Mapas Conceptuales para la enseñanza de Sistemas Operativos
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Ministerio de Educación Superior Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas TRABAJO DE DIPLOMA Título: Mapas Conceptuales para la enseñanza de Sistemas Operativos Autores: Diagnyt Garrido Labrada. Lyanet González Pérez Tutor: Dr. C. Mateo Gerónimo Lezcano Brito. 2009 “Año del 50 Aniversario del Triunfo de la Revolución”
Transcript of Mapas Conceptuales para la enseñanza de Sistemas Operativos
Ministerio de Educación Superior
Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas
TRABAJO DE DIPLOMA
Título:
Mapas Conceptuales para la enseñanza de Sistemas
Operativos
Autores:
Diagnyt Garrido Labrada.
Lyanet González Pérez
Tutor:
Dr. C. Mateo Gerónimo Lezcano Brito.
2009
“Año del 50 Aniversario del Triunfo de la Revolución”
I
“Cada cual debe aplicarse a la educación propia,
hasta el último día de su vida.”
Massimo D’Azegilio
“Enseñar es aprender dos veces.”
J. Joubert
II
Dedicatoria
A mis padres, porque son la razón de mi vida, el ángel que siempre me cuida y
me guía, por hacer realidad todos mis sueños, por todo el amor que me dan, por
confiar en mí, por ser los mejores padres del mundo.
A mi hermano, por ocuparse de mí en todo momento, por estar siempre a mi
lado, por quererme tanto así como yo lo quiero.
Diagnyt
A mamá Olga, que siempre tuvo la ilusión y la fe de ver realizada esta etapa de
mi vida, sé que la habría hecho muy feliz.
A mis padres y mi hermana, que han sido todo para mí.
Lyanet
III
Agradecimientos
A toda mi familia, por apoyarme incondicionalmente en todo momento.
Wilfredo, por todo el amor, la atención, dedicación que me das, y por
demostrarme que siempre se puede volver amar.
Carmen, por todo el cariño y las atenciones que me has brindado.
Lyanet, mi gran amiga, mi confidente durante todos estos años, mil gracias a ti y
a tu familia por todo el apoyo que me han dado.
María Luisa, por ocuparse tanto de mí, aconsejarme y guiarme en la vida.
Nancy, por su amistad en todo momento.
Carlos Herrera, por ayudarme en todos estos años durante la carrera.
Mateo, por toda su dedicación.
Arazay, por ser una gran compañera en todos estos años que hemos compartido
juntas.
Daylin, porque eres de las personas con las que siempre se puede contar.
Lenay, por ser mi amiga en todo este tiempo, a pesar de la distancia.
Compañeros de año, por todos los momentos que hemos vivido en la carrera.
Profesores, por su formación.
Diagnyt
IV
A mi familia: Olguita, Luis Enrique y Liliana, por su apoyo, su testimonio de
cariño y confianza, por la orientación que siempre me han dado, por su amor.
Sin ustedes no lo hubiera logrado.
A Diagnyt, por ser la amiga que me impulsa cada día a lograr mis metas, con la
que siempre puedo contar, gracias por tu apoyo y tu amistad.
A mi tutor, Mateo por sus consejos y enseñanzas, por darnos la ayuda
profesional que necesitábamos.
A mi gran amigo Carlos Rafael, por siempre decir “SI” a todos mis llamados.
A Sonia y Maidelys por su tiempo y dedicación. Por esclarecer las palabras de
esta investigación.
A Carlos Andrés y Magdiel por compartir los momentos más agradables en el
transcurso de estos años.
A Daylin, por brindar la más generosa de las ayudas en todo momento.
A Yailen, porque estando presente o distante su ayuda ha sido incondicional.
A mis profesores en general quienes me han guiado en esta difícil trayectoria.
A Yolanda y Cheche, ejemplos se solidaridad, los amigos más atentos que he
conocido.
Richiel y Murry, por aportar sus ideas y su arte.
A todos mis compañeros que de una forma u otra han estado conmigo.
Boris, Alexander, Anyelí, Yoana y Dayana por haberme alentado siempre con su
maravillosa forma de ver la vida.
A todos aquellos que al término de esta etapa de mi vida han brindado su ayuda,
apoyo y comprensión para lograr cumplir este ansiado sueño.
¡Muchas Gracias!
Lyanet
V
Resumen
El presente trabajo expone las ideas generales de un sistema concebido para la
enseñanza de Sistemas Operativos (SO). En él se analizan las dificultades en el
aprendizaje de la materia, justificando la existencia de una nueva herramienta
que está especialmente dirigida a los estudiantes de Ciencia de la Computación.
El sistema está constituido por un conjunto de mapas conceptuales que permiten
la navegación y la interpretación de la terna concepto-palabra de enlace-
concepto.
Asociado a los conceptos del mapa se presentan diversos recursos informáticos
como páginas HTML, Applets de Java y multimedias, los cuales amplían los
contenidos y permiten apreciar acciones no visibles e internas al SO facilitando
su comprensión.
También se abordan los aspectos teóricos acerca de la materia objeto de
estudio (Sistemas Operativos), de la forma más abarcadora posible, aunque no
todos los conceptos tratados están incluidos en la primera versión de la
aplicación.
El conocimiento está estructurado en cuatro mapas conceptuales, comenzando
por el mapa “Sistemas Operativos” como principal que ofrece una visión general
de los conceptos globales de la materia, a la vez que sirve para acceder a los
tres restantes mapas (“Administración de Memoria”, “Planificación del
Procesador” y “Sistema de Archivo”). El sistema se implementó con la
herramienta CmapTools.
Para el acceso al sistema se utiliza la tecnología cliente-servidor. La parte
servidora reside en la Universidad de Granma (UDG) y la parte cliente puede
acceder a ella desde cualquier lugar del mundo siempre que se disponga de
Internet.
Palabras Claves: Sistemas Operativos, Mapas Conceptuales, Enseñanza a
Distancia, Informática Educativa.
VI
Abstract
The present work presents the general ideas of a system developed for the
teaching of the subject Operating Systems (OS). The difficulties to learn the
subject were analyzed; this study justifies the existence of the new tool, which is
mainly focused for the Computer Science students. The system consists of a set
of concept maps that allow the navigation and interpretation of the term “concept-
link word-concept”.
There are different informatics resources associated to the map concepts, for
example, html pages, java Applets and multimedia, which expand the contents
and allow to appreciate actions which are non-visible and internal to the OS,
what facilitates its understanding.
The theoretical aspects about the subject of study (OS) are also discussed, as
comprehensive as possible, although not all these concepts are included in this
first version of the application.
The knowledge is structured in four concept maps, starting with the map
“Operating Systems” as the main. This map offers a general vision of the global
concepts of the subject, serving at the same time to access the three other maps
("Memory Management", "Processor Scheduling" and "File System"). The system
was implemented using the CmapTools.
For the access to the system the client-server technology was used. The server
resides in the University of Granma (UDG) and the client part can access it from
anywhere in the world, if an Internet connection is available.
Keywords: Operating Systems, Concept Maps, Distance Education.
