estudiante virtual Aquel que estudie bajo este sistema deberá contar con una serie de habilidades para saber si su perfil es el apto en este modelo educativo. Como características se pueden mencionar: Es una persona auto-motivada. Posee un espíritu independiente. Adopta rápidamente las herramientas tecnológicas necesarias para completar el curso. Sabe comunicarse mediante la escritura, que es el principal medio de comunicación interactiva. Se compromete a emplear el tiempo suficiente y necesario para su autodesarrollo. El éxito depende de su propio esfuerzo y dedicación. Esta dispuesto a crear grupos de trabajo. Asume seriedad en los foros y realizan tareas. Comunica necesidades y preocupaciones. No debe ser egoísta, ya que tiene que compartir y aportar. Interactúa no sólo con el tutor, también con los compañeros. Se adapta a nuevos estilos de aprendizaje. 2 2.3. Metodología 2.3.1. Metodología Investigativa El presente proyecto de tesis representa un esfuerzo coordinado de investigación aplicada sobre la realidad de una unidad 2 http://es.wikipedia.org/wiki/Educaci%C3%B3n_virtual#Ventajas_de_la_educaci.C3.B3n_en_l.C3.ADnea 19 educativa nacional, con el uso de las metodologías de la Ingeniería de Sistemas e instrumentos basados en las TICs para abordar una problemática: la falta de herramientas tecnológicas para la educación de los estudiantes; identificar y analizar las alternativas de mejora, infundir el uso de plataformas virtuales; simular la aplicación de la mejor alternativa, implantando un campus virtual para un grupo de estudiantes; y medir su impacto cualitativo y cuantitativo, demostrando así el cambio y el progreso efectuados sobre la realidad en cuestión. La investigación aplicada se distingue por su interés en la aplicación y utilización de los conocimientos adquiridos durante la vida estudiantil universitária para obtener resultados, saber evaluarlos y determinar las respectivas conclusiones y recomendaciones. La investigación aplicada busca el conocimiento para hacer, para actuar, para construir, para modificar; por todas estas razones es que se selecciona este tipo de investigación. Se pretende aplicar el know how de las tecnologias de la información y comunicaciones para llevar a cabo el proyecto para construir un mundo virtual para los estudiantes, docentes y padres de familia del Colegio Nacional Experimental Amazonas. Con la ayuda de herramientas informáticas como son: una Base de Datos, un Servidor Web, un Lenguaje de programación y un modelo de plataforma virtual. El resultado obtenido, una plataforma robusta de aulas virtuales donde se presentan el contenido de las materias, evaluaciones, notificaciones, trabajos y tareas, todo esto listo y en línea para el acceso y uso de los involucrados. 20 Gráfico 2-1: Investigación aplicada para el Colegio Amazonas Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2.3.2. Metodología de Desarrollo Desarrollar software implica tomar en cuenta varios elementos, desde su planificación hasta la puesta en producción, se deben desarrollar un sinfín de actividades secuenciales hasta llegar a la entrega final del proyecto. Parte de la investigación que realizo puedo expresar que me ha tomado algún tiempo decidir sobre la metodología de desarrollo. Existen numerosas metodologías, las mismas que se encuentran clasificadas en metodologías tradicionales y metodologías ágiles. A continuación se presenta un cuadro comparativo de los dos arquetipos de metodologías, para entender un poco las razones de la elección de la metodología apropiada: Metodologías Tradicionales Metodologías Agiles Basadas en normas provenientes de estándares seguidos Basadas en heurísticas provenientes de prácticas de por el entorno de desarrollo producción de código Cierta resistencia a los cambios Especialmente preparados para cambios durante el proyecto Impuestas externamente Impuestas internamente (por el equipo) Proceso mucho más controlado, con numerosas Proceso menos controlado, con pocos principios. políticas/normas 21 El cliente interactúa con el equipo de desarrollo El cliente es parte del equipo de desarrollo mediante reuniones Más artefactos Pocos artefactos Más roles Pocos roles Grupos grandes y posiblemente distribuidos Grupos pequeños (<10 integrantes) y trabajando en el mismo sitio La arquitectura del software es esencial y se Menos énfasis en la arquitectura del software expresa mediante modelos Existe un contrato prefijado No existe contrato tradicional o al menos es bastante flexible Tabla 2-1: Comparación de Metodologías de Desarrollo Autores: Roberth Figueroa, Camilo Solís, Armando Cabrera Fuente: Metodologías Tradicionales Vs. Metodologías Ágiles De acuerdo a la investigación de los tres autores del folleto informativo: METODOLOGÍAS TRADICIONALES VS. METODOLOGÍAS ÁGILES, se asume que el camino a elegir es el de metodologías ágiles, pues las tradicionales demandan de gran esfuerzo, en un grupo de programación extenso, en el cual se implantan claramente las reglas de desarrollo y los entregables en tiempos exactos, lo cual implica el uso de más recursos y artefactos para tener éxito en la entrega del proyecto. En cambio, las metodologías ágiles se centran en el desarrollo rápido y ligero de los entregables para alcanzar la cumbre en poco tiempo, por supuesto sin dejar de lado la calidad impregnada en el producto final. El grupo de desarrollo está conformado por un número menor a 10 personas; en mi caso, una persona para implementar todo el proyecto, lo cual implica el uso de menos artefactos y pocos recursos. Pues bien, una vez trazada la vía por dónde emprender el reto, se necesita seleccionar una de las tantas metodologías ágiles, entre las que se destacan: XP (Extreme Programming), AUP (Agil Unified Process), SCRUM, ICONIX, etc. 22 Características XP SCRUM Simplicidad, Valores comunicación, retroalimentación, coraje y respeto Organización, respeto, confianza, responsabilidad y auto-disciplina Programador, Product Owner, ScrumMaster, Tracker, Entrenador, Equipo de Consultor, Gestor desarrollo Pila del producto - Planificación de sprint - Pila del sprint - Reunión Fases Codificar - Hacer diaria - Revisión pruebas - Escuchar de sprint Diseñar Incremento Adaptable más que predictivo, Desarrollo iterativo e Orientado a las incremental, Pruebas personas más unitarias continuas, que a los Programación en procesos, parejas, Corrección incremental Características de errores, basada en Refactorización del iteraciones y código, Propiedad revisiones, del código genera el diseño compartida, y la arquitectura Simplicidad en el final de forma código evolutiva Roles Cliente, Tester, Ventajas Programación organizada. Menor taza de errores. Satisfacción del programador. 23 Flexibilidad a cambios. Reducción del Time to Market. Mayor calidad del software. Mayor productividad. Predicciones de tiempos. Reducción de riesgos. ICONIX Simplicidad, comunicación, adaptacion y respeto Jefe del Proyecto, Analista, Programador, Ingeniero de Software Análisis de requisitos Análisis y diseño preliminar Diseño Implementación Iterativo e incremental, cada paso esta referenciado por un requisito, ofrece un uso dinámico de UML Proceso ágil para obtener un sistema informático. Dedicada a la construcción de sistemas de gestión de pequeña y mediana complejidad. Elaboración rápida de prototipos. Desventajas Es recomendable emplearlo solo en proyectos a corto plazo. Altas comisiones en caso de fallar. Dificultad de aplicación en grandes proyectos. Supone que el equipo está muy formado y motivado. Supone que el cliente está muy involucrado en el desarrollo. Necesita información rápida y puntual de los requisitos, del diseño y de las estimaciones. No debe ser usada en proyectos de larga duración. Tabla 2-2: Comparación de Metodologías de Desarrollo Agiles Autor: La Tesista Fuente: Referencias bibliográficas De acuerdo a lo anterior se toma la decisión de seleccionar la metodología de desarrollo ágil denominada SCRUM, por las ventajas que presenta y las características que se adaptan de mejor manera a mi situación, debido a que es un sistema de desarrollo incremental con revisiones constantes con el cliente, en este caso, el Colegio Nacional Amazonas, quien puede seguir experimentando con cada sprint entregado, según se continúa avanzando en el proyecto. 2.3.3. Metodología para la Educación Virtual El proyecto se concentra en aplicar una metodología innovadora para este tipo de trabajos, la metodología PACIE, la cual está diseñada para el uso y aplicación de las herramientas virtuales (aulas virtuales, campus virtuales, web 2.0, etc.) en la educación sea en sus modalidades presenciales, semi-presenciales o a distancia. PACIE representa a las siglas de las 5 fases que permiten un desarrollo integral de la educación virtual, como soporte de las 24 otras modalidades de educación, y corresponden a las siguientes fases: P => Presencia A => Alcance C => Capacitación I => Interacción E => E-learning Gráfico 2-2: Fases de la Metodología PACIE Autor: La Tesista Fuente: La Tesista El procedimiento para llevar a cabo este trabajo se basa en 5 etapas principales, las cuales se resumen a continuación. Pero antes, es vital mencionar que la metodología PACIE fue desarrollada por un ecuatoriano, el Ingeniero Pedro Camacho, en respuesta al tabú que surge alrededor de la educación virtual en nuestro país y con el único propósito de compartir los resultados de su investigación y dar a conocer una forma ideal de enseñar y a la vez aprender; también creó la Fundación de Actualización Tecnológica para Latinoamérica (FATLA) en el año 2004, la cual es un lugar para reflexionar, intercambiar experiencias, crecer y aprovechar las oportunidades de adquirir nuevos conocimientos acerca de la educación virtual, es ideal para docentes o personas que quieren aprovechar el mundo de 25 la realidad virtual y aplicarlo en su entorno, ya sea en el campo de la educación, gobierno, negocios, etc. 2.3.3.1. Presencia La metodología PACIE propone que las aulas o campus virtuales cuenten con una imagen institucional que indique pertenencia hacia los usuarios que ingresen al aula virtual, les dé confianza y comodidad en la misma y que a su vez, cuente con recursos que llamen su atención para invitar a descubrir más de este espacio educativo. Se deben utilizar todos los mecanismos posibles para que los alumnos ingresen, conozcan y participen en las aulas virtuales, se sientan motivados y felices al utilizar los recursos publicados, adquiriendo y compartiendo conocimientos. Para ello, la comunicación debe centrarse en el Campus Virtual, creando una verdadera presencia institucional en el mundo de Internet convirtiendo su uso en una necesidad. 2.3.3.2. Alcance Se deben tener objetivos claros, que definan lo que se pretende conseguir con los estudiantes, se determinen claramente los objetivos que se quiere alcanzar. Esto se lo logra con una correcta planificación, que entregue, no solo secuencia, sino orden asignaturas, tutores y perspectiva pedagógica educativas en línea. 26 en la inclusión paulatina de estudiantes, en las sin nuevas descuidar la actividades 2.3.3.3. Capacitación El docente debe estar debidamente preparado para empezar el reto, debe estar capacitado, seguro y listo para poder ayudar a los alumnos cuando lo requieran. Para lograr una ayuda efectiva hacia el estudiante, el docente debe permanentemente capacitarse, no solo en el uso de tecnología sino en estrategia de comunicación considerando que cada estudiante tiene un enfoque distinto en relación al aprendizaje y de motivación para una educación constructiva y dinámica con el fin de desarrollar destrezas como la tolerancia y socialización que incentiven una interacción educativa de calidad y con calidez. Dentro de las aulas virtuales, se debe concentrar en usar más y mejores recursos educativos y no siempre quedarse ligado a los disponibles en una plataforma o en el aula, pero es imprescindible que se dominen esos recursos, no como docente únicamente, sino también como usuario. 2.3.3.4. Interacción Los recursos y actividades deben ser utilizados para socializar, estimular, compartir y generar interacción, de manera especial para guiar y acompañar. La interacción debe surgir de procesos comunicacionales que la motiven desde los diferentes ámbitos de la comunidad del aprendizaje, esto permite una participación abierta y permanente de todos los grupos de interés siempre enfocados a que los procesos tecnológicos mejoren, simplifiquen y faciliten el proceso administrativo y operativo en el contexto educativo. 2.3.3.5. E-learning 27 Usar toda la Tecnología a nuestro alcance, pero sin olvidar la Pedagogía que es la guía fundamental de todo el proceso educativo y que el docente debe dominar para enseñar y crear siempre con el apoyo de una comunidad educativa. 