Antecedentes

La disciplina “Ingeniería de Software”, presente en los estudios superiores en Ingeniería Informática, es difícil de aprender en abstracto porque trata de las prácticas adecuadas para el desarrollo de software en un entorno industrial. Y además, porque es una actividad de naturaleza social; necesariamente requiere la colaboración de varias personas (Blum, 1992)?. Por tales motivos, la docencia de esta disciplina se ha ido alejando de lo abstracto y progresivamente acercándose a la práctica de la ingeniería de software a través de casos reales de desarrollo de software y de trabajo en equipo.

El desarrollo colectivo de software tiene al menos tres dimensiones: la social, de colaboración entre personas; la sistemática de trabajo, destinada por un lado a favorecer la colaboración y por otro, a reducir las interferencias y conflictos técnicos entre las piezas software que se desarrollan simultáneamente; y por último, la dimensión de diseño interno del software dirigida a reducir las interdependencias de las partes.

Todas esas dimensiones tienen la misma finalidad: afrontar la complejidad creciente del software que se refleja en la complejidad de su desarrollo. La asignatura debe preparar a los estudiantes para tal complejidad.

Hasta el momento la asignatura ha enfatizado el diseño interno del software y el trabajo en equipo a través de proyectos por grupos. Estos proyectos cubren el espectro de las actividades primarias del desarrollo de software, desde los requisitos hasta las pruebas del producto funcionando. Incluso se ha introducido la figura de un cliente "real", proveniente de una empresa, para formular los requisitos y seguir hasta el final el desarrollo del producto. [Sobre el aprendizaje del tema de diseño se realizó un estudio cualitativo de caso, en el contexto de un Proyecto de Innovación Educativa de la UPM (IE1415-10010), que culminó en una tesis doctoral.]

Sin embargo, el mundo real dista todavía del aula. Un paso más sería extender la asignatura a situaciones donde el proyecto involucre al aula en su conjunto tal que se requiera la intercomunicación entre los equipos y las partes del producto desarrollado por cada equipo. Es decir, acercar el aula a la condición de una compañía de producción de software. El presente proyecto de innovación educativa aborda esta perspectiva.   

Finalidad del proyecto

La finalidad del proyecto actual tiene dos vertientes.

La primera, desde el punto de vista del contenido, es aumentar la aproximación a la práctica de la ingeniería de software, respecto a los cursos anteriores. En particular, el proyecto se centra en los siguientes aspectos.

·       Ampliar la perspectiva de desarrollo a un sistema software que involucre a toda la clase; esto influye sobre el diseño y la relaciones entre grupos.

·       Provocar una sistematización del trabajo más controlada por lo social (aproximación práctica a la metodología Ágil SCRUM) y por herramientas software (control de versiones, integración continua).

·       Contar con una persona que actúe como cliente real del equipo de desarrollado formado por toda la clase.

La segunda finalidad es realizar una investigación educativa mediante un estudio de caso que ayude a comprender el aprendizaje en esas condiciones complejas de tareas y relaciones. El estudio de caso estará conducido por una persona experta en esta metodología de investigación aplicada a la educación en Ingeniería. También se contará con un estudiante para realizar tareas de apoyo de observación y recogida de datos.

Descripción 

El eje del proyecto es un reto que debe ser abordado de forma colaborativa por toda la clase, alrededor de treinta estudiantes. Se trata del desarrollo de un sistema software a partir de un problema formulado por una empresa real. El sistema debe ser extenso para que genere trabajo a toda la clase, pero de poca profundidad para que sea realizable en el periodo docente de un trimestre. La empresa está representada por una persona que expone el problema y participa en el desarrollo tomando las decisiones que atañen al cliente y a los usuarios.

El desarrollo será cíclico por aproximaciones sucesivas. El objetivo del ciclo inicial es obtener un plan colectivo para conseguir la primera aproximación concreta (funcionando) del sistema. Con vistas a este plan se debe conseguir una idea general del sistema a largo plazo, un modelo del sistema a corto plazo y una organización de la clase para la distribución y control de las tareas.