Índice Introducción ........................................................................................................ 1
Situación Problémica. .................................................................................... 2
Objetivo General ............................................................................................ 2
Objetivos Específicos .................................................................................... 2
Estructura de la Tesis .................................................................................... 3
1. Capítulo I: La enseñanza asistida por computadora y la enseñanza de los Sistemas Operativos. ......................................................................................... 4
1.1 Contexto histórico de los Mapas Conceptuales .............................................. 4
1.2 Los Sistemas Operativos ................................................................................ 8
1.2.1 El Sistema Operativo del mañana. ..................................................... 14
1.3 La enseñanza de los Sistemas operativos ................................................... 17
1.3.1 Objetivos de la asignatura Sistemas Operativos (SO) en la carrera
Ciencias de la Computación. (básica para el Plan D) .................................. 18
1.4 Los mapas conceptuales y la enseñanza a distancia. .................................. 19
1.4.1 La enseñanza a distancia .................................................................. 21
1.4.2 Mapas Conceptuales: En la enseñanza a distancia ........................... 24
1.5 Resumen del capítulo ................................................................................... 26
2 Capítulo II: Los Mapas Conceptuales como medio para la Enseñanza de Sistemas Operativos. ....................................................................................... 28
2.1 Mapa conceptual que organiza el contenido de la asignatura Sistemas
Operativos II ....................................................................................................... 28
2.2 Recursos asociados a los Mapas ................................................................. 29
2.2.1 Recursos insertados en la Aplicación. ............................................... 30
2.2.2 Mapa: Sistema Operativo ................................................................... 32
2.2.3 Mapa: Sistema de Archivo. ................................................................ 35
2.2.4 Mapa: Planificación de la CPU. .......................................................... 42
2.2.5 Mapa: Administración de la Memoria ................................................. 44
2.3 Indicaciones para los estudiantes. ................................................................ 48
2.4 Aportes de la propuesta al desarrollo de la asignatura y la carrera. ............. 49
2.5 Resumen del capítulo ................................................................................... 49
3 Capítulo III: La Tecnología Cliente-Servidor. El CMAP y la Enseñanza a Distancia. ........................................................................................................... 51
3.1 Creación del CmapTools. ............................................................................. 51
3.2 Elementos que caracterizan el CmapTools. ................................................. 52
3.3 La arquitectura de red del CmapTools. ........................................................ 54
3.3.1 Localizar un lugar ............................................................................... 54
3.3.2 Servidores en la misma Red de Área Local (LAN) ............................. 55
3.3.3 Localización de Sitios por el Directorio de Sitios ................................ 55
3.3.4 La localización de “Sitios Privados”. .................................................. 56
3.4 Instalación del CmapServer. ......................................................................... 56
3.4.1 Pasos de instalación. ......................................................................... 56
3.4.2 Recomendaciones para la instalación................................................ 58
3.4.3 Resultados de la Instalación .............................................................. 58
3.5 Nivel de Acceso. ........................................................................................... 61
3.5.1 Identificadores de Usuarios y Contraseñas. ....................................... 62
3.5.2 Tipos de permisos en CmapTools. .................................................... 62
3.6 Resumen del capítulo. .................................................................................. 63
Conclusiones .................................................................................................... 65
Recomendaciones ............................................................................................ 66
Bibliografía ........................................................................................................ 67
Introducción
1
Introducción
Hoy en día las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) han
alcanzado un vertiginoso desarrollo, favoreciendo los ambientes rutinarios de
aprendizaje al pasar de métodos clásicos hacia otros caracterizados por la
innovación y la interacción permanente. El siglo actual demanda habilidades o
competencias en la administración de la información, ya sea al manejarla o
solicitarla, por tanto los procesos de adquisición, selección y utilización, así
como la creación de nuevos conocimientos, necesitan la utilización de
herramientas que permitan energizar el proceso de enseñanza-aprendizaje.
Las Universidades no son ajenas a estos retos y, ante la presencia de este
desafío, enfrentan la adopción de otros tipos de medidas para su formación
continua. La Educación a Distancia, por ejemplo, ofrece una solución
complementaria y a veces más efectiva para satisfacer las necesidades
formativas, ya que basa su atención en la posibilidad de atender demandas
educativas insatisfechas por la educación convencional.
La gran variedad de programas, flexibilidad de horarios, posibilidad de
compatibilizar el estudio con el trabajo, posibilidad de interacción entre
profesores y estudiantes, son algunos de los privilegios garantizados con la
ayuda de las nuevas técnicas de aprendizaje, como también el desarrollo
exponencial de la Telemática y herramientas que potencien el proceso de
enseñanza-aprendizaje como lo son los Mapas Conceptuales.
El grupo de Informática Educativa de la Facultad de Matemática, Física y
Computación (MFC) tiene una vasta experiencia en el desarrollo de diferentes
sistemas que sirven de auxiliar al proceso docente-educativo. En ese entorno se
enmarca el presente trabajo, el cual pretende brindar una ayuda a los procesos
cognitivos que ocurren en el aprendizaje de sistemas operativos desde la
perspectiva de un estudiante de Ciencia de la Computación.
La idea central del trabajo se basa en brindar una herramienta, apoyada en
mapas conceptuales, que tendrán, asociado a los diferentes conceptos, recursos
Introducción
2
que sirven de apoyo al proceso de aprendizaje. Entre los recursos se cuenta con
textos simples, simulaciones, páginas Web, entre otros.
Con esta investigación los autores no pretenden desvalorizar el papel del
profesor dentro del proceso docente-educativo, todo lo contrario, es una vía
paralela donde se propone demostrar que la inserción de los Mapas
Conceptuales en este modelo pedagógico contribuye a mejorar el proceso de
enseñanza-aprendizaje.
Situación Problémica.
Reconociendo que la materia objeto de estudio presenta características
particulares que la hacen difícil de organizar y asimilar, surgen las siguientes
preguntas de investigación:
• ¿Puede organizarse el conocimiento en forma de mapas conceptuales de
forma que sea más fácil de encontrar y asociar los conceptos discutidos
en las asignaturas que estudian los sistemas operativos?
• ¿Se logran explicar de una forma más clara, los conceptos estudiados si
se asocian a ellos recursos apropiados que simulan o muestran las
características particulares de los conceptos no visibles o difíciles de
percibir?
Objetivo General
Crear un sistema informático basado en mapas conceptuales para la enseñanza
de Sistemas Operativos.
Objetivos Específicos
1. Realizar un estudio de los temas a incluir en el sistema.
2. Diseñar y programar el sistema.
3. Publicar la parte servidora del sistema.
4. Realizar pruebas de funcionamiento del sistema.
Introducción
3
Estructura de la Tesis
El trabajo que se presenta está estructurado en tres capítulos:
Capítulo 1. La enseñanza asistida por Computadoras y la enseñanza de los
Sistemas Operativos.
Este capítulo aborda aspectos generales de los Sistemas Operativos tales como:
las problemáticas que influyeron en su creación, sus clasificaciones,
características particulares, así como las tendencias futuras. Se fundamentan
además, las dificultades en el estudio de los sistemas operativos, las que están
asociadas a su complejidad.
También se analizan los mapas conceptuales como un medio educativo: sus
características y tipos, así como las ventajas que proporcionan para enseñar una
materia determinada, en este caso sistemas operativos.
Capitulo 2. Los mapas conceptuales como medio para la enseñanza de
Sistemas Operativos.
Se describe la concepción del sistema, los mapas creados, las facilidades de
navegación, los tipos de recursos asociados a cada concepto, así como el
potencial que ofrece la herramienta CmapTools para su elaboración.
Capitulo 3. La tecnología cliente-servidor, el CMAP y la enseñanza a distancia.
Se detalla la forma de configurar el CmapServer junto a la descripción de los
servicios a instalar. Además, se expone una comparación entre una aplicación
Cliente-Servidor y una dirección URL, siendo estas las diferentes formas de
acceso que brinda el CmapServer a la herramienta creada.
Capítulo 1
4
1. Capítulo I: La enseñanza asistida por computadora y la enseñanza de los Sistemas Operativos.
En la actualidad el proceso de enseñanza - aprendizaje se caracteriza por una
mayor complejidad y diversidad en el alumnado, una estrecha relación y
complementación entre tecnología y enseñanza y un desarrollo vertiginoso de
las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC).
La diversidad de alumnos, las diferentes formas de enseñanza y las
posibilidades tecnológicas hacen necesaria la búsqueda de nuevos medios y
modelos de enseñanza que ayuden a usar la tecnología en función de mejorar lo
que se aprende en aras de hacer la enseñanza más abarcadora.
El desarrollo de medios tecnológicos está logrando no sólo cambiar los sistemas
de relación entre el ser humano y el medio, sino también, instalarse como
componente cultural, por lo que su utilización en la enseñanza es imprescindible.
En el presente capítulo se hace un análisis del uso de los mapas conceptuales
como medio de enseñanza y las ventajas que pueden aportar (sobre todo en la
educación a distancia) cuando se vinculan con el desarrollo que actualmente
han alcanzado las tecnologías de la información. El trabajo está enfocado en la
enseñanza de Sistemas Operativos, es por ello que se particulariza en esa
materia.
1.1 Contexto histórico de los Mapas Conceptuales
Hoy en día, las técnicas asociadas a los mapas conceptuales se utilizan cada
vez más en los diferentes niveles educativos, involucrando la asimilación de
conceptos y proposiciones nuevas. Son particularmente útiles en el aprendizaje
significativo al permitir la inclusión de los nuevos conocimientos en estructuras
cognitivas ya existentes.
Capítulo 1
5
El año 1972 marca el inicio del desarrollo de los mapas conceptuales, cuando el
Investigador Científico Joseph D. Novak de la Universidad de Cornell, inicia su
trabajo como director de un proyecto de investigación que sería el germen de las
ideas que hoy sustentan esta técnica.