2.4. Arquitectura de la Plataforma Gráfico 2-3: Arquitectura de la Plataforma Autor: La Tesista Fuente: La Tesista El presente proyecto se basa en una arquitectura Cliente-Servidor, este tipo de arquitectura es ideal considerando la aplicación de aprendizaje utilizada en el presente trabajo, dicha arquitectura permite el acceso simultáneo de los estudiantes, con un alto nivel de disponibilidad y seguridad sin embargo se debe considerar que estos factores también dependen de la infraestructura utilizada 28 como del Proveedor de servicios de Internet que posea la institución educativa. La separación entre cliente y servidor es una separación de tipo lógica, el servidor no se ejecuta necesariamente sobre un solo equipo ni es necesariamente una sola aplicación. Los tipos específicos de servidores utilizados incluyen servidor Web, servidor de correo, de base de datos, servidor proxy, servidor firewall y todos aquellas herramientas que contribuyan en la exitosa implementación de la plataforma, con la consigna de que la arquitectura básica seguirá siendo la misma. Desde la perspectiva de la arquitectura de software, la plataforma debe ser implementada de acuerdo con los siguientes criterios: Escalable. Multiusuario. Manejo de roles, perfiles y permisos. Modo de acceso seguro. Intuitivo y amigable. Fácil administración. Compatible con distintas bases de datos. De código abierto. 29 CAPÍTULO III 3. DESARROLLO 3.1. Diseño de la plataforma de aulas virtuales El presente trabajo se centra en la implantación de la herramienta tecnológica para el uso del personal docente y estudiantes involucrados dentro del proceso de enseñanza virtual de la institución educativa. El desarrollo de este proyecto parte de un análisis y diseño previos a la implementación de la plataforma virtual Moodle, con el uso del lenguaje de modelo unificado (UML) se pretende representar los módulos de la plataforma en diagramas de casos de uso3 sencillos para una mejor comprensión. Por otra parte, los casos de uso4 generados detallan las actividades que se llevan a cabo para cumplir con un proceso dentro de las tareas definidas en cada etapa de la implantación del campus virtual. Generalmente estos dos conceptos son confundidos y mal interpretados por lo cual es importante aclarar que Diagrama de Caso de Uso y Caso de Uso son dos conceptos diferentes pero estrechamente relacionados entre sí. 3.1.1. Diagrama de Casos de Uso General El diagrama de casos de uso a un nivel cero permite tener una mejor visibilidad de los componentes que intervienen en la 3 solución de manera global, posteriormente cada notación gráfica que proporciona una vista general simple de un caso de uso o un conjunto de ellos. 4 secuencia de interacciones que se desarrollan entre un sistema y sus actores en respuesta a un evento. 30 componente será desglosado con el fin de facilitar la implementación y describir mejor su interacción dentro del sistema. A continuación se identifican y describen actores, escenarios y la relación entre ellos, esto con el fin de implementarlos en la plataforma y revisarlos con la contraparte tecnológica del proyecto del Colegio Nacional Experimental Amazonas. Inicialmente se reconocen a los siguientes actores principales en el entorno de la plataforma de aprendizaje, estos son: Administrador de la plataforma Docentes Estudiantes Las actividades identificadas en primera instancia son: Gestión de Usuarios, Cuentas y Perfiles Gestión de Categorías y Cursos Gestión de Contenido Gestión de Calificaciones Consulta de Contenidos De lo anterior se obtiene el siguiente Diagrama de Caso de Uso de nivel 0: 31 Gráfico 3-1: Diagrama de Casos de Uso General Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.2. Gestionar Usuarios, Cuentas y Perfiles 3.1.2.1. Diagrama de Casos de Uso A continuación se presenta un diagrama con las principales acciones que lleva a cabo el Administrador de la plataforma Moodle, como parte de la gestión de usuarios, roles, matriculación de estudiantes, cambio de contraseñas, generar informes, etc.: 32 Gráfico 3-2: Diagrama de Casos de Uso Gestionar Usuarios, Cuentas y Perfiles Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.2.2. Casos de Uso En la siguiente tabla se describen las actividades que se llevan a cabo dentro del módulo de gestión de usuarios, cuentas y perfiles. Las opciones que tiene el actor y el flujo de acciones para llegar a obtener el resultado deseado. 33 Tabla 3-1: Casos de Uso Gestionar Usuarios, Cuentas y Perfiles Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.2.3. Diagrama de Secuencia 34 De acuerdo a la tabla de Casos de uso y al Diagrama de casos de usos se puede obtener el siguiente Diagrama de Secuencia para el módulo de gestión de usuarios, cuentas y perfiles: Gráfico 3-3: Diagrama de Secuencia Gestionar Usuarios, Cuentas y Perfiles Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.3. Gestionar Categorías y Cursos 3.1.3.1. Diagrama de Casos de Uso Lo que se puede realizar en el módulo de cursos y categorías se representa en el siguiente diagrama, sin antes mencionar lo mas esencial: Crear Cursos y Categorías. Subir cursos masivamente. Realizar copias de seguridad de los cursos. Restaurar copias de seguridad. Administrar la solicitud de nuevos cursos. 35 Gráfico 3-4: Diagrama de Casos de Uso Gestionar Cursos y Categorías Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.3.2. Casos de Uso La secuencia de actividades que se ejecutan para llegar a obtener lo deseado se detalla en el siguiente cuadro: 36 Tabla 3-2: Casos de Uso Gestionar Cursos y Categorías Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.3.3. Diagrama de Secuencia 37 Según la tabla de Casos de uso y al Diagrama de casos de usos se puede obtener el siguiente Diagrama de Secuencia para el módulo de gestión de cursos y categorías: Gráfico 3-5: Diagrama de Secuencia Gestionar Cursos y Categorías Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.4. Gestionar Contenidos 3.1.4.1. Diagrama de Casos de Uso Esta sección muestra la esencia de la plataforma virtual, el manejo del contenido. Para esto es necesario contar con los cursos y categorías previamente creadas. Los cursos pueden diseñarse en distintos formatos como son: por temas, por semanas, una sola entrada, etc. Para el caso de la institución educativa, el contenido está organizado por temas en cada curso. 38 Gráfico 3-6: Diagrama de Casos de Uso Gestionar Contenido Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.4.2. Casos de Uso Las actividades que se desarrollan dentro de este ámbito son variadas, dentro de lo cual se pueden destacar: Agregar actividades para cada curso como bases de datos de conocimiento, talleres, wikis, tareas, foros, consultas, cuestionarios, glosarios, chat, etc. Añadir recursos variados como archivos, carpetas, libros, páginas, etc. Asociar contenido IMS5. Gestionar cada uno de los cursos para mantenerlos actualizados. 5 IMS es un esqueleto de especificaciones que ayuda a definir variados estándares técnicos, incluyendo materiales de e-learning. 39 Gestionar Contenido Permite ingresar, borrar, editar y actualizar el contenido de los cursos. Administrador, Docente 1. El usuario debe ingresar a la plataforma con su usuario y contraseña. 2. Deben existir cursos y categorías ya creadas. Caso de Uso Descripción Actores Precondiciones 1. Publicación de material en línea. 2. Administración ordenada de cursos. Resultados 3. Se mantiene informados a los estudiantes. Flujo de Acciones Alternativo Principal 1. El usuario inicia la plataforma a través del navegador. 2. Ingresa su usuario y contraseña. 2.1 Fallo en la autentificación, despliegue de mensaje. 2.2 Ir al paso 2. 3. Autenticación correcta. 4. La plataforma autoriza al usuario ingresar al módulo de gestión de contenido. 5. El usuario valida que existan categorías y cursos creados. 6. El usuario selecciona una de los cursos para editar. 7. El usuario activa el modo de edición del curso. 7.1 Fallo en la activación del modo de edición 7.2 Ir al paso 7 8. El usuario selecciona uno de los temas a editar 8.1 El usuario elige añadir una actividad o recurso. 8.2 El usuario decide ocultar el tema seleccionado en 8. 8.3 El usuario decide marcar como tema actual el seleccionado en 8. 9. Guardar los cambios 10. La plataforma valida la consistencia de los datos. 10.1 Fallo en la consistencia de los datos, mensaje de error. 10.2 Ir al paso 8. 11. Los datos del módulo son guardados correctamente. Tabla 3-3: Casos de Uso Gestionar Contenido Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.4.3. Diagrama de Secuencia Se puede contemplar el diagrama de secuencia de acuerdo a lo estipulado por el diagrama de casos de uso y la tabla de casos de uso para el módulo de gestión de contenido en la plataforma Moodle: 40 Gráfico 3-7: Diagrama de Secuencia Gestionar Contenido Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.5. Administrar Cursos 3.1.5.1. Diagrama de Casos de Uso Una vez que se han creado las categorías y los cursos es parte fundamental de la plataforma administrar dichos cursos para mantenerlos organizados y sobretodo actualizados. Parte del trabajo a realizar en este importante submódulo consiste en: Editar ajustes del curso como nombre, categoria, nombre corto, identificador, etc. Gestionar usuarios, matricular estudiantes de forma manual o masiva. Respaldar el curso y restaurarlo. Publicar los cambios realizados en el curso. 41 Generar preguntas concernientes al curso. Gráfico 3-8: Diagrama de Casos de Uso Administrar Curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.5.2. Casos de Uso Las tareas que se desarrollan dentro de este submódulo, ya sea por el administrador de la plataforma o por el docente gestor de dicho curso, se detallan en el siguiente cuadro de Casos de Uso, pero antes es importante tener en cuenta que para poder llevar a cabo estas acciones se debe verificar la existencia de cursos y categorías, ser el gestor del curso y conocer claramente las responsabilidades respecto a la gestión del curso en sí. 42 que tiene Caso de Uso Administrar el Curso Descripción Permite realizar actividades que mantienen el curso funcional. Actores Administrador, Docente 1. El usuario debe ingresar a la plataforma con su usuario y contraseña. 2. Deben existir cursos y categorías ya creadas. Precondiciones 1. Gestión de ususarios del curso. Resultados 2. Respaldar el curso para poder restauralo. 3. Generar Bancos de Preguntas. Flujo de Acciones Principal Alternativo 1. El usuario inicia la plataforma a través del navegador. 2. Ingresa su usuario y contraseña. 2.1 Fallo en la autentificación, despliegue de mensaje. 2.2 Ir al paso 2. 3. Autenticación correcta. 4. La plataforma autoriza al usuario ingresar al submódulo de administración de cursos. 5. El usuario valida la existencia de categorías y cursos. 6. El usuario selecciona una de los cursos para editar. 7. El usuario activa el modo de edición del curso. 7.1 Fallo en la activación del modo de edición 7.2 Ir al paso 7 8. El usuario selecciona una de las opciones. 8.1 Editar ajustes del curso. 8.2 Gestionar usuarios del curso como matricular estudiantes. 8.3 Generar informes del curso seleccionado en 6. 8.4 Sacar y/o restaurar copias de seguridad. 8.4.1 Fallo en sacar y/o restaurar backup 8.4.2 Ir al paso 8.4 8.5 Publicar el curso 8.6 Generar Banco de Preguntas 9. Guardar los cambios 10. La plataforma valida la consistencia de los datos. 10.1 Fallo en la consistencia de los datos, mensaje de error. 10.2 Ir al paso 8. 11. Los datos del módulo son guardados correctamente. Tabla 3-4: Casos de Uso Administrar Curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.5.3. Diagrama de Secuencia A continuación se presenta el diagrama de secuencia del módulo de administración de un curso em particular, lo cual fue abtraído de los anteriores items; esto es, de la tabla de casos de uso y del diagrama de casos de uso en sí: 43 Gráfico 3-9: Diagrama de Secuencia Administrar Curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.6. Gestionar Calificaciones 3.1.6.1. Diagrama de Casos de Uso Los actores que intervienen en este módulo son: el Administrador y los Docentes. En el diagrama se puede visualizar los papeles de cada uno: 44 Gráfico 3-10: Diagrama de Casos de Uso Gestionar Calificaciones Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.6.2. Casos de Uso En la siguiente tabla se puede apreciar las diferentes actividades que se pueden llevar a cabo en el módulo para gestionar las calificaciones. 45 Caso de Uso Gestionar Calificaciones Permite administrar calificaciones, importar en hojas de cálculo, crear informes. Administrador, Docente El usuario debe ingresar a la plataforma con su usuario y contraseña. 