La clase en su conjunto hará una primera educción de requisitos mediante una entrevista con el cliente. Las prioridades deben quedar al menos esbozadas. De la entrevista con el cliente la clase debe obtener una visión global del sistema que dividirá en partes para abordar el desarrollo en paralelo del sistema.

A partir de la división, la clase se organizará en grupos que se ocupen del desarrollo de las partes del sistema. Los grupos deben decidir qué parte o partes realizarán. Una vez formados los grupos, la clase precisará con más detalle los requisitos de cada parte y la comunicación entre ellas. El cliente debe contribuir al proceso de precisión de requisitos.

Usando la información y experiencia disponible se definirán colectivamente las metas de la primera entrega. Esta definición requiere de análisis globales y por partes del sistema considerando criterios del cliente.

Los restantes ciclos tienen dos objetivos: desarrollar la cada aproximación concreta (funcionando) del sistema que será contrastada con el cliente y planear el desarrollo de la siguiente aproximación, después de definirla también con el cliente. Se espera que se produzcan dos o tres ciclos.

Cada grupo se organizará por sí mismo de manera que todos sus miembros contribuyan a la realización de la parte o partes que le correspondan en estos ciclos de desarrollo.

Las tareas de desarrollo de cada grupo implican actividades de programación, diseño, pruebas, integración continua, comunicación con los restantes grupos, etc.

El desarrollo se detendrá con la terminación del curso y se evaluarán los resultados por parte del cliente y del profesor.

La experiencia que se va a poner en marcha se conoce con el nombre de "Company Approach" en la literatura en educación en ingeniería (Broman, Sandahl & Abu Baker, 2012).

La experiencia presentada está claramente enmarcada en el aprendizaje basado en retos definido en el anexo II de esta convocatoria por los siguientes motivos:

• Los estudiantes toman un papel activo y en equipo para resolver un desafío amplio en el que han de experimentar las siguientes fases: identificación y análisis del problema, desarrollo y solución.
• Se involucra al estudiante en una situación real, relevante y de vinculación con el entorno, la cual implica la definición de un reto y la implementación de una solución. El reto consiste en diseñar un desarrollar un proyecto software de forma colaborativa. En concreto toda la clase actuará como una compañía de software a la que se ha encargado el proyecto. Este reto supone un desafío real y relevante para el estudiante.
• Se forma en valores, ya que el alumnado debe tener responsabilidad, implicación y compromiso en buscar una solución. Por tanto, se integran una gran variedad y cantidad de competencias genéricas.
• El profesorado actúa como equipo de expertos que guía, estimula y facilita la coordinación del proceso colaborativo, en el que se incorporán en determinados momentos especialistas externos del sector industrial o empresarial (en este caso el cliente).

Referencias

Blum. B.I. (1992). Software Engineering: a holistic view. Oxford University Press.

Broman, D., Sandahl, K. & Abu Baker, M. (2012). The Company Approach to Software Engineering Project Courses. IEEE Transactions on Education, 55 (4), 445 -452

• Mejorar la adquisición de las competencias específicas y genéricas de la asignatura "Ingeniería del Software". La experiencia propuesta fomentará en especial las siguientes competencias genéricas: "Trabajo en equipo" y "Organización y Planificación" y las siguientes competencias específicas: "Capacidad para trabajar de forma efectiva como individuo, organizando y planificando su propio trabajo, de forma independiente o como miembro de un equipo" y "Educir, analizar y especificar las necesidades de los clientes, plazos, medios disponibles, y posibles condicionantes que pudieran afectar al sistema a desarrollar".
• Llevar a cabo un estudio empírico mediante un estudio de caso cualitativo para descubrir los efectos que produce el enfoque "Company Approach" en el aprendizaje de los estudiantes.

El proyecto tiene cuatro fases.

Preparación, fase en la que se organizará, coordinará y planificará el proyecto en su conjunto, tanto en el aspecto académico como en el de investigación.

En esta fase de realizarán las siguientes acciones:

• Reuniones de coordinación entre los miembros de proyecto.
• Determinación de los instrumentos y técnicas que se utilizarán en la recogida de datos.