Este proyecto se enfocó en hacer seguimiento a estudiantes de Educación
Básica desde el primer grado hasta el onceno, para estudiar de qué manera la
enseñanza de los conceptos básicos de ciencias en los dos primeros grados
escolares influenciaría el aprendizaje posterior en ciencias y, además, comparar
estudiantes que recibieran esa instrucción temprana con los que no la recibieran.
Los resultados del proyecto pueden apreciarse en las propias palabras de
Novak: “se nos ocurrió la idea de representar el conocimiento de los niños
revelándolo mediante entrevistas estructuradas como una estructura jerárquica
de conceptos y proposiciones. Nos impresionó la exactitud con la que esto
expresaba el conocimiento de los niños y la forma en la que cambios muy
específicos en su comprensión conceptual se podían evidenciar utilizando esta
nueva herramienta de mapeo de conceptos”. (Ponce, 2007)
Apoyándose en la psicología cognitiva de David Paul Ausubel, reconocido
investigador de la psicología educacional, Novak planteaba que el factor más
importante en el aprendizaje, es lo que el sujeto ya conoce muy bien, y que por
tanto, el aprendizaje significativo ocurre cuando una persona consciente y de
forma explícita vincula esos nuevos conceptos a otros que ya posee. Cuando se
produce ese aprendizaje significativo, ocurren una serie de cambios en nuestra
estructura cognitiva, modificando los conceptos existentes, y formando nuevos
enlaces entre ellos. Esto es porque dicho aprendizaje dura más y es mejor que
la simple memorización, los nuevos conceptos tardan más tiempo en olvidarse y
se aplican más fácilmente en la resolución de problemas. (Ausubel, 1963)
Muchos han sido los criterios publicados referentes al concepto de mapas
conceptuales. Uno de ellos, definido precisamente por Novak en el famoso
artículo "Aprendiendo a aprender", define los mapas conceptuales como una
Capítulo 1
6
técnica que representa, simultáneamente, una estrategia de aprendizaje, un
método para captar lo más significativo de un tema y un recurso esquemático
para representar un conjunto de significados conceptuales, incluidos en una
estructura de proposiciones. (Novak and Gowin, 1984)
Dada la abstracción del concepto podría plantearse una definición más amplia e
integradora, señalando que los mapas conceptuales son un recurso
esquemático para representar un conjunto de significados conceptuales
relacionados jerárquicamente, permitiendo visualizar y organizar los aspectos
más importantes de un conocimiento.
Como la enseñanza está relacionada con el conocimiento, uno de los campos de
aplicación de los mapas conceptuales es precisamente la representación de ese
conocimiento para ser utilizado como medio de enseñanza activo. Para la
representación de tal conocimiento se usan diagramas, en los que los conceptos
son figuras geométricas (rectángulos, elipses, etc.) que se encuentran unidas
por líneas que representan relaciones entre ellos y en las que puede haber
direccionalidad.
De acuerdo con el planteamiento de Novak, los elementos básicos de un mapa
conceptual son los conceptos, las palabras de enlace y las proposiciones,
definiendo conceptos como “regularidades percibidas en acontecimientos u
objetos, o los registros de acontecimientos u objetos, designados por etiquetas”.
(Novak, 1998)
Por otra parte, los profesores Sergio Dávila y Guillermo Martínez en su curso-
taller “Mapas Conceptuales, en busca del aprendizaje significativo”, definen
dichos elementos de la siguiente forma: (Dávila and Martínez, 2005)
1. Los Conceptos: También llamados nodos, hacen referencia a hechos,
objetos, cualidades, animales, etc. Gramaticalmente los conceptos se
pueden identificar como nombres, adjetivos y pronombres.
Capítulo 1
7
2. Palabras de enlace: Son palabras que unen los conceptos y señalan los
tipos de relaciones existentes entre ellos.
3. Proposiciones: Están constituidas por conceptos y palabras-enlace. Es
la unidad semántica más pequeña que tiene valor de verdad.
Los mapas conceptuales pueden representarse de varias formas, de acuerdo a
la manera en que se establezcan las relaciones. Los de tipo jerárquico son los
más usados debido a la propia definición y al acercamiento a la estructura en la
que se supone que el ser humano almacena el conocimiento. Las diferentes
formas en que se pueden representar son: (Rodríguez, 2007)
• Mapas conceptuales jerárquicos: Novak, defiende la idea de que la
información se represente en orden descendente de acuerdo a la
importancia: el más importante en la parte superior (Novak, 1998). Este
criterio es compartido por otros, como el Ing. Ernesto González Díaz que
plantea que en estos tipos de mapas conceptuales, la información puede
estar en orden ascendente o descendente, basta con que se establezca
una jerarquía de conceptos, es decir, que de un concepto se derivan otros
y a su vez de estos se obtienen otros. A los primeros se les denomina
principales o primarios, a los segundos secundarios, y a los terceros
terciarios, si de estos se derivaran otros conceptos serían cuaternarios y
así sucesivamente. (González, 2004)
• Mapas conceptuales en forma de araña: El mapa se estructura de manera
que el término que representa al tema principal se ubica en el centro del
gráfico y el resto de los conceptos llegan mediante la correspondiente
flecha. La relación que se establece entre los conceptos simulan una tela
de araña.
• Mapas conceptuales Algorítmicos o Secuenciales: son aquellos mapas
que representan una sucesión lógica entre los conceptos, es decir, los
conceptos son colocados uno detrás del otro en forma lineal.
Capítulo 1
8
• Mapa conceptual en sistema: en este tipo de mapa la información se
organiza también de forma secuencial pero se le adicionan entradas y
salidas que alimentan los diferentes conceptos incluidos en el mapa.
• Mapas conceptuales hipermediales: son aquellos que en cada nodo de la
hipermedia contiene una colección de no más de siete conceptos
relacionados entre sí por palabras de enlaces. (Indexnet., 2005)
1.2 Los Sistemas Operativos
Las primeras computadoras eran físicamente máquinas grandes que se
operaban desde una consola. El programador tenía que cargar los programas
manualmente en la memoria, desde los interruptores del tablero frontal, una
cinta de papel o tarjetas perforadas. En aquellos tiempos solo existía el
hardware del computador y el programador también era el operador del sistema
de computación.
Por ello en determinadas ocasiones el operador necesitaba un considerable
tiempo de operación para realizar un trabajo. Cada trabajo consistía de varios
pasos, por ejemplo: cargar la cinta de un compilador, ejecutar el compilador,
descargar la cinta del compilador, cargar la cinta del ensamblador, ejecutar el
ensamblador, descargar la cinta del ensamblador, cargar el programa objeto y
ejecutarlo. Si ocurría un error en cualquiera de los pasos, probablemente habría
que comenzar desde el principio. Cada paso del trabajo podía ocasionar la
necesidad de cargar y descargar cintas magnéticas, cintas de papel o tarjetas
perforadoras.
Se realizaba siempre una secuencia de pasos repetitivos, (característica
contemplada en la definición de un programa) por lo que se comenzó a ver que
las tareas del operador podían plasmarse en un programa, originándose así los
primeros sistemas operativos.
Capítulo 1
9
Según James Peterson, (Peterson and Silberschatz, 1991) el Sistema Operativo
es un programa que actúa como intermediario entre el usuario y el hardware de
una computadora y su propósito es proporcionar un entorno donde el usuario
pueda ejecutar programas. En este caso el sistema operativo hace una
extensión de las funcionalidades de la máquina, permitiendo la interacción
(usuario - hardware) de forma más fácil.
Para lograr lo anterior el sistema ofrece una interfaz de llamadas a su núcleo,
conocidas como llamadas al sistema, que está formada por una colección de
funciones básicas que permiten obtener variados servicios. Por ejemplo, es
mucho más sencillo acceder a este sistema de llamadas para obtener un
servicio del sistema (como leer o escribir archivos), que acceder directamente a
instrucciones específicas del hardware. (Kifer and Smolka, 2007)
Dos interfaces de llamadas al sistema bien conocidas son las Win32 API
(Application Programming Interface) para varios tipos de sistemas operativos de
Microsoft como Windows 2000/XP/Vista, y POSIX (Portable Operating System
Interface) para Unix. (Silberschatz et al., 2005)
Abraham Silberschatz (Silberschatz, 2006) considera que el sistema operativo
es un programa que reparte recursos. Un sistema de computación tiene muchos
recursos (de hardware y de software) que pueden ser necesarios para resolver
un problema: tiempo de CPU, espacio de memoria, espacio para
almacenamiento de archivos, dispositivos de E/S, entre otros. El sistema
operativo actúa como gestor de dichos recursos y los asigna a programas y
usuarios específicos según los necesiten para sus tareas.