1. Administración de calificaciones. Descripción Actores Precondiciones Resultado 2. Informes de calificaciones, retroalimentación. 3. Mensaje de éxito o fracaso. Flujo de Acciones Principal Alternativo 1. El usuario inicia la plataforma a través del navegador. 2. Ingresa su usuario y contraseña. 2.1 Fallo en la autentificación, despliegue de mensaje. 2.2 Ir al paso 2. 3. Autenticación correcta 4. La plataforma autoriza al usuario ingresar al módulo de gestión de calificaciones, y le permite elegir una de las opciones según su perfil. 4.1 Ajustes generales 4.2 Ajustes de escalas y letras para las calificaciones 4.3 Calificador 4.4 Historial de calificaciones 4.5 Informe General 5. Guardar los cambios 6. La plataforma valida la consistencia de los datos. 6.1 Fallo en la consistencia de los datos, mensaje de error. 6.2 Ir al paso 4. 7. Los datos del módulo son guardados correctamente. Tabla 3-5: Casos de Uso Gestionar Calificaciones Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.6.3. Diagrama de Secuencia En seguida se presenta el diagrama de secuencia producto del análisis del diagrama de casos de uso y de la tabla de casos de uso presentado anteriormente: 46 Gráfico 3-11: Diagrama de Secuencia Gestionar Calificaciones Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.7. Consultar Contenido 3.1.7.1. Diagrama de Casos de Uso El siguiente gráfico representa los casos que se pueden dar para consultar, revisar o chequear el sitio de Moodle ya publicado. Es decir, lo que los usuarios finales van a poder obtener del sitio: 47 Gráfico 3-12: Diagrama de Casos de Uso Consultar Contenido Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.7.2. Casos de Uso Las actividades que van a poder realizar los usuarios finales dentro del sitio publicado en el servidor Web se resumen prácticamente en: Chequear el contenido de los cursos a los cuales se encuentra matriculado. Revisar novedades, noticias y el calendario de actividades publicados en el sitio Web. Cambiar datos del perfil de usuário: nombre, apelido, contraseña, fotografía, etc. Navegar por el sitio en general, según su perfil. 48 Caso de Uso Consultar Contenido Descripción Permite observar, utilizar y navegar por el sitio publicado. Actores Administrador, Docente, Estudiante 1. El sitio debe estar publicado en la red o en Internet. 1. El usuario debe ingresar a la plataforma con su usuario y contraseña. 3. Debe existir contenido en los cursos y en el sitio en general. Precondiciones 1. Revisar y utilizar los cursos disponibles. Resultados 2. Ojear novedades, noticias y calendario de actividades. 3. Realizar ajustes en el perfil del usuario. Flujo de Acciones Principal Alternativo 1. El usuario inicia la plataforma a través del navegador. 2. La paltaforma se inicia en la página principal. 2. El usuario puede navegar sobre la página principal o puede autenticarse de dos formas. 2.1 Ingresar su nombre de usuario y contraseña. 2.1.1 Fallo en la autenticación, despliegue de mensaje. 2.1.2 Ir al paso 2.1. 2.2 Ingresar como invitado. 3. Acceso correcto a la plataforma. 4. El usuario puede revisar una o mas opciones según su perfil lo permita 4.1 Chequear cursos disponibles y su contenido. 4.2 Observar las novedades del sitio publicadas. 4.3 Navegar por el sitio . 4.4 Administrar su perfil y realizar cambios. 4.4.1 Guardar los cambios realizados 4.4.2 La plataforma valida la consistencia de los datos. 4.4.2.1 Fallo en la consistencia de los datos, mensaje de error. 4.4.2.2 Ir al paso 4.4. 4.4.3 Los datos modificados son guardados correctamente. 4.5 Revisar noticias del sitio y calendario de actividades. 5. Salir de la plataforma desde el menú de usuario. Tabla 3-6: Casos de Uso Consultar Contenido Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.1.7.3. Diagrama de Secuencia 49 Continuando con el análisis del módulo para consultar el contenido de la plataforma de aulas virtuales, se presenta el diagrama de secuencia de acuerdo a lo planteado en los anteriores items de casos de usos para este módulo. Gráfico 3-13: Diagrama de Secuencia Consultar Contenido Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.2. Desarrollo de la plataforma de aulas virtuales Esta fase consiste en todas las tareas que conlleva el desarrollo de la plataforma Moodle: adquisición de hardware, instalación de software (se detalla en el Anexo 1 de este trabajo, manual de instalación y configuración de la plataforma de aulas virtuales) y pruebas personalizadas del nuevo sistema. 50 El software de aplicación para el nuevo campus virtual fue adquirido como Open Source6, donde se ha trabajado cabalmente para que cumpla las expectativas de la Institución educativa, bajo el amparo de que puede ser modificado o adaptado a las necesidades del Colegio Nacional Experimental Amazonas, como todo software libre. A continuación se presenta algunas imágenes del sitio Web alojado en el servidor para el funcionamiento de la plataforma de aulas virtuales: 3.2.1. Página principal La página principal del sitio Web ha sido diseñada de acuerdo al estilo, formas y colores del Colegio Nacional Experimental Amazonas, con imágenes y proporcionados por personal de la unidad educativa: Gráfico 3-14: Página Principal sitio Web Aula Virtual Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 6 El paquete de instalación principal fue adquirido en el sitio Web https://moodle.org/ 51 logos También se pueden apreciar las siguientes opciones en la página principal del sitio Web: Categorías Cursos Menú lateral de navegación Novedades Ultimas Noticias Gráfico 3-15: Página Principal sitio Web Aula Virtual – Categorías y Cursos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Finalmente, se puede observar un calendario con las actividades pendientes y el pie de página con los datos de contacto de la Institución: 52 Gráfico 3-16: Página Principal sitio Web Aula Virtual – Pie de página Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Como se puede apreciar en la figura 3-12, al lado superior derecho se encuentra el mensaje “Usted no se ha identificado. (Entrar)” lo cual obliga al usuario, por seguridad, identificarse e ingresar con su usuario y contraseña, previamente entregados, el acceso se lo hará a través del siguiente cuadro: 53 Gráfico 3-17: Ventana de acceso a la plataforma Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.2.2. Usuarios, cuentas y perfiles En el módulo de gestión de usuarios se presentan varias opciones para administrar de mejor manera a los usuarios de la plataforma; así, se tienen las siguientes alternativas: Agregar usuarios Preferencias Asignar roles Definir roles Permisos Subir usuarios (matriculación masiva) Informes Agregar usuarios Para esta opción se presentan los siguientes cuadros de texto para ingresar los datos del usuario: 54 Gráfico 3-18: Agregar usuario a la plataforma Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Preferencias Se refiere a las preferencias de un usuario en específico, tales como mostrar el correo, formato de correo, tipo de resumen automática al foro, etc. 55 de correo, suscripción Gráfico 3-19: Preferencias de usuario Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Asignar roles Se presentan los roles creados con la advertencia que la asignación que se realice se aplicará a los usuarios en todo el sitio. Gráfico 3-20: Asignación de roles Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 56 Definir roles Esta sección es importante para gestionar los roles, permitir asignar, sobrescribir y realizar cambios de rol; tal como se puede observar en la figura: Gráfico 3-21: Gestionar roles Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Subir usuarios Esta útil herramienta permite matricular a los estudiantes de forma masiva, con esto se evita el largo y duro trabajo de matricular a los alumnos uno por uno. 57 Gráfico 3-22: Subir usuarios Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Informes Permite mostrar para cada permiso las acciones que un rol puede realizar y dónde se ha sobrescrito el permiso. Gráfico 3-23: Subir usuarios Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 58 3.2.3. Cursos y Categorías En el módulo de gestión de cursos y categorías se muestran opciones para crearlos y personalizarlos de acuerdo a los requerimientos de la institución; así, se tienen las siguientes alternativas: Agregar categorías Agregar cursos Subir cursos Realizar copias de seguridad Restaurar copias de seguridad Gestionar solicitudes de cursos Es importante recordar que, antes de empezar a desarrollar las actividades de este módulo es necesario activar la edición en el menú de administrador, como se puede ver en el siguiente gráfico: Gráfico 3-24: Activar Edición Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 59 Agregar categoría Una categoría es una división establecida para diferenciar las áreas de la unidad educativa, de este modo organizar los cursos de una mejor manera; cabe recalcar que si no se ha creado una categoría, los cursos se crearán en una categoría por defecto denominada “Miscelánea”. La forma de crear una categoría es de la siguiente forma: Gráfico 3-25: Agregar categoría Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Agregar curso Una vez creada una categoría se puede proceder a crear un curso; sin embargo, es significativo notar que un curso puede estar dentro de varias subcategorías anidadas, es por esto que cabe la importancia de organizar el campus virtual por áreas, materias y cursos. Para crear un curso se deberán llenar los siguientes campos, algunos son obligatorios: 60 Gráfico 3-26: Agregar curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Subir cursos Esta opción permite subir varios cursos a la plataforma mediante un archivo separado por comas (csv) que será previamente elaborado. A continuación se muestra una pantalla de cómo se puede realizar esta acción: Gráfico 3-27: Subir cursos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 61 Realizar copias de seguridad Esta parte del módulo es importante y esencial para poder contar con un respaldo en el eventual caso de que se necesitara reconstruir la plataforma. Cabe mencionar que las copias de seguridad son manuales, tal como se puede apreciar en el siguiente gráfico: Gráfico 3-28: Copias de seguridad cursos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Restaurar copias de seguridad Como parte de la gestión de copias de seguridad se tiene la opción para restaurar cursos que contaban con archivos de backup. Se puede apreciar en el siguiente gráfico la forma sencilla que es restaurar un curso: Gráfico 3-29: Restaurar copias de seguridad cursos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 62 Gestionar solicitudes de cursos Esta sección es importante administrar de tal forma de habilitar o deshabilitar la opción para que ciertos usuarios realicen solicitudes de creación de cursos, la categoría por defecto de los cursos solicitados a ser creados, y el envío de notificaciones al ser solicitada la creación de un curso: Gráfico 3-30: Gestionar solicitud de cursos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.2.4. Gestión de contenidos Una vez que se han creado las categorías y los cursos, se debe proceder a añadir el contenido virtual al curso, esto es: Actividades Recursos Paquetes de contenido IMS 63 Dentro de los temas del curso se puede seguir agregando las actividades de las cuales participarán los estudiantes. Para esto, se debe dar clic sobre el siguiente link: Gráfico 3-31: Link añadir actividad o recurso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Añadir actividades En seguida se puede apreciar una ventana con un listado de las actividades que se pueden ir agregando al curso tales como: 64 Gráfico 3-32: Ventana añadir actividad o recurso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista En donde se puede elegir la actividad y al lado derecho se aprecia la descripción de cada una de ellas, por ejemplo se tiene: foros, talleres, tareas, lecciones, etc. Añadir recursos De la misma forma se puede elegir añadir recursos tal como se puede ver en el siguiente recuadro: 65 Gráfico 3-33: Ventana añadir actividad o recurso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista En esta sección se pueden elegir opciones como: archivos, carpetas, etiquetas, libros, páginas y URL. Añadir Paquetes de contenido IMS Un paquete IMS es un tipo de recurso al cual se le ha dado particular atención debido a la importancia para la gestión ordenada de los cursos, pues hace posible que se almacenen bultos de material en un formato estándar, que puede ser re-utilizado en diferentes sistemas, sin necesidad de convertir el material a nuevos formatos. El paquete de contenido IMS en Moodle habilita que estos paquetes de contenido sean subidos e incluidos dentro de cursos Moodle. Hay varias opciones para mostrar contenido en ventana emergente, con un menú para navegación, o botones, etc. 66 3.2.5. Administración de cursos Este módulo trata sobre las actividades específicas dentro de un curso en particular, las mismas que pueden ser llevadas a cabo por el administrador o por el profesor, quien es la persona encargada de gestionar el contenido o material de su asignatura. Para ello se cuenta con las siguientes opciones: Editar ajustes Esta opción permite realizar cambios de forma del curso, es decir, pequeños detalles que a la hora de presentarlos resultan evidentes y útiles para guiarse de mejor manera a lo largo de la plataforma de aulas virtuales, a continuación una imagen de lo que se puede actualizar: Gráfico 3-34: Edición de ajustes de un curso – 1ra. Parte Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Pero también se pueden realizar ajustes un poco más detallados como: 67 El formato del curso: actividad única, social, por temas o semanal. Apariencia: forzar el idioma, mostrar las calificaciones, etc. Archivos y subida: el tamaño máximo de los archivos, en este caso es de 1MB. Acceso de invitados no identificados. Grupos para el acceso del curso. Renombrar rol del gestor del curso. Y después se procede a guardar los cambios, o en su defecto a cancelarlos. Gráfico 3-35: Edición de ajustes de un curso – 2da. Parte Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Gestionar usuarios del curso En este espacio de administración de un curso en particular, se pueden revisar los alumnos matriculados, los métodos de matriculación, grupos y permisos. Idéntico al módulo de gestión de usuarios, reducido a un grupo de estudiantes específicos de un curso. 