El presente Proyecto de Innovación Educativa (PIE) tiene como objetivo desarrollar una herramienta que sea capaz de validar diagramas de modelado de software de manera automática (es decir, sin ningún tipo de intervención humana) y evaluar el uso de dicha herramienta en una asignatura perteneciente a una titulación oficial de grado de la UPM.

Concretamente, la evaluación se llevará a cabo en la asignatura de Fundamentos de Ingeniería del Software, la cual se imparte en la ETSISI (Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sistemas Informáticos) en un total de seis titulaciones: Grado en Ingeniería del Software, Grado en Ingeniería de Computadores, Grado en Tecnologías para la Sociedad de la Información, Grado en Sistemas de Información, Doble Grado en Ingeniería del Software y Tecnologías para la Sociedad de la Información, y Doble Grado en Ingeniería de Computadores y Tecnologías para la Sociedad de la Información. Cabe destacar que, al ser una asignatura común a tantas titulaciones, esta asignatura es cursada por un alto número de estudiantes, aproximadamente 450.

La herramienta propuesta por el presente PIE se basa en el uso de inteligencia artificial y pretende reforzar el aprendizaje de modelado de software, una habilidad de crucial importancia que todo curso de fundamentos de ingeniería del software debería abordar de manera efectiva. La herramienta propuesta permitiría a los alumnos identificar ciertos errores en sus diagramas de modelado de software, así como obtener información sobre cómo solventar dichos errores.

En la literatura científica pueden encontrarse diversos estudios que han demostrado que el uso de sistemas de evaluación automática resulta beneficioso para los estudiantes [1, 2], ya que éstos sistemas pueden lograr aumentar la motivación de los estudiantes, incrementar la calidad de sus entregas y mejorar resultados de aprendizaje relacionados con la ingeniería del software [3]. Teniendo en cuenta este hecho, se espera que la herramienta propuesta por el presente PIE mejore la motivación y resultados de aprendizaje de los alumnos de la asignatura de Fundamentos de Ingeniería del Software.

Aprender a modelar software para que posea una alta calidad es una habilidad primordial para los estudiantes de ingeniería de software. Sin embargo, para desarrollar esta habilidad se requiere que los estudiantes realicen una gran cantidad de modelados de software de distinta naturaleza y que reciban una retroalimentación que les indique claramente los errores que han cometido y cómo solucionarlos.

No obstante, la cantidad de modelados de software que el profesorado de una asignatura puede corregir es limitado, especialmente cuando se imparten asignaturas que son cursadas por un alto número de estudiantes, como es el caso de la asignatura objeto de este PIE. Por lo tanto, la incorporación en un curso de una herramienta como la propuesta por el presente PIE permitiría aumentar la cantidad de retroalimentación proporcionada a los estudiantes sobre sus ejercicios de modelado de software, así como proporcionar dicha retroalimentación en el momento deseado por los estudiantes, ya que esta retroalimentación podría generarse de manera automática e instantánea. Es decir, los alumnos podrán, en cualquier momento, contrastar sus modelos de software y adquirir el conocimiento necesario para aprender de sus errores y corregirlos, un beneficio que no sería posible sin emplear la herramienta propuesta.

Cabe destacar que la herramienta descrita en el presente PIE trabajará con modelos de software desarrollados con el programa informático Enterprise Arquitect, el cual ha sido adquirido por el rectorado para toda la UPM. Como consecuencia, la herramienta propuesta en este PIE podría implantarse en otras asignaturas en las que los alumnos tengan que realizar modelados de software usando dicho programa.

[1] Marques, M. R., Quispe, A., & Ochoa, S. F. (2014, October). A systematic mapping study on practical approaches to teaching software engineering. In 2014 IEEE Frontiers in education conference (FIE) proceedings (pp. 1-8). IEEE.

[2] Soler, J., Boada, I., Prados, F., Poch, J., & Fabregat, R. (2010, April). A web-based e-learning tool for UML class diagrams. In IEEE EDUCON 2010 Conference (pp. 973-979). IEEE.

[3] Barra, E., López-Pernas, S., Alonso, Á., Sánchez-Rada, J. F., Gordillo, A., & Quemada, J. (2020). Automated assessment in programming courses: a case study during the COVID-19 era. Sustainability, 12(18), 7451.

• Desarrollar una herramienta que sea capaz de validar diagramas de modelado de software de manera automática.
• Desarrollar un portal web que facilite a los estudiantes el uso de esta herramienta.
• Evaluar el uso de la herramienta desarrollada en la asignatura de Fundamentos de Ingeniería del Software.
• Diseminar los resultados del proyecto en congresos y/o revistas.

La herramienta propuesta permitirá a los estudiantes, en cualquier momento y de manera inmediata, identificar ciertos errores en sus diagramas de modelado de software y obtener información sobre cómo solventar dichos errores. De este modo, se incrementará la cantidad de retroalimentación que obtienen los estudiantes acerca de sus ejercicios de modelado de software. Por lo tanto, se espera que como consecuencia del presente PIE se aumente la motivación de los estudiantes, se incremente la calidad de sus entregas y se mejoren sus resultados de aprendizaje relacionados con el modelado de software.

1. Desarrollo de una herramienta que sea capaz de validar diagramas de modelado de software de manera automática
2. Desarrollo de un portal web para facilitar a los estudiantes el uso de la herramienta de validación de diagramas de modelado de software.
3. Incorporación de la herramienta de validación de diagramas de modelado de software a la asignatura de Fundamentos de Ingeniería del Software.
4. Evaluación del uso de la herramienta de validación de diagramas de modelado de software por parte de los estudiantes de la asignatura de Fundamentos de Ingeniería del Software.
5. Diseminación de los resultados obtenidos en el proyecto.

El seguimiento del proyecto se llevará a cabo mediante una monitorización mensual del desarrollo de las distintas tareas para controlar que se realizan de acuerdo con la planificación inicial.

El desarrollo de la herramienta y su capacidad para proporcionar retroalimentación útil a los alumnos constituirán la principal evidencia de logro del proyecto. La herramienta será evaluada en cuanto a su aceptación por parte del alumnado, mediante una encuesta para conocer la percepción de los estudiantes sobre la misma, y en cuanto a su efectividad, mediante un estudio del incremento de la calidad de las entregas de los estudiantes debido al uso de la herramienta.

• Herramienta de validación automática de diagramas de modelado de software. Esta herramienta será publicada como software libre y estará disponible, no solo para la UPM, sino también para toda la comunidad educativa.
• Portal web para facilitar el uso de la herramienta de validación automática de diagramas de modelado de software.
• Informe final sobre el uso y evaluación de la herramienta desarrollada.

Se pretende publicar en, al menos, una revista de alto impacto y/o congreso científico, tanto la herramienta desarrollada en el contexto de este proyecto como los resultados alcanzados con la misma. En caso de que la UPM organice jornadas de innovación educativa, se presentarán los resultados obtenidos en el proyecto.

El presente PIE será realizado exclusivamente por sus participantes.