Dado que puede haber muchas solicitudes de recursos, que tal vez no puedan
satisfacerse simultáneamente, el sistema operativo debe decidir cuáles
solicitudes atenderá asignando recursos para operar el sistema de computación
de manera eficiente y justa. Por eficiencia se entiende que los sistemas
operativos deben maximizar la utilización de los recursos cuando sea posible.
Por justicia se entiende que a los programas de usuarios se les debe conceder
Capítulo 1
10
una asignación equivalente de recursos durante su ejecución. (Kifer and Smolka,
2007)
Una definición muy común asociada a los sistemas operativos, lo describe como
un programa que se ejecuta todo el tiempo en la computadora y que debe
cumplir con los requisitos más indispensables, tales como:
• Definir la Interfaz del Usuario.
• Compartir el hardware entre usuarios.
• Permitir a los usuarios compartir los datos entre ellos.
• Planificar recursos.
• Facilitar la entrada / salida.
• Recuperarse de los errores.
Con el desarrollo computacional, los Sistemas Operativos fueron clasificándose
de diferentes maneras, dependiendo del uso o de la aplicación que se les daba:
(Tanenbaum and Woodhuel, 1997)
1. Atendiendo a la Cantidad de Procesadores, se clasifican como:
• Monoprocesamiento. Los sistemas de Monoprocesamiento son aquellos
donde solo hay una CPU principal capaz de ejecutar un conjunto de
instrucciones de propósito general, incluyendo las instrucciones de
procesos de usuario (Silberschatz et al., 2005). Aunque algunos de estos
sistemas dan la ilusión de estar ejecutando varios procesos a la vez, en
realidad solo se ejecuta un proceso en cada instante de tiempo.
Algunos ejemplos de Sistemas Operativos de Monoprocesamiento son:
MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows Me.
Capítulo 1
11
• Multiprocesamiento. [También llamados Parallel System (Sistemas
Paralelos) o Tightly Coupled System (Sistemas Estrechamente
Acoplados)]. Los sistemas de Multiprocesamiento son aquellos que usan
más de un procesador, por lo que admiten la ejecución de varios
procesos, realmente, al mismo tiempo. Aunque los sistemas de
monoprocesamiento son más comunes, los sistemas de
multiprocesamiento se han extendido en los últimos tiempos, debido
sobre todo, a los avances en la tecnología de construcción de
procesadores. Estos sistemas permiten incrementar la cantidad de
procesos a ejecutar con respecto a los sistemas de Monoprocesamiento
(Silberschatz et al., 2005). Actualmente, el Grupo de Bioinformática del
CEI (centro donde se ha desarrollado este trabajo) está haciendo un
procesamiento para estudiar el comportamiento del virus A (H1N1) en el
cual se está usando una máquina con 8 procesadores sobre la que se
ejecuta un sistema capaz de atender esa tecnología.
Los sistemas multiprocesamiento poseen tres ventajas principales:
o Incrementan el rendimiento: Al incrementarse la cantidad de
procesadores, se logra terminar más trabajos en el mismo tiempo.
o Economía de escala: El costo de estos sistemas es menor que el
de su equivalente: los sistemas monoprocesamiento, porque ellos
pueden compartir periféricos, almacenamiento, suministro de
energía, entre otros. Por ejemplo, si varios programas operan
sobre el mismo conjunto de datos, es más barato almacenar dicho
conjunto en un disco para que todos los procesadores los
compartan que tener muchas computadoras con discos locales y
muchas copias de los datos.
o Mayor Fiabilidad: Debido a que las funciones pueden ser
distribuidas entre varios procesadores, el fallo de un procesador
solo implica la migración del trabajo, lo que incide en un menor
Capítulo 1
12
tiempo de respuesta, sin detenerse abruptamente como sería en
caso del fallo del procesador en un sistema de
monoprocesamiento.
Algunos ejemplos de Sistemas Operativos de multiprocesamiento son:
Ubuntu, Debian, Windows XP, Windows Vista, entre otros.
2. Atendiendo la Cantidad de Usuarios, se clasifican como:
• Monousuario. Como indica su nombre, existe un sólo usuario del sistema
en cada instante de tiempo, el cual interactúa con el equipo de cómputo
desde la única consola o terminal de mando existente.
Algunos ejemplos de Sistemas Operativos Monousuario son: MS-DOS,
Windows 95, Windows 98, Windows Me, Windows NT 4.0 Workstation,
Windows 2000 Professional.
• Multiusuario. Los sistemas Multiusuarios, permiten que dos o más
usuarios compartan los mismos recursos simultáneamente. Quizás el
ejemplo más típico de este sistema operativo es el UNIX y casi todos sus
descendientes, los cuales se caracterizan por permitir la conexión remota
a un sistema central desde terminales que pueden ser inteligentes o
tontas, en este último caso tales terminales solo cuentan con un teclado,
un monitor, posiblemente un mouse y solo procesan textos planos.
Hoy en día este tipo de sistemas se ha extendido a otros SO debido a la
proliferación de las redes de computadoras.
Otros ejemplos de Sistemas Operativos Multiusuario son: Windows NT
4.0 Server, Windows 2000/2003 Server, Windows XP Professional,
Windows Vista.
3. Atendiendo a la Forma de Interactuar con las tareas, se clasifican como:
Capítulo 1
13
• Procesamiento por Lotes. Los Sistemas Operativos por lotes, procesan
un conjunto de trabajos (con características afines) en secuencia, con
poca o ninguna interacción entre los usuarios y los programas en
ejecución. Estos sistemas no son convenientes para el desarrollo de
programas de poco tiempo de respuesta sino que están diseñados para
conjuntos de programas de largos tiempos de ejecución los cuales no
pueden ser interrumpidos. Un ejemplo de estos lotes pueden ser: análisis
estadísticos, nóminas de personal, etc.
Algunos ejemplos de Sistemas Operativos de Procesamiento por Lotes
son: el SCOPE orientado a procesamiento científico, y el EXEC II,
orientado a procesamiento académico.
• Multiprogramados o de multitarea: En estos tipos de sistemas se parte
de la existencia de un solo procesador que se comparte entre todos los
trabajos y pueden ser de dos tipos:
o De Tiempo Compartido: La CPU se comparte, por unidades de
tiempo iguales, entre todos los procesos. Una vez que expira el
tiempo asignado y sin tomar en cuenta si el proceso ha terminado
su tarea, se desaloja del procesador para asignárselo a otro
proceso. Ejemplo: Los sistemas de la familia Windows y UNIX.
o Cooperativos: En este caso los procesos solo abandonan la CPU
voluntariamente (nunca son desalojados). Windows 95 es un
ejemplo de este tipo de sistema.
• De Tiempo Real. Los sistemas de tiempo real son aquellos en los que no
tiene importancia el usuario, sino los procesos y sus tiempos de
respuesta. Cuando un evento necesita ser atendido debe hacerse de
inmediato ya que su postergación puede ser catastrófica. Muchos
Sistemas Operativos de tiempo real son construidos para aplicaciones
Capítulo 1
14
muy específicas como control de tráfico aéreo, bolsas de valores, control
de refinerías, etc.
Algunos ejemplos de Sistemas Operativos de tiempo real son: VxWorks,
Solaris, Lyns OS y Spectra.
• Distribuidos. Un sistema distribuido es una colección de procesadores
conectados en red. Estos procesadores no comparten memoria entre sí,
cada uno de ellos tiene su propia memoria local. Desde el punto de vista
de un procesador especifico en un sistema distribuido, el resto de los
procesadores y sus respectivos recursos son remotos, mientras que sus
propios recursos son locales.
Ejemplo de Sistemas Operativos distribuidos que existen: Sprite,
SolarisMC, Mach, Chorus, Spring, Amoeba, Taos, etc.
Estas clasificaciones pretenden poner un orden en la vorágine de arquitecturas
que existen hoy en día en el mundo de los sistemas operativos y las
clasificaciones no son excluyentes. Por ejemplo, un sistema multiprocesamiento
es también un sistema multitarea y puede ser un sistema mono o multiusario.
1.2.1 El Sistema Operativo del mañana.
Se ha progresado mucho en el desarrollo de los sistemas operativos. Estos
progresos han sido paralelos a la aparición de nuevas tecnologías y algoritmos
para las tareas de los sistemas operativos.