68 Gestionar copias de seguridad del curso Claramente se puede ver que, obtener una copia de seguridad de un curso se lo puede realizar de forma sencilla al seguir los pasos que indica la propia plataforma: Gráfico 3-36: Ajustes para obtener una copia de seguridad Autor: La Tesista Fuente: La Tesista De igual manera se puede restaurar el curso fácilmente, tal como se puede apreciar en el siguiente gráfico: 69 Gráfico 3-37: Restaurar una copia de seguridad Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Otro aspecto interesante acerca de la administración de un curso es poder reiniciar el mismo, lo cual permite borrar la información de los estudiantes y conservar actividades y otros ajustes, tal como se puede evidenciar en el siguiente gráfico: Gráfico 3-38: Reiniciar un curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 70 Generar banco de preguntas Los cuestionarios y evaluaciones son imprescindibles dentro de un curso del Colegio Nacional Amazonas, pues se necesitan indicadores que muestren el aprendizaje adquirido por los alumnos, para ello se cuenta con la herramienta adecuada para desarrollar una compilación de preguntas relacionadas al curso, tal como se puede ver en el gráfico que sigue, al elegir crear una nueva pregunta se despliega una amplia gama de opciones tal como calculada, opción múltiple, respuesta corta, emparejamiento, verdadero/falso, etc.: Gráfico 3-39: Generar preguntas para el banco de preguntas Autor: La Tesista Fuente: La Tesista También se tiene la posibilidad de importar las preguntas, dado que puede resultar tedioso crear las preguntas una por una, esta característica promete ser de mucha utilidad pues se tienen opciones de varios 71 formatos de archivos y se puede realizar otros ajustes generales: Gráfico 3-40: Importar preguntas desde un archivo Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Y finalmente, se pueden exportar las preguntas ya creadas en un curso, esto puede ser para trasladar a otro curso, obtener un backup o reutilizar en otra plataforma Moodle: 72 Gráfico 3-41: Exportar preguntas a un archivo Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.2.6. Gestión de Calificaciones Este módulo permite al docente revisar las notas alcanzadas por los estudiantes, llevar un historial, obtener informes, realizar ajustes; en sí, todo lo referente a calificaciones, algo indispensable en los cursos de aulas virtuales para el Colegio Nacional Amazonas. Calificador Permite revisar todos los participantes del curso y las notas obtenidas. Se puede realizar la búsqueda por nombres o por apellidos y se refleja la sumatoria total del curso, tal como se muestra a continuación: 73 Gráfico 3-42: Calificador de un curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Historial de calificaciones Permite a los profesores seleccionar a estudiantes específicos, calificarles sus actividades y ver la historia de la calificación para ciertas fechas. Es posible ver solamente las calificaciones revisadas y descargar los datos en formatos como CSV o para hoja de cálculo: 74 Gráfico 3-43: Historial de Calificación Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Single View Permite a un profesor del curso observar todos los cursos tomados por un solo estudiante o a su vez permite ver un elemento de un solo grado para todos los estudiantes. El profesor tiene un menú desplegable para seleccionar un elemento de calificación o un estudiante: Gráfico 3-44: Calificaciones – Vista Simple Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 75 Una vez seleccionado el usuario, en este caso el estudiante, se despliega los cursos y las calificaciones: Gráfico 3-45: Calificaciones – Vista Simple por estudiante Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Configuración Permite ajustar algunos parámetros para la calificación del curso, para los informes y para los usuarios: Gráfico 3-46: Ajustes de la calificación del curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 76 Importar Las calificaciones se pueden importar como fichero CSV o XML, o se pueden pegar desde una hoja de cálculo. El formato del archivo corresponde al mismo cuando se realizó la exportación. La importación de calificaciones es equivalente a la calificación manual en el reporte del calificador, a continuación se muestran las opciones para importar calificaciones: Gráfico 3-47: Opciones de importación de calificaciones Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Exportar Las calificaciones se pueden exportar como una hoja de cálculo, archivo de texto plano o archivo XML. Los formatos de exportación pueden ser: ods, txt, xls, xml. Cabe recalcar que esta funcionalidad no se encuentra habilitada para el uso por estudiantes: Gráfico 3-48: Opciones de exportación de calificaciones Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 77 Letras de Calificación Permite asignar una escala de calificaciones por letras, de tal forma que la plataforma pueda calcular el porcentaje y la sumatoria de las calificaciones obtenidas por el alumno: Gráfico 3-49: Letras de calificaciones Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.2.7. Consultar contenido Una vez configurado y armado un curso, con el material didáctico pertinente, los alumnos, maestros y administrador de la plataforma pueden navegar a través del sitio Web para encontrar lo necesario para seguir el curso virtual. Después de que el usuario ha accedido a la plataforma con su nombre de usuario y contraseña, previamente entregados, podrá encontrar los cursos habilitados para su perfil: 78 Gráfico 3-50: Página inicial para seleccionar el aula virtual Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Previamente elegido el curso, se puede acceder a todo el material subido por parte del docente o administrador del curso, en este caso para Segundo de Bachillerato se tienen: Gráfico 3-51: Seleccionar tema y recursos del aula virtual Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 79 CAPÍTULO IV 4. PRUEBAS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1. Pruebas Las pruebas de software son un conjunto de herramientas, técnicas y métodos que sirven para corregir o mejorar el desempeño de una aplicación con el fin de brindar la información necesaria sobre la calidad del producto de software evaluado y así descubrir posibles defectos del software antes de que llegue a las manos del usuario final. En este capitulo se muestran las evaluaciones realizadas sobre la plataforma implementada con el fin de comprobar que cumple con los requisitos esperados por la institución educativa. Durante la implementación del software se llevó a cabo un proceso de pruebas iterativo e incremental de cada funcionalidad implementada, las pruebas consideradas son las que se detallan en seguida. Tipos de pruebas Moodle es un sistema web que proporciona herramientas y servicios que permiten la gestión de cursos en línea, por ello las pruebas se centran en probar estas herramientas y servicios en un ambiente similar al ambiente real, las pruebas se basan en el paradigma de pruebas tipo Caja Negra. Específicamente, se comprobó la compatibilidad, desempeño e integración de los módulos web de moodle, esto, para descubrir errores de navegación, errores de acceso o autenticación en herramientas o servicios dependiendo del perfil asignado como también identificar errores de funcionamiento de cada servicio o herramienta. 80 Adicionalmente, se simuló el acceso concurrente de un número representativo de usuarios considerando el número de estudiantes actual de la institución educativa para asegurar que el sistema fuera capaz de manejar uma carga determinada y considerable de trabajo de forma apropiada y a la vez, mantener un buen tiempo de respuesta. 4.1.1. Pruebas de compatibilidad Se debe comprobar que la plataforma funcione correctamente para el usuario final en distintos equipos, con requerimientos mínimos de hardware, al igual que en software (exploradores web), además se debe considerar que se manejaron tecnologías orientadas a la web y los usuarios del aplicativo utilizan distintos sistemas operativos tanto propietarios como Windows como no propietarios como Ubuntu. Compatibilidad de exploradores Web El objetivo principal de esta prueba es comprobar que el software implementado sea Multi-navegador, es decir que funcione con la mayoría de navegadores web que son habitualmente utilizados en la actualidad. Los exploradores web considerados para las pruebas son los siguientes: Escenario Navegador 1 Internet Explorer: 11 2 Firefox 40.0.2 3 Chrome 44.0.2403.155 4 Safari 5.1.7 Tabla 4-1: Navegadores Web considerados para las pruebas Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 81 Los sistemas operativos utilizados en las instituciones educativas públicas en su mayoría aún son sistemas operativos propietarios, sin embargo como se mencionó anteriormente la plataforma debe ser multi-plataforma y multi-navegador esto considerando que la herramienta está dirigida hacia los estudiantes que no tienen una plataforma estándar establecida, adicionalmente la herramienta es capaz de funcionar también en dispositivos móviles, los sistemas operativos considerados son Android Lollipop, Windows XP, Windows 7, Windows 8 y Ubuntu 14.04.3. Se utilizó el siguiente grupo de resoluciones de pantalla comprobar el diseño del sitio web, estas configuraciones de pantalla son: 800x600, 1024x768, 1280x900 son las más frecuentemente utilizadas en la actualidad. A continuación se presenta un cuadro comparativo considerando parámetros como el funcionamiento de componentes visuales en cada explorador web, visualización de imágenes, posición de imágenes, visualización de opciones, enlaces y mensajes desplegados por la herramienta. Para cuantificar los parámetros mencionados anteriormente se considera la siguiente tabla, siendo la mejor calificación 2 descrito como Alto. Valores 2 1 0 Nivel Alto Medio Bajo Tabla 4-2: Valoración de exploradores Web Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 82 Si en un explorador web el sistema cumple satisfactoriamente con el parámetro a medir se le asignará el valor de 2 (alto), si cumple con dicho parámetro pero de forma parcial se le asignará el valor de 1 (medio), en el caso de no cumplir con esa característica a evaluar se le asigna el valor de 0 (bajo). Parámetro Funcionamiento de componentes visuales Visualización de imágenes Posición correcta de imágenes Visualización de Opciones y mensajes Verificación de enlaces Explorador Calificación 1 2 3 2 2 2 4 2 1 2 2 3 2 2 4 2 1 2 2 2 3 4 1 2 2 2 2 3 2 2 4 2 1 2 2 2 3 2 4 2 Tabla 4-3: Cuantificación parámetros exploradores Web Autor: La tesista Fuente: La tesista 4.1.2. Pruebas de stress Estas pruebas se las realizaron con el objetivo de validar el tiempo de respuesta resultante de operaciones y funciones de la herramienta bajo condiciones de trabajo en volumen bajo y volumen máximo de peticiones. Para realizar este tipo 83 de pruebas se utilizó la herramienta JMeter de software libre, la misma permite realizar mediciones del desempeño en una variedad de servicios parametrizables. En esta sección se muestran los resultados de las pruebas realizadas con un número determinado de usuarios concurrentes en la aplicación, además hay que considerar que varios servicios coexistirán en el mismo servidor, entre los que se pueden mencionar los siguientes servicios: Firewall Proxy Sitio Web Joomla Correo electronico institucional Los cuales también requieren de recursos del servidor adicionales a los utilizados por la plataforma Moodle como son Servidor Web y Base de Datos. Para realizar las pruebas se verificaron que todos los servicios se encuentren en ejecución, se realizaron ejecuciones incrementales hasta determinar el máximo de peticiones soportadas por el servidor con todos sus servicios levantados. A continuación se presentan los resultados, para las pruebas de carga inicialmente se simularon 200 usuarios concurrentes en la aplicación luego se incrementaron a 400 y 600 hasta tener un máximo de 1000 usuarios concurrentes, que es lo que el servidor soporta en un período de tiempo de un segundo, sin tomar en cuenta las conexiones como un ataque de denegación de servicios. 