Desarrollo, fase en la que se aplicarán las acciones académicas referidas en la descripción y se recogerán los datos necesarios para llevar a cabo la investigación.

En esta fase se realizarán las siguientes acciones:

• Reunión inicial con el cliente.
• División del trabajo, formación de grupos y establecimiento del protocolo de comunicación entre los grupos.
• Recogida de datos y análisis progresivo de los mismos.

Resultados, conclusiones, fase en la que se analizarán los datos recogidos y se interpretarán los resultados obtenidos tanto en el plano académico como en el plano investigador.

En esta fase se realizarán las siguientes acciones:

• Reuniones para la discusión de los resultados obtenidos.
• Elaboración del informe de investigación.

Divulgación de resultados, fase en la que se elaborarán artículos académicos para congresos y revistas.

Los profesores pondrán a disposición de los estudiantes distintos materiales didácticos a través de la plataforma moodle (apuntes, bibliografía, artículos científicos y divulgativos, tutoriales, etc.)

Otro tipo de material que tendrán que elaborar los profesores será el diseño de los contenidos de las distintas actividades que tendrán que realizar los estudiantes durante el curso. Se estima que el sistema de evaluación constará de al menos 20 actividades de evaluación continua que los estudiantes deberán entregar en la plataforma moodle a lo largo del curso. Estas actividades ayudarán a valorar las competencias alcanzadas por los estudiantes durante la experiencia.

Todos los materiales elaborados para esta experiencia piloto quedarán registrados en un guía metodológica que sirva de referencia para experiencias futuras.

El seguimiento del proyecto será llevado a cabo mediante reuniones de coordinación periódicas en las que se tendrán en cuenta las actividades entregadas por los estudiantes a través de la plataforma moodle, la participación de los estudiantes en clase y la marcha de las distintas sesiones presenciales.

Para evaluar el proyecto y descubrir los efectos que tiene el enfoque "Company Approach" en el aprendizaje de los estudiantes se llevará a cabo un estudio de caso en el que se utilizarán los siguientes instrumentos de recogida de datos:

• Observación de las sesiones presenciales. En particular, se prestará una atención especial a las distintas reuniones con el cliente y al proceso de elicitación de requisitos por parte de los estudiantes.
• Foros moodle en los que se ha producido la comunicación del proyecto.
• Entrevistas semi-estructuradas a determinados estudiantes del curso.
• Documentos de evaluación de los estudiantes entre los que se encuentran los siguientes: informe de la reunión del cliente, informe de la división del trabajo, informes de actividad y reflexión sobre el aprendizaje, informe final, rúbrica de evaluación por parte del cliente, rúbrica de evaluación por parte del profesor.

Los datos serán analizados con el software ATLAS.ti. En (Flores, Medinilla y Pamplona, 2016) se puede consultar la metodología y los resultados de otros estudios de caso conducidos por dos de los miembros de este equipo de trabajo.

Referencias

Flores, P., Medinilla, N. y Pamplona, S (2016). Persistent ideas in Software Design subject: A qualitative case study. International Journal of Engineering Education, 55 (4), 445-452

Los principales productos resultantes son dos:

• Una guía metodológica para la implantación del enfoque "Company Approach" en asignaturas de desarrollo de software. Después de esta primera experiencia piloto, se utilizará esta guía para la puesta en marcha de este enfoque en las asignaturas Ingeniería del Software I e Ingeniería del Software II en el Grado en Ingeniería Informática.
• El informe de investigación resultante del estudio de caso cualitativo llevado a cabo. Este informe describirá los efectos que ha tenido en enfoque "Company Approach" en el aprendizaje de los estudiantes.

• Se creará un vídeo que recoja la esencia del proyecto y los testimonios de los estudiantes. Este vídeo se dará a conocer en las redes sociales y en la web de la UPM.
• También se pretende publicar los resultados en congresos y revistas internacionales centrados en la investigación educativa en ingeniería. Se aspira a poder publicar un artículo en un congreso dentro del plazo de duración del proyecto, y a preparar otro artículo para su publicación posterior en una revista. 

En este proyecto se colabora con la Universidad a Distancia de Madrid en lo relativo a la metodología de investigación utilizada.