Actualmente solo hay dos paradigmas fundamentales del sistema operativo: el
intérprete de la línea de comando (UNIX, DOS) y la interfaz gráfica (Macintosh
OS, OS/2, Windows 95, UNIX). Mientras que el último es claramente más
intuitivo y preferido por la mayoría de los usuarios, la industria debe ahora tomar
otra medida hacia el sistema operativo ideal. La generación siguiente de
sistemas operativos utilizará las nuevas herramientas desarrolladas tales como
Capítulo 1
15
programación orientada a objetos (OOP) y nueva tecnología de hardware
(DRAM's y los microprocesadores densos y baratos), para crear un ambiente
que beneficie a los programadores (con modularidad y la abstracción creciente),
así como a los usuarios (proporcionándoles una interfaz interna, constante y
gráficamente orientada). Los sistemas operativos futuros también se adaptarán
fácilmente a las preferencias cambiantes del usuario y a las tecnologías más
avanzadas (tales como sistemas de realidad virtual). (Dueñas Rodríguez, 2009)
Según Harvey Deitel, (Deitel, 1993) un tema que repercute mundialmente es el
empeño por lograr Sistemas Operativos de mejor calidad. Para llegar a un
resultado satisfactorio es necesario tener en cuenta las tendencias por las
cuales se pretende alcanzar dicho objetivo, algunas de ellas como:
1) Soporte generalizado para multiprocesamiento.
2) Robustez y gestión de errores:
a) Debe ser imposible que cualquier programa interrumpa el funcionamiento
de otros o de la máquina en su totalidad. Es decir, sin importar las
acciones y las decisiones del usuario y del programador, la computadora
nunca debe "colapsarse". Además, cualquier acontecimiento inesperado
se debe manejar de una forma práctica. Los problemas que el sistema
operativo no pueda solucionar se deben señalar al usuario de una manera
no-secreta (tales como un "cuadro de diálogo") y se deben explicar de
una manera no técnica (utilizar un lenguaje dependiendo del módulo de
programación).
b) El sistema debe enumerar claramente las opciones que el usuario debe
elegir.
3) Abstracción.
El principio de la abstracción es que un nivel del ambiente de software no
debe necesitar "saber" los detalles sobre la implementación en otros
niveles. Por ejemplo, un programador no necesita saber qué clase de
procesador se usará cuando se ejecute su programa y un usuario de
Capítulo 1
16
correo-electrónico no debe requerir de conocimientos de los protocolos de
red.
4) Mejora de la eficiencia en el soporte de la ejecución concurrente de
programas.
5) Soporte del paralelismo masivo con altísimo grado de concurrencia.
6) Estandarización.
Actualmente, hay numerosos sistemas operativos y sistemas de hardware
que trabajan de distinta forma. Por tanto, la comunicación entre máquinas
con diferentes arquitecturas es difícil y esta situación es confusa para
cualquier usuario que procure cambiarse de una plataforma a otra. Esta
confusión da lugar a un costo significativo debido a la capacitación y al
tiempo perdido durante la transición y fase de aprendizaje.
Un sistema operativo bien diseñado debe ser estandarizado de forma tal
que se adapte y siga siendo útil indefinidamente. Para que estas
características sean posibles, el sistema requerirá que los estándares no
cambien tan rápidamente como para causar problemas de compatibilidad
o altos costos de cambio de hardware.
7) Profundización de los esquemas de máquinas virtuales.
8) Compatibilidad con nuevas generaciones de computadoras.
9) Desarrollo en la ingeniería de software para brindar Sistemas Operativos más
preservables, confiables y comprensibles.
10) Permanencia del concepto de almacenamiento virtual.
11) Permanencia de la perspectiva del Sistema Operativo como administrador de
recursos, teniendo presente que los datos serán considerados cada vez más
como un recurso para ser administrado.
12) Profundización del desarrollo de Sistemas Operativos con funciones
distribuidas entre varios procesadores a través de grandes redes de
sistemas. (Tanenbaum, 2003)
Capítulo 1
17
Hoy en día, el desarrollo de los sistemas operativos se ha incrementado a
medida que se fueron generando nuevas necesidades, cada sistema operativo
tiene un fin determinado que es el de realizar tareas según el objetivo a lograr,
dependiendo de lo que necesite el o los usuarios.
De modo que los sistemas operativos de última generación tienden a atender un
gran número de usuarios con un tiempo de demora mínimo en la ejecución de
los procesos, pero siendo un poco más ambicioso sobre el tema, se pudieran ver
los sistemas operativos del futuro como un sistema que se adapte fácilmente a
las preferencias cambiantes del usuario y a las tecnologías futuras. (Dueñas
Rodríguez, 2009)
1.3 La enseñanza de los Sistemas Operativos
Los Sistemas Operativos son programas de sistemas que se destacan por su
complejidad interna (Silberschatz et al., 2005). Debido a esa complejidad,
diseñarlos y programarlos es una tarea difícil que debe ser acometida por
equipos especializados que trabajen de forma coordinada.
El estudio de los Sistemas Operativos se puede ver desde dos perspectivas. La
primera y más fácil es estudiarlos con el fin de saber usarlos eficientemente y la
segunda y más compleja es estudiar sus interioridades para poder modificarlos y
adaptarlos a necesidades propias o, aún más difícil, hacer el Sistema Operativo
partiendo desde cero o quizás, desde algún núcleo básico que, gracias a la
política del software libre, se puede obtener fácilmente. (Superior, 2009)
Los planes de estudio de la carrera Ciencia de la Computación, toman al
Sistema Operativo como objeto de estudio al incluir el contenido y comprensión
de su funcionamiento interno y la habilidad de poder modificar sus diferentes
partes o módulos. Esta tarea se hace extremadamente compleja debido a que:
• Posee un extenso componente teórico y práctico.
• Su correcta comprensión requiere gran esfuerzo e implica dificultades.
Capítulo 1
18
• Se necesitan facilidades para apoyar la asimilación de la asignatura.
• El alumno se ve necesitado de manejar nuevos conceptos que poseen un
alto grado de abstracción.
1.3.1 Objetivos de la asignatura Sistemas Operativos (SO) en la carrera Ciencias de la Computación. (Básica para el Plan D)
La disciplina Sistemas de Computación desempeña un papel fundamental en el
plan de estudio de la carrera Ciencia de la Computación. Entre los objetos de
estudio de la disciplina se incluye la asignatura Sistemas Operativos y sus
Objetivos Generales son los siguientes: (Superior, 2009)
1. Evaluar, asimilar, adaptar y crear componentes de un sistema operativo.
2. Asimilar las principales características de diseño e instrumentación de los
sistemas de archivos que se definen en cada uno de los SO objeto de
estudio, creando habilidades en el estudiante para reconocer los distintos
sistemas de archivos instalados en una arquitectura con un SO en
concreto.
3. Profundizar en los temas de multiprogramación, consolidando los
conocimientos para crear aplicaciones en ambientes de tiempo
compartido.
4. Aprender las distintas técnicas de administración de memoria RAM, así
como las estructuras de control definidas por los sistemas operativos para
una utilización eficiente de la misma.
5. Entender los mecanismos de memoria virtual y su instrumentación en los
SO objeto de estudio.
En el proceso de enseñanza de la asignatura es necesario cumplir con los
objetivos expuestos y para ello es imprescindible conocer los contenidos de:
Capítulo 1
19
Sistema de Archivo, Administración de Memoria y Planificación de la CPU, que
son los módulos principales de la materia de estudio.
1.4 Los mapas conceptuales y la enseñanza a distancia.
Los Mapas Conceptuales constituyen una de las herramientas más utilizadas en
la gestión del aprendizaje por la posibilidad que estos ofrecen de personalizar el
aprendizaje, compartir el conocimiento y para aprender a aprender.
Novak (Novak, 1991) destaca que el acto de hacer mapas conceptuales se
describe como una actividad creativa en la que el estudiante debe hacer un
esfuerzo para aclarar significados, identificando los conceptos importantes,
relaciones y estructura del contenido tratado. La creación de conocimiento
requiere un alto nivel de aprendizaje significativo, los mapas conceptuales
facilitan este proceso, por lo que resultan importantes en el aprendizaje
principalmente debido a que:
• Dan la posibilidad de hacer un proceso activo en el que el estudiante es
obligado a relacionarse con los conceptos y a que profundice en el
contenido.