84 El tiempo máximo de respuesta brindado por el servidor con la mayor carga es de 7 milisegundos, esto a pesar de que todos los núcleos del mismo se encontraban al 99% de utilización. No se registró un incremento considerable de recursos de memoria RAM en las pruebas realizadas. Gráfico 4-1: Configuración del número de hilos y periodo para pruebas de carga Autor: La tesista Fuente: La tesista 85 Gráfico 4-2: Respuestas positivas Moodle con 1000 usuarios concurrentes Autor: La tesista Fuente: La tesista Gráfico 4-3: Tiempo máximo de respuesta con 1000 usuarios concurrentes Autor: La tesista Fuente: La tesista 86 Gráfico 4-4: Variación del tiempo de respuesta con 1000 usuarios concurrentes Autor: La tesista Fuente: La tesista Gráfico 4-5: Resumen de interacción con una carga de 1000 usuarios concurrentes Autor: La tesista Fuente: La tesista 87 Gráfico 4-6: Recursos utilizados por el servidor con 1000 peticiones por segundo Autor: La tesista Fuente: La tesista 4.1.3. Pruebas de caja negra Estas pruebas se concentran en los requisitos funcionales descritos em capítulos anteriores, el objetivo es conocer las respuestas que la herramienta Moodle produce bajo determinadas entradas sin tomar en cuenta el funcionamiento interno, esto con el fin de comprobar que la salida observada sea la esperada. Con esta prueba se pueden identificar errores de funciones incorrectas o ausentes, consideración para los cuales son puestas en su posterior corrección o implementación. Pruebas de acceso sin registrarse Al pretender ingresar a uno de los cursos que se muestran en la página principal, se tiene una respuesta de la 88 plataforma, que debe identificarse antes de acceder al curso e inmediatamente le direcciona a la página de login o acceso, lo cual es correcto. Gráfico 4-7: Pruebas de caja negra, identificarse para acceder a un curso Autor: La tesista Fuente: La tesista 4.1.3.1. Pruebas de seguridad Las pruebas de seguridad no son habituales en sistemas académicos; sin embargo, se las realizaron considerando que el sitio web de la institución fue vulnerado y la infraestructura tanto de Sistema Operativo, Software Base y Software Utilitario que residía en el servidor del establecimiento donde se publicaba el sitio Web, fue inutilizada. Tomando en cuenta esta circunstancia, se tiene la necesidad de implementar algunas medidas de seguridad en el sitio Moodle y recomendar aquellas que no fue posible implementarlas por cuestión de tiempo; por ejemplo, la implementación de protocolos seguros https 7 para lo 7 Protocolo de aplicación basado en el protocolo HTTP, destinado a la transferencia segura de datos de Hipertexto, es decir, es la versión segura de HTTP. 89 cual se debe comprar certificados en entidades certificadoras reconocidas como VeriSing. A pesar de no ser parte del tema de tesis la rehabilitación de infraestructura, fue necesario realizarlo ya que la institución cuenta con un servidor de excelentes características técnicas, el cual al inicio de la presente tesis se encontraba inutilizado a partir del ataque informático a la institución, el sitio web fue imposible reconstruirlo por la dimensión del ataque realizado. 4.1.3.1.1. Antecedentes de seguridad del servidor La institución educativa implementó tanto el servidor de correo, BDD, firewall y proxi en una misma infraestructura, adicional al servidor web Apache con el portal informativo publicado en el Sistema de Gestión de Contenidos Joomla8; sin embargo, la administración del mencionado sitio no contempló la configuración y monitoreo de la seguridad del mismo, lo que provocó que con el tiempo el sistema sea obsoleto en seguridad, esto considerando que las herramientas de Gestión de Contenidos liberan una cantidad considerable de parches de seguridad en tiempos relativamente cortos, adicionalmente a las actualizaciones de versión de las aplicaciones que cierran vulnerabilidades descubiertas. El sitio www.colegioamazonas.edu.ec fue vulnerado a través de la funcionalidad de subir imágenes, a través de esta característica de cargó un malware9 al servidor con el cual, personas ajenas pudieron acceder a la BDD y a partir de ello 8 9 Sistema de gestión de contenidos que permite desarrollar sitios web dinámicos e interactivos. Software malicioso que puede dañar un PC o sistema de información sin el consentimiento de su dueño. 90 al sistema operativo mediante un ataque de fuerza bruta para descubrir la contraseña. Una vez con acceso a nivel de Sistema Operativo cambiaron la contraseña del superusuario (root) del servidor y eliminaron varios contenidos de la página, reemplazaron los índices de la página mediante un script, adicionalmente le convirtieron al servidor en zombie10, es decir, utilizando las cuentas registradas del servidor de correo de la institución enviaban SPAM11 y malware a todos los contactos del mencionado servidor, por ello la dirección IP de la institución fue puesta en listas negras e identificada como propagador de malware dejando inutilizado al servidor por completo. Gráfico 4-8: Script utilizado por hackers para eliminar los index de la página y descargar malware al servidor Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 10 PCs controlados remotamente sin que su usuario lo sepa para ejecutar ciberdelitos. 11 Correo basura con referencia a los mensajes no solicitados, no deseados o con remitente desconocido. 91 Gráfico 4-9: Dirección IP en listas negras de SPAM y distribuidor de Malware Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 4.1.3.1.2. Acciones tomadas para habilitar el servidor Tomando en consideración que el servidor es el único que dispone la institución y fue necesaria su habilitación para lo cual se tomó las siguientes medidas: 1. Respaldo integral del servidor Se realizó un backup de todos los archivos y directorios del servidor para evaluar qué información aún podría ser reutilizada, se intentó recuperar el sitio pero el mismo se encontraba demasiado dañado por el ataque, ningún archivo index estaba íntegro en el sitio, adicionalmente la BDD se encontraban corrupta con bases de datos creadas en el ataque, datos basura e información inconsistente. En la siguiente imagen se pueden visualizar las bases de datos creadas en el ataque, como pony, DROPME y test. 92 Gráfico 4-10: Estado de las BDD del servidor luego del ataque Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2. Desenlistamiento de listas negras Se realizó el desenlistamiento de listas negras de la IP pública de la institución reportada como propagadora de SPAM y Malware en los servidores SPAMHOUSE ZEN, BARRACUDA, entre otros, sin esta acción era imposible publicar el sitio de Moodle como un subdominio del propietario de la institución. 93 Gráfico 4-11: Desenlistamiento de la IP inicialmente comprometida Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3. Formateo del servidor Habilitación de servidor web, servidor proxy, servidor de BDD, instalación antivirus. 4. Hardening del servidor A nivel de Sistema Operativo Centos y Software Base Apache, Mysql, Squid, Iptables. Se implementaron las mejores prácticas de seguridad de hardening a nivel de sistema Operativo con las recomendaciones del proveedor de CentOS y recomendaciones de seguridad de instituciones como NIST. 94 A nivel de Software Base como Apache y Mysql se implementaron los hardenings recomendados en el sitio correspondiente a cada producto. 5. Implementación de Moodle y pruebas de seguridad a la herramienta. Considerando los ataques mencionados anteriormente se realizaron pruebas de seguridad sobre el sitio Moodle realizadas con la herramienta de software libre ZAP Attack proxy de OWASP, dicha herramienta automatiza ciertos tipos de ataques de penetración a la seguridad de un sitio web, a partir de este análisis poder tomar acciones para remediar las posibles vulnerabilidades. Gráfico 4-12: Vulnerabilidades encontradas en el sitio por defecto Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 95 De este análisis se detectó que Moodle es vulnerable a ciertos tipos de ataque, descartando los falsos positivos entregados por la herramienta ZAP, a continuación se mencionan los más relevantes: Cross Site Scripting en el campo de entrada de búsqueda, un usuario podría inyectar código en la aplicación mediante este campo. Almacenamiento de cookies habilitado, las cookies del explorador pueden ser sustraídos y utilizados por personas malintencionadas para secuestrar la sesión iniciada en el sistema. Autorelleno de contraseña habilitado, esta característica permite almacenar en el explorador la contraseña del usuario que puede ser sustraída por personas malintencionadas. El manejo de errores en la aplicación muestra información técnica de la infraestructura donde reside la aplicación que puede ser utilizada por un atacante. Algunas de las observaciones de seguridad mencionadas anteriormente ya han sido reportadas en CVE (Common Vulnerabilities and Exposures) el cual es un sitio donde se reportan las vulnerabilidades sobre ciertos sistemas, sin embargo, para cerrar las mismas es necesario que la comunidad que maneja la herramienta modifique la misma y libere una nueva versión; sin embargo, existen varias mitigantes para minimizar la exposición del sitio. 96 Gráfico 4-13: Vulnerabilidades reportadas a CVE para la versión de Moodle utilizada 2.8.5 Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Una de estas mitigantes es configurar las políticas de seguridad de usuarios en el sitio. 1. Se definieron el uso de contraseñas “Fuertes” que cuenten con al menos un nivel de complejidad de uso de 8 caracteres, entre ellos: 1 letra mayúscula 1 letra minúscula 1 número 1 carácter especial 97 Gráfico 4-14: Configuración de política de contraseña en Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2. Se instaló el antivirus Clam-AV y se configuró para que todos los archivos que se suban al sitio de Moodle sean analizados antes de subir al servidor. Gráfico 4-15: Configuración de antivirus en Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 98 3. Se deshabilitó el uso de autocompletado de contraseña para evitar que las contraseñas se almacenen en la memoria cacheé de los exploradores, adicionalmente se habilitó la validación de cookies para evitar ciertos ataques de Cross Site Scripting. Gráfico 4-16: Configuración de autocompletado de contraseñas en Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 4. Se habilitó la opción para que únicamente usuarios autenticados puedan ver el contenido del sitio y no se puedan utilizar usuarios invitados. Gráfico 4-17: Configuración de forzado de autenticación en Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 99 5. Se habilitó el bloqueo de usuarios ante intentos fallidos para evitar se pueda realizar un ataque de fuerza bruta a la aplicación. Gráfico 4-18: Configuración de bloqueo de usuarios ante intentos fallidos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1. A nivel de control de accesos a ficheros y directorios en el servidor se ejecutaron los siguientes permisos: Directorio Moodle permisos: 700 Archivos dentro del directorio Moodle: 600 El directorio moodledata se encuentra fuera del espacio de publicación con permisos únicamente al usuario y grupo que levanta el servidor apache 2. Se habilitaron los logs tanto de la herramienta Moodle como del servidor web y se colocaron permisos únicamente para el usuario que levanta el servidor web, esto ante posibles intrusiones. 4.2. Conclusiones Se implantó la plataforma Moodle, por lo cual los alumnos y docentes de la institución educativa Colegio Nacional Experimentas Amazonas se benefician con una herramienta de apoyo para alcanzar una educación de calidad, haciendo uso de las tecnologías de la información y comunicaciones (TIC), es de gran importancia contar con dicha plataforma desarrollando destrezas que engloban el mundo virtual. 100 para ir Permite ser productivo todo el tiempo, pues admite el uso con distintos roles de acceso como son: estudiante, profesor y/o creador de un curso, administrador del sitio e incluso desarrollador, este último es más avanzado y requiere de una dedicación total en la administración del sitio. El sistema Moodle implementado en la unidad educativa permite a los usuarios conectarse desde el lugar donde se encuentren localizados, pues resulta útil cuando los alumnos decidan acceder a la plataforma para revisar sus tareas desde su hogar. El servidor asignado por autoridades del Colegio Nacional Amazonas para la implementación de la plataforma de aulas virtuales presenta todas las características técnicas físicas deseables, lo cual ha facilitado el trabajo de tesis y ha conducido a obtener pruebas exitosas de acceso concurrente al campus virtual. 4.3. Recomendaciones Mantener el Sitio de Moodle actualizado y constantemente depurar el contenido basura, esto a fin de evitar el uso innecesario del espacio en disco duro. Incentivar el uso de la plataforma a través de charlas y demostraciones sencillas con interacción de los alumnos para que se familiaricen enseguida. Asegurarse que el contenido de los cursos sea útil para los alumnos y que los beneficie en cada entrega, la idea es aprovechar la tecnología para tener un mejor método de enseñanza-aprendizaje. 101 Delegar a una persona especializada en informática la administración total del servidor para evitar posibles vulnerabilidades y mantener el sitio seguro. Según la sección anterior de pruebas de seguridad existen algunas recomendaciones para proteger al sitio de ataques por parte de hackers, seguir las mismas. 102 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1) CANO Leslie, PEÑA Nathalia, PEÑALOZA Rossy. (2011). Metodología PACIE. 14 JULIO 2014, de FATLA Sitio web: http://pacie- metodologia.blogspot.com/ 2) OÑATE, L. (2009). La Metodología PACIE. Quito: FATLA. 3) FIGUEROA, R., SOLÍS, C., & CABRERA A. (2007, mayo 21). Metodologías Tradicionales Vs. Metodologías Ágiles. Metodologías de Desarrollo de SW, 1, (pp.1-9). 4) MARÍN, V., & otros. (2011). Diseño e implementación de una metodología de enseñanza a través de la plataforma Moodle, como herramienta para el desarrollo de la formación del alumnado de Grado de Primaria. España: Publidisa S.A... 5) BACA, M. & LUNA, R.. (2009). Revisión Bibliográfica. 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Implantación de la metodología e-learning en la docencia universitaria: 103 una experiencia a través del proyecto Campus Virtual. Revista Latinoamericana de Tecnología Educativa, 5, pp.59-71. 10) CALAHORRANO, G.. (2012). Curso virtual de una metodología basada en competencias aplicada en el centro de gestión del conocimiento UCESOFT. Quito: Universidad Central del Ecuador. 11) GNU/Linux. (1993). Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta: septiembre 19, 2014 desde https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=GNU/Linux&oldid=87817402 12) Ubuntu-es.org. (2004). Sobre Ubuntu. septiembre 15, 2014, de ubuntues.org Sitio web: http://www.ubuntu-es.org/http://ubuntu-es.org/ 13) Comunidad Moodle. (2006). Moodle Docs. agosto 23, 2014, de Comunidad Moodle Sitio web: https://moodle.org/ 14) Red Hat Enterprise Linux. (1995). Wikipedia, La enciclopedia libre. 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Sistema Operativo De acuerdo a los requerimientos del Colegio Nacional Experimental Amazonas y en base al análisis de varios Sistemas Operativos, se ha decidido instalar CentOS versión 6.5 basado en Red Hat y de código abierto GNU LINUX. Al insertar el DVD de instalación se tiene la siguiente pantalla: Gráfico A1- 1: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Pantalla Inicial Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 109 Al escoger la opción Instalar el sistema con drivers de video básicos, se puede apreciar la siguiente pantalla en donde se deberá escoger el idioma para la instalación y para el Sistema Operativo: Gráfico A1- 2: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Seleccionar Lenguaje Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Después se puede escoger el tipo de teclado que se va a manejar en el Sistema Operativo, de forma automática se seleccionará el tipo de teclado que se está usando en la instalación, se puede continuar al hacer clic en el botón Siguiente: 110 Gráfico A1- 3: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Seleccionar Teclado Autor: La Tesista Fuente: La Tesista En seguida se puede continuar con la selección de los dispositivos que involucran la instalación; esto es, si se va a contar con dispositivos especializados o con simples como el clásico disco duro, en este caso se selecciona la primera opción: 111 Gráfico A1- 4: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Dispositivo de almacenamiento Autor: La Tesista Fuente: La Tesista A continuación se debe colocar el nombre del equipo o host, el cual lo identifica dentro de la red LAN del Colegio Nacional Experimental Amazonas: 112 Gráfico A1- 5: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Escribir el nombre del host Autor: La Tesista Fuente: La Tesista En seguida se debe escribir una contraseña segura para el usuario root, se recomienda que contenga mínimo una letra mayúscula, otra minúscula, números y caracteres especiales: 113 Gráfico A1- 6: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Escribir la contraseña del root Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Después se encuentra una pregunta para conocer el tipo de instalación que se va a realizar: Usar todo el espacio: opción que elimina todas las particiones existentes en el disco duro. Reemplaza sistema Linux existentes: borra las particiones del tipo Linux creadas en instalaciones anteriores. Achicar el sistema. Usar el espacio libre. Crear un diseño personalizado. En este caso se selecciona la primera opción: 114 Gráfico A1- 7: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Elegir tipo de instalación Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Seleccionar las aplicaciones a ser instaladas, se puede apreciar a continuación: 115 Gráfico A1- 8: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Paquetes a instalar Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Gráfico A1- 9Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Inicio de la instalación Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 116 Gráfico A1- 10: Instalación de Sistema Operativo CentOS 6.5 – Fin de la instalación Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.3. Servicios para la plataforma Los servicios que se utilizan en la plataforma Moodle ya fueron instalados en la parte de selección de aplicaciones antes de iniciar la instalación del sistema operativo. Se pueden enumerar los más importantes: Mysqld Apache PHP Zimbra Después de la instalación del sistema operativo GNU/LINUX es recomendable realizar una 117 actualización de paquetes y repositorios con el siguiente comando a través de la consola, con permisos de superusuario: yum -y update Gráfico A1- 11: Comando para actualizar el sistema operativo CentOS Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.4. Moodle La instalación de la plataforma Moodle conlleva una serie de pasos que se detallan a continuación: 1.4.1. Crear una Base de Datos Se añade una Base de datos en MYSQL y un usuario con los privilegios necesarios para la creación de tablas, consultas y escritura en la base correspondiente. La contraseña asignada debe ser fuerte, es decir que combine letras mayúsculas, letras minúsculas, números y caracteres especiales, contraseña es entregada al administrador del sistema. 118 dicha Gráfico A1- 12: Creación de una base de datos para Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.4.2. Descargar y Copiar archivos El instalador de Moodle en su versión más estable y actualizada se descarga del sitio oficial de Moodle: https://download.moodle.org/ de acuerdo a la compatibilidad del Web Hosting12 que albergará el sitio, se debe validar la versión de MYSQL y PHP que utiliza Moodle en la versión descargada pues tiene que ser compatible con las versiones de las mismas herramientas del alojamiento Web. 12 servicio que provee a los usuarios de Internet un sistema para poder almacenar información, imágenes, vídeos, o cualquier contenido accesible vía web, esto es alojar sitios web, correo electrónico, etc. 119 Gráfico A1- 13: Descargar y copiar archivos de Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.4.3. Pre instalación Una vez copiados todos los archivos de Moodle a la raíz de publicación del servidor web, mediante cualquier navegador webse debe acceder al sitio local “localhost” o a la dirección IP “127.0.0.1”; al ingresar a este sitio se presenta una interface para la instalación de Moodle, en ella se debe elegir el idioma utilizado para la instalación y las rutas a utilizar por la aplicación. 120 Gráfico A1- 14: Iniciar la instalación de Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Gráfico A1- 15: Confirmar las rutas de instalación de Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 121 1.4.4. Determinar el motor de base de datos En la siguiente interfaz se debe escoger el motor de BDD a utilizar que sea compatible con Moodle, en este caso MYSQL: Gráfico A1- 16: Determinar el motor de Base de Datos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.4.5. Configurar parámetros de conexión En la siguiente interfaz se configuran los parámetros para la conexión de la plataforma con la BDD según lo definido en ítems anteriores: 122 Gráfico A1- 17: Configurar parámetros de conexión con la BDD Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.4.6. Aceptar términos y condiciones En la siguiente interfaz se aceptan los términos, condiciones y la licencia de Moodle, la cual está definida como GNU: Gráfico A1- 18: Aceptar términos y condiciones de Moodle 123 Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.4.7. Chequeo de configuraciones pre instalación Se debe verificar que todos los módulos de Moodle se encuentren en estado OK, es decir que cumplen con las condiciones para ser instalados; en caso de no cumplir con estas exigencias, al acceder a la información del error se muestran opciones para solventar el inconveniente. Habitualmente son configuraciones a nivel de parámetros de seteo del sistema operativo; adicionalmente, Moodle evalúa que el sistema operativo cumpla con los requerimientos mínimos. Gráfico A1- 19: Chequeo de configuraciones pre instalación Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.4.8. Instalación 124 Una vez que empieza la instalación se puede ir verificando el estado de la instalación de cada uno de los paquetes, todos los módulos instalados con éxito se marcan con la palabra “Success” Gráfico A1- 20: Instalación de Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.5. Instalación final Cuando ha concluido la instalación de los módulos se debe configurar el usuario y contraseña que se utilizará para administrar el sistema, se recomienda al igual que lo mencionado anteriormente, que la contraseña de administración debe ser compleja y segura. Adicionalmente, en esta interfaz se debe configurar un correo electrónico, el cual se utilizará en caso de pérdida de contraseña. 125 Gráfico A1- 21: Configuración de datos del Administrador de Moodle Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.5.1. Configuración de datos del sitio Web En la interfaz que sigue se debe configurar la información del sitio Web; es decir, el nombre con el cual se invocará al campus virtual así como su descripción. Los datos descritos en esta sección son utilizados por los motores de búsqueda como Google. 