• Permiten organizar información, sintetizarla y presentarla gráficamente.
• Ayudan a planificar la instrucción a la vez que sirven de auxiliar para
aprender a aprender, o sea, que enseña la materia y cómo estudiarla.
• Logran un aprendizaje interrelacionado, al no aislar los conceptos, las
ideas de los alumnos y la estructura de la disciplina.
• Favorecen la creatividad y autonomía.
• Favorecen el trabajo colaborativo.
Ontoria (Ontoria, 1996) considera que los mapas conceptuales constituyen un
recurso esquemático para representar un conjunto de significados conceptuales
incluidos en una estructura de proposiciones. Estas pueden ser explícitas o
Capítulo 1
20
implícitas. Por ello los mapas conceptuales proporcionan un resumen
esquemático de lo aprendido, ordenado de una manera jerárquica, aspectos que
lo hacen una herramienta eficaz para lograr un aprendizaje significativo.
Por otra parte, Ausubel (Ausubel and Novak, 1978) señala que un aprendizaje
se dice significativo cuando una nueva información (concepto, idea, proposición)
adquiere significados para el aprendiz a través de una especie de anclaje en
aspectos relevantes de la estructura cognitiva preexistente del individuo, o sea,
en conceptos, ideas, proposiciones ya existentes en su estructura de
conocimientos (o de significados) con determinado grado de claridad, estabilidad
y diferenciación.
Los mapas conceptuales juegan un papel fundamental en este tipo de
aprendizaje (significativo), pues mediante ellos se logra presentar al estudiante
la información más organizada, con un referente gráfico, respondiendo a
estructuras cognitivas desarrolladas por profesores y expertos en una rama del
conocimiento, que respondan a su vez a los intereses y a las estructuras
cognitivas desarrolladas por los estudiantes anteriormente, además, permite el
trabajo colaborativo entre estudiantes y entre estudiantes y profesores, de forma
tal que los primeros vayan construyendo su conocimiento no solo a partir de sus
percepciones, sino de las de los demás estudiantes, posibilitando que el profesor
pueda evaluar lo aprendido.
Con el uso de los mapas conceptuales en el proceso educativo se pasa por tres
etapas importantes: (Estrada and Febles, 2002)
• Etapa de PLANEACIÓN: como recurso para organizar y visualizar el plan
de trabajo, evidenciar las relaciones entre los contenidos y resumir
esquemáticamente el programa de un curso.
• Etapa de DESARROLLO: como una herramienta que ayuda a los
estudiantes a captar el significado de los materiales que pretenden
aprender.
Capítulo 1
21
• Etapa de EVALUACIÓN: como recurso para la evaluación formativa.
Permite "visualizar el pensamiento del alumno", para así corregir, a
tiempo, posibles errores en la relación de los conceptos principales.
1.4.1 La enseñanza a distancia
Los profesores universitarios están obligados a despojarse de los conceptos
tradicionales y asumir todo lo nuevo desde una posición abierta al cambio con
iniciativa y creatividad. Solo de ese modo las transformaciones que se proponen
podrán materializarse en la actividad práctica. Si no ocurre así, comienzan las
incomprensiones y las tendencias a mantener los mismos métodos y formas
organizativas anteriores, lo cual frena y limita el proceso de cambio.
Incuestionablemente, en el nuevo escenario de la universalización de la
educación superior toca a los docentes impulsar estas transformaciones. (de la
Cruz López, 2008)
La educación superior cubana atesora significativos logros, pero es
indispensable continuar avanzando en aras del mejoramiento para solucionar los
problemas actuales y proyectarse hacia el desarrollo futuro. Por lo que es una
necesidad asumir el proceso de formación mediante una docencia cada vez
menos presencial, modalidad nueva casi universal en la que se aplican las
primeras experiencias, pero que auguran resultados positivos. (de la Cruz
López, 2008)
Los modelos de educación a distancia, desde su surgimiento en la década de los
años setenta, han utilizado los medios tecnológicos disponibles para propiciar
una comunicación educativa bajo presupuestos de separación espacio-temporal
de profesores y estudiantes. La aparición de universidades que trabajan
exclusivamente la enseñanza a distancia introdujo un primer paso hacia la
diferenciación en las formas de dispensar la educación superior. (Noa Silverio,
2005)
Capítulo 1
22
Es por ello que la educación a distancia ha tenido un impulso vertiginoso en los
últimos años, debido al gran desarrollo de la informática y las
telecomunicaciones (Telemática), lo que ha permitido perfeccionar las
tecnologías educacionales y resolver problemas de masividad, espacio, tiempo y
llevar el conocimiento más actualizado a quienes lo necesiten sin tener que
ausentarse de su puesto de trabajo o de su familia. (Hernández, 1996)
La enseñanza a distancia, como se expresa anteriormente, es un sistema de
comunicación masiva y bidireccional que sustituye la interacción personal en el
aula del profesor y el alumno, como medio preferente de enseñanza por la
acción sistemática y conjunta de diversos recursos didácticos y el apoyo de una
organización tutorial que propicia el aprendizaje autónomo de los estudiantes.
(Martínez, 1988)
Actualmente la educación a distancia es muy usada dentro del proceso
educativo, a pesar de ser un desafío en la enseñanza y aprendizaje, debido a
que posee peculiaridades específicas que la distinguen de la educación
desarrollada en el aula tradicional. (Pérez, 1995)
Estas distinciones son:
• La separación del profesor y el educando durante la mayor parte del
proceso de instrucción.
• El uso de nuevas tecnologías computacionales para la digitalización del
contenido del curso.
• La existencia de comunicación bidireccional entre el profesor, el tutor o la
institución educativa y el estudiante.
No obstante, Altbach (Altbach, 1990) señala que las universidades
convencionales y a distancia tienen muchos rasgos comunes. La fundación de
las primeras universidades se remonta al siglo XIII y desde entonces ha primado
un modelo académico a lo largo de todo el mundo. Este modelo académico se
estableció en la Francia medieval y, tras modificaciones que se han realizado a
Capítulo 1
23
través de los siglos, se puede considerar que aún permanece como patrón
universal, patrón que se repite en las universidades a distancia. Es por ello que
este autor señala que la esencia de las universidades presenciales se mantiene
en las que son a distancia.
Para muchos estudiosos la historia de la educación a distancia se inicia en la
década del setenta del siglo pasado, pero para otros comenzó a finales del siglo
XIX, con los estudios por correspondencia, por lo que contaría ya con más de
150 años de existencia. Hoy en día se acepta que la educación a distancia ha
transcurrido ya por cinco generaciones, las cuales según Noa (Noa Silverio,
2005) son:
1. Estudios por correspondencia.
2. Modelo multimedia.
3. Modelo de teleaprendizaje: videoconferencia y audioconferencia.
4. Modelo flexible: internet.
5. Modelo de aprendizaje flexible e inteligente (agentes).
Un ejemplo de la primera generación con referencias del siglo XIX en nuestro
país, fue la óptica martiana acerca de los problemas educativos. José Martí en
su afán de coadyuvar a la formación de la niñez latinoamericana, diseñó un
proyecto a distancia como una nueva alternativa pedagógica. La vía que utilizó
fue la publicación de la revista La Edad de Oro. (Chávez Rodríguez, 1990)
La quinta generación es la nueva visión que surge y se considera producto del
desarrollo en los primeros años del siglo XXI. Se basa en agentes autónomos e
inteligentes, bases de datos que asisten el aprendizaje, consideradas como la
Web semántica educativa (Noa Silverio, 2005). La aplicación APA-Prolog del
Centro Universitario de Sancti Spirítus en cooperación con el grupo de
Informática Educativa del CEI, usa agentes inteligentes y mapas conceptuales
para enseñar Programación Lógica.
Capítulo 1
24
Las posibilidades que brinda la educación a distancia como: facilitar estrategias
de educación permanentes, motivar al alumno en el aprendizaje, o dar acceso a
la educación a aquellos sectores de la población que por razones de distancia u
horario no puedan atender la educación tradicional, son motivos que han
incrementado el uso de esta vía de educación, de tal modo que las instituciones
que tradicionalmente se han dedicado a una educación "presencial", han
empezado a transformar sus cursos presenciales en cursos "a distancia".