126 Gráfico A1- 22: Configuración de datos del sitio Web Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.5.2. Configuración adicional Se tiene la opción de configurar para que los usuarios puedan crear sus propias cuentas con autenticación al correo registrado anteriormente. Gráfico A1- 23: Configuración adicional Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 1.5.3. Fin de la instalación Una vez finalizada la instalación de la plataforma de aulas virtuales Moodle se presenta la siguiente interfaz: 127 Gráfico A1- 24: Página Principal de Moodle con el tema por defecto Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 128 ANEXO II 2. Manual técnico 2.1. Introducción En el presente documento se describen los aspectos técnicos de la implementación del proyecto, el cual está basado en documentos similares dentro de la documentación oficial para la administración de Moodle (http://docs.moodle.org/es); además, se ha tratado de impregnar la experiencia obtenida durante el desarrollo del presente trabajo. 2.2. Estructura del Sitio A continuación se exponen los principales contenidos del directorio Moodle: config.php - contiene la configuración fundamental. install.php - el script que ejecutará para crear el archivo config.php. version.php - define la versión actual del código de Moodle. index.php - la página principal del sitio. admin/ - Código para administrar todo el servidor. auth/ - Módulos para la autenticación de usuarios. blocks/ - Módulos para los pequeños bloques laterales contenidos en muchas páginas. calendar/ - Código para manejar y mostrar eventos de calendario. course/ - Código para presentar y gestionar los cursos. doc/ - Documentación de ayuda de Moodle. files/ - Código para presentar y gestionar los archivos cargados. lang/ - Textos en diferentes idiomas, un directorio por idioma. lib/ - Librerías del código fundamental de Moodle. login/ - Código para manejar las entradas y creación de cuentas. mod/ - Todos los módulos de los cursos de Moodle. pix/ - Gráficos genéricos del sitio. 129 theme/ - Paquetes de temas/pieles para cambiar la apariencia del sitio. user/ - Código para mostrar y gestionar los usuarios. 2.3. Acceso a la plataforma de aulas virtuales Los servicios necesarios para la ejecución de la plataforma Moodle, Apache y MySQL, siempre estarán en ejecución, por lo cual no es necesario volver a ejecutarlos cada vez que se desea ingresar a la plataforma, incluso si el servidor se apaga o desconecta de la energía eléctrica; al ser encendido, los servicios subirán automáticamente. Para el acceso a las aulas virtuales se debe abrir un navegador de Internet (Mozilla Firefox, Google Chrome, Internet Explorer, etc) e ingresar la dirección: http://virtual.colegioamazonas.edu.ec. Es importante no olvidar siempre ingresar con la clave de administrador para realizar cambios en el sitio y por seguridad nunca guardar esta clave una vez que el navegador le pregunta si desea que le recuerde. Gráfico A2- 1: Acceso a la plataforma de aulas virtuales Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 130 2.4. Administración del sitio Una vez que se ha ingresado con el perfil de administrador, obligatoriamente se tiene que activar la edición para poder realizar cualquier cambio, actualización o nueva creación; esto es, dando clic en la opción Activar edición dentro del menú principal: Gráfico A2- 2: Activar edición Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2.4.1. Añadir usuarios Esta opción permite agregar usuarios de manera manual a la plataforma Moodle; pueden ser administradores, estudiantes o docentes, para lo cual se debe seguir los siguientes pasos: 1. Clic en el bloque de administración del sitio 2. Clic en usuarios 3. Clic en cuentas 4. Seleccionar agregar usuario 131 Una vez realizado estos pasos, se tiene que llenar los campos con datos del usuario, como nombre, apellido, dirección de correo electrónico, ciudad, país, zona horaria, descripción y contraseña, la misma que debe ser segura y debe constar de al menos una letra en mayúscula, al menos una letra en minúscula y al menos un carácter alfanumérico. Sin embargo, existe la posibilidad de permitir al usuario cambiar la contraseña a la de su preferencia, esto es dando clic en el check box Forzar cambio de contraseña, lo cual no es recomendable por temas de seguridad. Gráfico A2- 3: Añadir usuario Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2.4.2. Definir roles Esta opción permite identificar los roles creados automáticamente y crear nuevos, si se considera necesario. 132 Para poder acceder a esta característica se debe realizar lo siguiente: 1. Clic en el bloque de administración del sitio 2. Clic en usuarios 3. Clic en permisos 4. Seleccionar definir roles Además, se pueden editar los roles ya creados para asignar las competencias indispensables para cada rol, para esto, se debe dar clic en el símbolo que se encuentra en la parte derecha de cada rol junto con otros símbolos, cabe mencionar que al colocar el cursor encima de cada ícono se muestra la descripción de que es lo que hace cada uno. A continuación se presenta la imagen obtenida al dar clic en el símbolo Editar del rol Profesor: Gráfico A2- 4: Definir roles Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 133 2.4.3. Añadir categorías / cursos Para agregar una nueva categoría o un nuevo curso dentro de la plataforma, se debe seguir los siguientes pasos, como profesor y con rol de creador de cursos, o como administrador: 1. Clic en Administración del sitio 2. Hacer clic en Cursos 3. Hacer clic en Administrar cursos 4. Seleccionar Crear nuevo curso o Crear nueva categoría. Se muestra un formulario bastante extenso, se debe llenar los campos obligatorios y usar los botones de ayuda si se los necesita. Es importante recordar que siempre se puede volver a editar el curso y que las opciones por defecto suelen servir para la mayoría de los casos. Finalmente, pulsar en Guardar cambios y aparecerá el nuevo curso en la página del sitio. En el siguiente gráfico se observa la página de la creación de un nuevo curso en la plataforma, para lo cual se debe llenar la información que se solicita para la configuración inicial del curso: 134 Gráfico A2- 5: Agregar nuevo curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2.4.4. Añadir contenido Una vez que se tienen categorías y cursos en la plataforma Moodle, se debe seguir los siguientes pasos para agregar contenido a cada uno de los cursos: 1. Seleccionar Administración del sitio. 2. Hacer clic en Cursos. 3. Hacer clic en Administrar cursos. 4. Seleccionar una categoría. 5. Elegir un curso. 6. Clic en Vista 7. Seleccionar una sección del curso 8. Clic en Añadir una actividad o un recurso Se muestran las opciones que dispone la plataforma para añadir al curso previamente elegido, donde se puede ver 135 una descripción de la actividad o recurso en la zona derecha de la ventana emergente: Gráfico A2- 6: Añadir contenido Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2.4.5. Administrar calificaciones Esta opción permite a las personas con el rol de profesor o administrador, gestionar las notas de cada uno de los cursos, para esto se debe seguir el procedimiento siguiente: 1. Seleccionar Administración del sitio. 136 2. Hacer clic en Cursos. 3. Hacer clic en Administrar cursos. 4. Seleccionar una categoría. 5. Elegir un curso. 6. Clic en Calificaciones Se presenta el siguiente menú de opciones, en donde se puede gestionar las actividades referentes a las calificaciones: Gráfico A2- 7: Menú administración de calificaciones Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2.5. Actividades extras Fuera de las actividades regulares que se llevarán a cabo para la administración de la plataforma se tienen opciones interesantes que coadyuvan a una mejor gestión del sitio Web, entre ellas están: 137 Copias de seguridad Informes Extensiones Seguridad 2.5.1. Copias de seguridad Un curso puede guardarse con algunas o todas sus partes mediante una copia de seguridad del curso. Típicamente, el administrador del sitio o un maestro (con privilegios de edición) pueden crear un respaldo o descargar un respaldo existente, para salvaguardarlo, o para usarlo en otro sitio Moodle. Para esto se debe seguir los siguientes pasos: 1. Dirigirse hasta Administración 2. Elegir Administración del curso 3. Seleccionar Respaldo 4. Configuraciones iniciales Seleccionar actividades, bloque, filtros y otros ítems que se requiera. Presionar el botón 'Siguiente'. Los usuarios con los permisos apropiados, como los administradores, pueden elegir si es que quieren incluir usuarios, hacer anónima la información de usuarios, o incluir asignaciones de roles de usuarios, campos de usuarios, comentarios, detalles de finalización de usuario, bitácoras del curso e historia de calificaciones en el respaldo. 5. Configuraciones del Schema Seleccionar/des-seleccionar para incluir en el respaldo. Dar clic en el botón 'Siguiente'. 138 ítems específicos 6. Si se desea seleccionar algunos tipos de actividad específicos a respaldar se debe dar clic en el enlace Mostrar opciones de tipos. 7. Confirmar y revisar Se revisa que todo esté como se requiere, o se cambia usando el botón Anterior. 8. Completar Dar clic en el botón Continuar 9. Se crea un archivo con una extensión especial .mbz (para evitar confusión con archivos .ZIP), el cual es guardado en el área para respaldos del curso. 2.5.2. Informes Moodle ofrece la opción de generar informes sobre los registros, la actividad y las estadísticas de las opciones seleccionadas de los usuarios y actividades seleccionadas. Se puede seleccionar el curso, todos o algún participante, todos los días o algún día en concreto, todas o alguna actividad del curso, cualquier actividad o alguna de las indicadas: Todas las acciones Vista Crear Actualizar Borrar También se puede ver la actividad actual seleccionado los Registros activos. 139 Gráfico A2- 8: Seleccionar registros para generar informe Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Estas opciones se pueden encontrar siguiendo los siguientes pasos: 1. Seleccionar Administración del sitio. 2. Hacer clic en Cursos. 3. Hacer clic en Administrar cursos. 4. Seleccionar Informes. 2.5.3. Extensiones Moodle permite agregar nuevos módulos o plugins que ayudan al funcionamiento de la plataforma según las necesidades de los usuarios. Así, se puede cambiar el aspecto del sitio Web con solo instalar un nuevo tema para la plataforma. Esto es siguiendo los siguientes pasos: 1. Seleccionar Administración del sitio. 2. Hacer clic en Extensiones. 3. Seleccionar Instalar módulos externos Se tiene la siguiente ventana en donde se puede subir el módulo deseado que haya sido descargado con antelación desde el sitio de moodle.org 140 Gráfico A2- 9: Instalar módulos externos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Además se tiene la posibilidad de revisar los módulos que ya se encuentran instalados, se los puede habilitar o deshabilitar a conveniencia; además, se puede ver el nombre del paquete, el origen, la versión, la disponibilidad y las acciones a tomar sobre estos, para todo esto se deben seguir los siguientes pasos: 1. Seleccionar Administración del sitio. 2. Hacer clic en Extensiones. 3. Seleccionar Vista general de extensiones 141 Gráfico A2- 10: Vista general de módulos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2.5.4. Seguridad Moodle posee un grupo de módulos importantes para la gestión del sitio Web, ya que como está publicado en Internet, y no puede ser la excepción, se encuentra expuesto a software con intenciones maliciosas. La seguridad es vital para poder mantener estable y funcional la plataforma de aulas virtuales; a continuación se exponen los módulos más importantes: Bloqueador IP Seguridad HTTP Antivirus 2.5.4.1. Bloqueador IP 142 Permite crear un tipo de ACL (Access Control List); es decir, listas de controles de acceso en donde se pueden colocar las direcciones IP permitidas y las direcciones IP denegadas; para esto, se debe dirigir a: 1. Seleccionar Administración del sitio. 2. Hacer clic en Seguridad. 3. Seleccionar Bloqueador de IP En seguida se presenta una pantalla similar a la que se muestra: Gráfico A2- 11: Bloqueador de direcciones IP Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 143 2.5.4.2. Seguridad HTTP Moodle permite activar el protocolo seguro de HTTP, esto es HTTPS, para lo cual se requiere que se encuentre habilitado en el servidor. Para llegar a este módulo se puede seguir la siguiente guía: 1. Seleccionar Administración del sitio. 2. Hacer clic en Seguridad. 3. Seleccionar Seguridad HTTP Gráfico A2- 12: Seguridad HTTP para la plataforma Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2.5.4.3. Antivirus Moodle también posee un módulo que integra el antivirus ClamAv dentro de la plataforma, el mismo que puede ser activado y administrado para poder detener código malicioso. Para poder manejar estas opciones importantes, se debe seguir los siguientes pasos: 144 1. Seleccionar Administración del sitio. 2. Hacer clic en Seguridad. 