Por otra parte, la aplicación de nuevas tecnologías de la información y las
comunicaciones en la enseñanza a distancia, facilita la actualización de los
contenidos científicos presentados y estimula la atención y participación del
alumnado, brindándole a estos una atracción visual que los motiva a interactuar
con el medio, de modo que si a estas cualidades se suman funciones para
favorecer el desarrollo del pensamiento y las estrategias cognitivas superiores,
se asiste a un tipo de recurso ideal para la práctica educativa. (Molina, 2004)
Sin embargo, la simple incorporación de estas tecnologías innovadoras no
garantiza la efectividad de los resultados, ya que no supone el cambio de
materiales, sino una oportunidad para el cambio en la filosofía educativa. Formar
estudiantes para que sean capaces de desenvolverse en un contexto de
colaboración y de permanente interacción social donde el conocimiento
necesario para resolver situaciones cambia constantemente, supone un desafío
para la educación superior actual. (Álvares et al., 2005)
1.4.2 Mapas Conceptuales: En la enseñanza a distancia
La versatilidad y el carácter de la tecnología educativa, sobre todo la informática,
hace que las propuestas de utilización se sitúen en todas las etapas del sistema
educativo escolar desde el preescolar hasta la universidad. La tecnología
educativa se ha ido convirtiendo, desde hace varios años, en una tendencia
pedagógica de gran impacto. En esta tecnología las concepciones cognitivas -
cibernéticas del aprendizaje han convertido a la computadora en metáfora
explicativa del cerebro humano. Se considera que la computadora no solo es
Capítulo 1
25
capaz de realizar acciones humanas como calcular, tomar ciertas decisiones,
enseñar; se afirma también que toda la actividad mediada por ella, presupone
necesariamente el desarrollo de capacidades cognitivas y metacognitivas:
resolución de problemas, algoritmización de tareas, planificación, etc. (Chávez
Rodríguez, 2002)
Desde hace varios años se ha venido planteando que la informática debe
introducirse en la educación como objeto de estudio, como herramienta de
trabajo y como medio de enseñanza.
Hoy en día la utilización de los medios informáticos se ha convertido en una
característica distintiva de la enseñanza en general y más particularmente en la
enseñanza de las ciencias. (Váldes and Sifredo, 2006)
Muchos de los proyectos informáticos desarrollados para potenciar el aprendizaje
se inscriben en esta orientación centrada en los conocimientos. Los primeros
estuvieron dirigidos a la elaboración de sistemas para conducir el aprendizaje.
(O'Shea and Self, 1985)
Tal es el caso de los mapas conceptuales, los cuales son un aporte que en sus
inicios, no estaban relacionados con las redes de cómputo o comunicación, no
existían herramientas que apoyaran la digitalización de los mismos, pero con el
desarrollo de las redes se ha facilitado la aparición de aplicaciones o
herramientas que permiten, con gran facilidad, compartir, crear y editar mapas
conceptuales. Es por ello que el uso de los mismos, apoyándose en las redes de
información, se ha convertido en un potente recurso educativo. (Díaz and Leal,
2004)
Cuando los recursos multimedia se combinan a través de la interactividad, se
crean posibilidades para el desarrollo de un entorno educativo realmente efectivo
que garantiza el paso de la “contemplación viva al pensamiento abstracto…” en el
que el estudiante asume un rol protagónico: tiene la oportunidad de seleccionar la
parte del material con la que desea interactuar (Labañino Rizzo and González
Marchante, 2002). Es de esta forma que los mapas conceptuales constituyen uno
Capítulo 1
26
de los recursos más completos que puede brindar la enseñanza a distancia, pues
ellos concuerdan con un modelo de educación centrado en el alumno y no en el
profesor: (Rossi, 2009)
• Atiende al desarrollo de destrezas y no se conforma solo con la repetición
memorística de la información.
• Pretende el desarrollo armónico de todas las áreas del objeto de estudio.
• Le brinda al estudiante una señal de seguridad que va posibilitando su
autoestima.
• Proporcionan un resumen esquemático de lo aprendido y ordenado de una
manera jerárquica: desde los más generales hasta los más específicos.
Aunque actualmente existen varias herramientas informáticas para realizar
mapas conceptuales tales como Shared Space, MindMapper, ConceptDraw,
FreeMind, entre otros, el CmapTools ocupa un lugar reconocido en la creación
de estos mapas por brindar la opción de ser un software gratuito con un
ambiente cliente-servidor. (Cañas, 2006)
Usar esta herramienta para la edición de los mapas conceptuales permite
obtener mapas cognitivos con una interfaz elegante y fácil de navegar. Emplear
las redes de computadoras para ello, ha convertido a los mapas conceptuales en
el medio de enseñanza ideal para organizar y captar el conocimiento.
1.5 Resumen del capítulo
La enseñanza es una tarea compleja que necesita de recursos que ayuden a
hacerla más amena y productiva.
Comprender el funcionamiento interno de los Sistemas Operativos y poder
modificarlos, es uno de los objetivos que se han trazado históricamente los
planes de estudio de la carrera Ciencia de la Computación (con sus variantes de
denominaciones) en Cuba. Llevar a cabo esa tarea resulta sumamente difícil, de
Capítulo 1
27
ahí la necesidad de usar nuevos medios de enseñanza que ayuden a mejorar
los niveles de comprensión y asimilación de los contenidos.
El desarrollo alcanzado por las Tecnologías de la Información y las
Comunicaciones ha favorecido notablemente la educación a distancia mediante
el desarrollo de aplicaciones educativas. Los mapas conceptuales constituyen
una fuerte herramienta capaz de crear y compartir conceptos a través de un
entorno cognitivo.
Todo lo anterior justifica la selección de los mapas conceptuales como apoyo
para la enseñanza de los Sistemas Operativos. En este capítulo se han
abordado los aspectos teóricos y técnicos relacionados con:
• los mapas conceptuales y sus posibilidades para la enseñanza a
distancia,
• los sistemas operativos y su enseñanza,
• la utilización de los mapas conceptuales en la enseñanza de los sistemas
operativos.
En el próximo capítulo se toman en cuenta las conclusiones anteriores, para
explicar el desarrollo de un nuevo sistema para enseñar sistemas operativos.
Capítulo 2
28
2 Capítulo II: Los Mapas Conceptuales como medio para la Enseñanza de Sistemas Operativos.
En el análisis realizado al proceso docente de la asignatura Sistemas Operativos II
de la carrera Ciencia de la Computación, se detecta que uno de los problemas en
la asimilación de los contenidos es el nivel de abstracción que tienen los
conceptos que definen los componentes (módulos o partes) de un Sistema
Operativo, así como lo complejo que puede ser el estudio de los algoritmos
empleados para resolver diferentes situaciones presentadas en los temas a tratar.
Teniendo en cuenta la caracterización de la Tecnología Educativa y las
deficiencias que más afectan el aprendizaje de sistemas operativos, se propone
una aplicación dirigida al proceso educativo que facilite el trabajo colaborativo, el
autoaprendizaje y la autoevaluación.
Para ello se utiliza la herramienta CmapTools en la creación de los mapas
conceptuales con el fin de organizar el sistema de conocimientos de la asignatura
Sistemas Operativos II.
En el presente capítulo se describe la concepción de dicha aplicación, las
indicaciones que deben seguir los estudiantes mediante su uso, así como los
aportes que brinda para el desarrollo de la asignatura y la carrera.
2.1 Mapa conceptual que organiza el contenido de la asignatura Sistemas Operativos II
La aplicación se compone de cuatro mapas generales representados de una forma
jerárquica. El mapa principal, denominado Sistemas Operativos, contiene los tres
mapas restantes: Sistema de Archivos, Administración de la Memoria y
Planificación de la CPU. Aunque esta es la concepción actual del sistema, es muy
posible que a estos últimos mapas se le incorporen más en un futuro, los cuales
serán otros recursos y ayudarán a que el conocimiento sea más específico y
generalizado a la vez.
Capítulo 2
29
Los mapas se han creado de forma jerárquica debido a la jerarquía de conceptos
que tiene el contenido de las asignaturas que tratan los Sistemas Operativos. Esto
significa que el estudio de conceptos comienza por el más general hasta llegar a
conceptos más específicos, de modo que entender estos últimos está en
dependencia de haber comprendido con claridad los conceptos que le preceden.
La idea central es que dichos mapas sirvan de un repositorio de información,
relacionen conceptos y permitan una navegación fácil para buscar lo que se está
investigando o estudiando.
2.2 Recursos asociados a los Mapas
Luego de la creación de un mapa conceptual, es importante ofrecer información
que argumente o explique más detalladamente los conceptos con el fin de facilitar
la comprensión por parte del estudiante.