3. Seleccionar Antivirus A continuación se presenta un formulario que debe ser llenado de manera correcta para el buen funcionamiento del antivirus: Gráfico A2- 13: Configuración del Antivirus para la plataforma Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 145 ANEXO III 3. Manual de usuario 3.1. Introducción El presente manual pretende ser una guía para los usuarios con el fin de dar a entender el funcionamiento de la plataforma de aulas virtuales y tener claro cada una de las opciones que se presenta, de modo que no existan dificultades durante el desarrollo de las actividades de acuerdo al perfil de cada usuario. 3.2. El Campus Virtual El Campus virtual del Colegio Nacional Experimental Amazonas está basado en una plataforma Web llamada Moodle (Modular Object Oriented Distance Learning Enviroment). El acceso al campus virtual se realiza a través de un navegador Web. Moodle puede trabajar desde cualquier sistema operativo (MS-Windows, MacOS, GNU/Linux y otros). Los navegadores recomendados, según la documentación de Moodle 2.813, son: Navegador Google Versión Versión mínima recomendada 30.0 La más reciente Mozilla Firefox 25.0 La más reciente Apple Safari 6 La más reciente Microsoft 9 La más reciente Notas Chrome 13 Se necesita la versión 10 para arrastrar y Internet soltar al subir contenidos desde afuera del Explorer navegador hacia el interior de Moodle https://docs.moodle.org/all/es/Notas_de_Moodle_2.8 146 Tabla A3- 1: Navegadores recomendados para Moodle 2.8 Autor: La Tesista Fuente: La Tesista La página principal del Campus virtual está dividida en tres secciones: 1. Cabecera Principal: en donde encontrará el link de acceso a la plataforma, información y el logo principal de la institución. También se actividades desplegarán que se imágenes realizan en el aleatorias Colegio de las Nacional Experimental Amazonas, tal como se muestra: Gráfico A3- 1: Cabecera principal de la Plataforma de Aulas Virtuales Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2. Página central: se despliega el contenido principal del campus virtual, como son los cursos y las categorías para ser seleccionadas. Además en el lado derecho se tiene un Menú 147 principal de opciones generales como Navegación y Últimas Noticias. Gráfico A3- 2: Página Central de la Plataforma de Aulas virtuales Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3. Pie de Página: se puede visualizar información como el enlace del sitio Web de la institución y redes sociales, datos de contacto y finalmente, los derechos de autor otorgados a la Universidad Central del Ecuador (link sitio Web) y la mención correspondiente al impulsador del proyecto: Moodle (link sitio Web oficial). Gráfico A3- 3: Pie de página de la plataforma de Aulas Virtuales Autor: La Tesista 148 Fuente: La Tesista 3.2.1. Acceso al Campus virtual Para acceder la plataforma de aulas virtuales se puede utilizar el enlace http://virtual.colegioamazonas.edu.ec. El acceso se lo debe realizar con los datos de autenticación entregados por el administrador o el profesor del curso; esto es, nombre de usuario y contraseña; y dar clic en el botón Entrar; tal como se puede ver en el gráfico siguiente: Gráfico A3- 4: Acceso al Campus Virtual Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Según el perfil cada usuario tendrá acceso a los módulos correspondientes. 3.2.2. Interfaz del curso Una vez seleccionada una materia, se verá su página principal en donde se recogen todos los elementos pedagógicos de la misma. Esta página se compone de 5 zonas bien definidas: 1. Cabecera: es la porción superior que contiene el logo de la unidad educativa (dando clic sobre él se va a la página 149 principal), la ubicación actual del curso o asignatura y la información del usuario; con un hipervínculo al perfil personal, en donde se puede escoger una de las opciones: * Mi perfil, * Mensajes, * Mis archivos, * Mis insignias, y * Salir (permite cerrar la sesión del usuario). Por temas de seguridad, es conviene acostumbrarse a utilizar el enlace "salir" para abandonar el campus virtual, antes de cerrar el navegador. Dejar las sesiones abiertas es una ventana abierta para hackers maliciosos, que pueden utilizar la identidad del usuario para realizar actividades ilícitas como robo o alteración de la información. La cabecera cambiará según las actividades que se realicen dentro del curso. Además, se tiene el botón Activar edición (que es para uso de personas con perfil de administrador). Gráfico A3- 5: Cabecera de la interfaz de curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 2. Columna izquierda: contiene una serie de paneles que sirven para acceder a información del curso y sus funciones generales de Moodle, las cuales permiten realizar acciones sobre el curso virtual. 150 Gráfico A3- 6: Columna izquierda de la interfaz de curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3. Columna central: en esta sección aparecen una serie de temas con enlaces que permiten acceder a cada uno de los materiales dispuestos por el profesor. Contiene los elementos propios de cada asignatura: vínculos y material didáctico, actividades, tareas, etc. Si se da clic en cada uno de ellos se tiene el acceso al temario, apuntes, cuestionarios, entrega de trabajos etc. El tipo de contenido de estos bloques depende del instructor de cada asignatura. 151 Gráfico A3- 7: Columna central de la onterfaz de curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 4. Columna derecha: contiene paneles relacionados con la organización del curso: Últimas noticias, Eventos próximos, Búsqueda en los foros. 152 Gráfico A3- 8: Columna izquierda de la interfaz de curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 5. Pie de página: informa sobre la institución educativa con datos de contacto, redes sociales y derechos de autor, se mantiene tal cual como se definió en el pie de página de la página principal del campus virtual. 3.2.3. Navegación dentro del curso Cuando se siga navegando dentro de la asignatura, visitando sus diferentes elementos, la cabecera siempre muestra una barra de navegación, tal como se vio en la cabecera de la página del curso; cada uno de los textos en naranja de esta barra es un hipervínculo que conduce a un lugar concreto dentro de la estructura del curso virtual. Se puede usar esta barra para navegar con facilidad por la plataforma virtual. En particular, los dos primeros vínculos se encargan de conducir hacia la página principal del campus y 153 a la página principal de los cursos. Todos se constituyen como "atajos" muy útiles a la hora de navegar por el sitio. Gráfico A3- 9: Atajos de navegación Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.3. Paneles de Utilidades En el interfaz general del curso existen dos columnas de paneles enmarcados a la derecha y a la izquierda. Estos bloques están agrupados según su uso. Los que están relacionados con aspectos temporales del curso están a la derecha, los que tienen una función informativa o de control están a la izquierda. A continuación se verán las características de estos paneles. 3.3.1. Panel “Navegación” En este panel el usuario puede encontrar hipervínculos a la página principal, al curso actual y sus diferentes temas y contenidos, puede revisar su perfil, o ver páginas del sitio. En seguida se revisa cada una de estas opciones: 154 Gráfico A3- 10: Panel Navegación en la interfaz de curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.3.1.1. Área Personal Representa una vista general de los cursos a los cuales se encuentra matriculado el usuario, dando clic sobre uno de ellos accede a la página principal del curso. 155 Gráfico A3- 11: Vista general de cursos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.3.1.2. Páginas del sitio Son enlaces a sitios de interés del usuario, tales como Blogs del sitio, como se puede ver en el gráfico a continuación. Además, se tiene hipervínculos a Insignias del sitio, Marcas, Calendario y Novedades del sitio. Gráfico A3- 12: Blogs creados dentro del curso Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 156 3.3.1.3. Mi Perfil Se tiene opciones propias para el usuario como son: Ver perfil: en donde se visualizan los datos ingresados el momento de la matriculación del usuario. Mensajes en foros: aportaciones dadas por el usuario en foros y debates. Blogs: en donde se puede apreciar las entradas realizadas por el usuario y tiene la opción de crear una nueva a partir de un tema específico e incluso puede añadir un archivo adjunto: Gráfico A3- 13: Campos para una nueva entrada en el Blog Autor: La Tesista Fuente: La Tesista Mensajes: comprende un listado de mensajes pertenecientes al usuario y filtrados por contactos, conversaciones / notificaciones recientes, o por cursos. Mis archivos privados: opción para revisar los archivos subidos por el usuario con la posibilidad de seguir subiendo archivos, según lo demande el administrador 157 del sitio; tomando en cuenta el tamaño máximo de los archivos, puede arrastrar y soltar en el recuadro indicado, puede crear nuevas carpetas y visualizar los archivos de la forma preferida por el usuario, ya sea en íconos, con el detalle o como árbol: Gráfico A3- 14: Archivos propios del usuario Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.3.1.4. Mis cursos Se presentan links y opciones propias del los cursos dentro de los cuales se encuentra matriculado en usuario. Así, se puede encontrar: Participantes: un listado de los usuarios matriculados en el curso actual, así como el acceso a los Blogs de curso creados por los participantes. También se tiene un hipervínculo al perfil del usuario, que ya fue descrito en el ítem anterior. Además, se pueden ver las Novedades del curso, y por su puesto cada uno de los temas con el acceso a sus respectivos materiales didácticos: 158 Gráfico A3- 15: Opciones que presenta Mis cursos Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.3.2. Panel “Administración” Este bloque le permite acceder las funciones de gestión de la asignatura. Obviamente este panel es diferente para profesores y alumnos. Los estudiantes encontrarán dos opciones: Administración del curso (calificaciones) y Ajustes del perfil. 3.3.2.1. Una Calificaciones asignatura del Campus virtual puede incluir Cuestionarios (exámenes), tareas, talleres y varias otras 159 actividades susceptibles de ser calificadas con una nota. En esta sección se encuentra una lista de todas las actividades calificables, junto con la puntuación obtenida hasta el momento. Esta lista es privada, cada alumno sólo puede ver sus propias calificaciones. 3.3.2.2. Ajustes del perfil Esta sección permite que el usuario pueda editar su perfil, esto es hacer cambios de información entregada el momento de la matriculación, le permite realizar el cambio de la contraseña de acceso a la plataforma. Además, podrá ver sus mensajes, insignias y blogs del curso. Gráfico A3- 16: Opciones de Ajustes de perfil 160 Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.3.3. Panel “Buscar en los foros” Este bloque permite buscar información entre los mensajes publicados en los foros de discusión del curso. Busca en todos los foros a la vez (no se puede restringir a uno en concreto) y sólo en los foros, no en los contenidos del curso, glosarios, etc. Basta introducir una o más palabras, con una sintaxis similar a la que se introduce en un buscador de Internet; si no encuentra algo relacionado con la búsqueda, en seguida se abre la ventana de búsqueda avanzada en donde se puede introducir más términos para la búsqueda: 3.3.4. Panel “Últimas noticias” 161 Las publicaciones más recientes hechas en el Foro de novedades se muestran en el bloque de últimas noticias, junto con un enlace a las noticias anteriores archivadas. 3.3.5. Panel “Eventos próximos” El bloque de Eventos próximos muestra una lista de los acontecimientos próximos en el calendario, con enlaces al contenido del acontecimiento señalado. El rango de días a incluir en la lista lo determina el administrador del sitio. Los eventos son generados automáticamente por el calendario o por la fecha de finalización de las actividades. También incluye dos enlaces para Ir al calendario y para Agregar nuevos eventos. Si el título del evento es un enlace, al hacer clic sobre él le llevará a ese evento. Para agregar un nuevo evento se tiene el siguiente formulario para ser llenado por el usuario, el cual será generado al dar clic en Guardar cambios, tal como se muestra en el siguiente gráfico: 162 Gráfico A3- 17: Crear nuevo evento Autor: La Tesista Fuente: La Tesista 3.3.6. Panel “Actividad reciente” El bloque Actividad reciente muestra, en una lista abreviada, los acontecimientos ocurridos desde el último acceso al curso, incluyendo los nuevos mensajes y los nuevos usuarios. 163 ANEXO IV 4. Acta Entrega / Recepción proyecto Colegio Amazonas 164