A cada concepto se le agrega, si es necesario, este tipo de información a través
de recursos, los cuales pueden ser:
• Mapas Conceptuales: CMAP (realizados en CmapTools).
• URL: HTML, PHP, XHTML.
• Documentos: TXT, DOC, PDF.
• Audios: MP3, MIDI, WAV.
• Imágenes: JPG, GIF, BMP.
• Videos: MPEG, AVI.
• Presentaciones: PPT, SWF.
• Aplicaciones: Applets de Java, Flash, Software.
No existen preferencias entre los tipos de recursos a utilizar, pues lo que se mide
en ellos es la calidad de su comprensión. Es decir, si se necesita una explicación
detallada, es más conveniente emplear documentos de texto. Si la información
Capítulo 2
30
requiere de una visualización por su contenido abstracto, se opta por imágenes o
videos. Si se desea ejemplificar cierto proceso o algoritmo, es más eficaz realizar
animaciones o aplicaciones.
2.2.1 Recursos insertados en la Aplicación.
Para la aplicación “Mapas Conceptuales para la enseñanza de Sistemas
Operativos”, se escogieron los siguientes tipos de recursos:
• Páginas HTML:
Las ventajas de las páginas Web, son su rápido acceso y facilidad de
navegación, además, pueden contener diferentes fuentes de recursos
educativos, pues generalmente se presentan en formato multimedia e
hipertextual, incluyendo buenos gráficos dinámicos, simulaciones, entornos
heurísticos de aprendizaje, etc.
Poseen además un grado de individualización pues el trabajo con páginas
Web individualiza el trabajo de los alumnos, ya que cada uno puede buscar
y consultar lo que le interese en función de sus conocimientos previos y sus
intereses.
El diseño previo de las páginas, al igual que el de los gráficos e imágenes
que contiene, se creó en Adobe PhotoShop CS3 Extended, exportándolos
como Web y dispositivos para su utilización en la implementación.
Luego de realizada una vista preliminar, cada página se programa en
lenguaje HTML (HyperText Markup Language) con la aplicación Adobe
Dreamweaver CS3. A cada una se le vincula una hoja de estilo CSS
(Cascading Style Sheets), que es un lenguaje creado para controlar el
aspecto o presentación de los documentos electrónicos definidos con HTML
y XHTML. CSS es la mejor forma de separar los contenidos y su
presentación, lo que presenta numerosas ventajas, ya que obliga a crear
documentos HTML/XHTML bien definidos y con significado completo
Capítulo 2
31
(también llamados "documentos semánticos"). Además, mejora la
accesibilidad del documento, reduce la complejidad de su mantenimiento y
permite visualizar el mismo documento en infinidad de dispositivos
diferentes. (Eguíluz, 2008)
Siguiendo este esquema de diseño e implementación, fueron creadas
sesenta páginas que están asociadas a los diferentes conceptos (al menos
una a cada concepto). Cada una tiene una versión en formato PDF para ser
descargada.
• Multimedia:
La multimedia da la posibilidad de representar la información, empleando
combinaciones de texto, sonido, imágenes, animaciones y videos. En ellas
se puede incluir asociaciones predefinidas (conocidas como hipervínculo),
que permiten a los usuarios moverse por la información de un modo más
intuitivo e interactivo.
Permiten además usar hipertexto, lo que hace que la multimedia no sea
solo una presentación estática con imagen y sonido, sino una presentación
interactiva infinitamente variada e informativa.
Para la aplicación se crearon dos Multimedia, las cuales abarcan el
contenido fundamental de los conceptos Paginado y Segmentado. Fueron
creadas con la aplicación Adobe Flash CS3, programadas con su propio
lenguaje Action Script 2.0, el cual añade la interactividad a un documento
en respuesta a acciones y eventos de un usuario. Action Script usa objetos
definidos con métodos, propiedades y eventos incorporados. Añade
además clases predefinidas, creando aplicaciones compactas y eficientes.
Crea instrumentos de interfaz de usuario que permiten la reutilización del
código. (Bleyle et al., 2003)
• Applets de Java:
Capítulo 2
32
Desde la década de 1990, se han elaborado numerosas propuestas
didácticas de simulación por computadoras (Barberá and Sanjosé, 1990,
Abreu et al., 1991, López et al., 1997). Variantes simples y muy útiles son
hoy los populares Applets que se han confeccionado sobre innumerables
fenómenos y experimentos. Pueden obtenerse libremente en la Web y se
han preparado herramientas informáticas que facilitan su confección.
(Esquembre, 2002)
Un Applets de Java es una aplicación que se visualiza desde un navegador.
El usuario puede correr la aplicación con solo tener instalada la máquina
virtual de Java y disponer de la dirección URL. Un navegador accede a
través de esta dirección al código ya compilado, que puede estar en un
archivo .jar para facilitar su descarga rápida. Estos tipos de aplicaciones
pueden contener texto, imágenes, audio, entre otros. Es por ello que
aparecen integradas también a libros electrónicos. (Franco, 2005)
Uno de los recursos hechos con esta herramienta permite simular el
funcionamiento de los algoritmos de búsqueda de clusters perdidos y
doblemente enlazados de un sistema de archivo FAT. Otro simula la
situación particular de asignación de espacio en disco en un sistema de
archivo de colocación indexada.
2.2.2 Mapa: Sistema Operativo
Es el mapa “inicial” del sistema, el entrecomillado se debe a que en la etapa actual
la navegación es libre y un usuario puede comenzar su estudio por cualquiera de
los mapas. En un futuro se desea agregar, a la navegación libre, una forma
alternativa de navegación que sea asistida por alguna técnica de Inteligencia
Artificial. La asistencia estará basada en los conocimientos previos de los
estudiantes.
Este mapa (figura 2.1) presenta los conceptos más generales y sirve de vía de
acceso a los restantes tres mapas que conforman el sistema. En él se detallan
Capítulo 2
33
aspectos generales tales como las distintas formas de clasificar a los sistemas
operativos, los recursos (de hardware y software) que manipula además de los
módulos o partes que conforman un SO.
Figura 2.1. Mapa “Sistemas Operativos”
El nivel primario del mapa muestra el concepto “Sistema Operativo”, dicho
concepto se ha representado con una elipse para distinguirlo de los restantes
conceptos que se han representado con rectángulos. Esta distinción se debe a
que dicho concepto es el nodo inicial del mapa, porque es el más general y de él
se derivan jerárquicamente los demás conceptos.
Para argumentar y profundizar más sobre el concepto que representa el nodo
inicial, se le añaden páginas Web, en las cuales se muestra una introducción
Capítulo 2
34
referente al concepto y se realiza un bosquejo por la historia de los sistemas
operativo (figuras 2.2 y 2.3).
Figura 2.3
Página. “Historia de los
Sistemas Operativos”
”
Figura 2.2
Página. “Introducción”
Capítulo 2
35
En la página Introducción (Figura 2.2) se habla de forma general sobre los
Sistemas Operativos, puntualizando en su definición y las operaciones que
realizan. En Historia de los Sistemas Operativos (Figura 2.3), se muestran las
distintas generaciones por las que han pasado estos sistemas en su desarrollo.
A los demás conceptos también se le han asociados recursos similares que
sirven de apoyo a la argumentación de los mismos.
A los conceptos “Sistema de Archivo”, “Planificación de la CPU” y
“Administración de Memoria”, se les distingue de los demás conceptos, optando
por un color diferente para cada uno de ellos, representando con ello un símbolo
de identificación. Esto se debe a que dichos conceptos son indispensables al
estudiar los Sistemas Operativos, debido a que constituyen las partes o módulos
que lo conforman. El recurso asociado a cada uno de ellos es un nuevo mapa
conceptual.
2.2.3 Mapa: Sistema de Archivo.
El Sistema de Archivo es un módulo del sistema operativo que se encarga, como
su nombre lo indica, del trabajo con archivos y directorios. Entre sus funciones
se incluyen: crear, abrir, cerrar, leer y escribir archivos. Este módulo es el más
“visible” de cualquier Sistema Operativo, al menos desde el punto de vista del
usuario. Este fenómeno ocurre debido a que la mayoría de los usuarios hacen
trabajos que tienen efectos directos sobre este subsistema y lo realizan,
además, de forma interactiva.
En el mapa de la figura 2.4 se representan los aspectos más generales a tratar
referente al tema.
Capítulo 2
36
Figura 2.4. Mapa “Sistema de Archivo”
El Sistema de Archivo se encarga de administrar archivos y directorios, los
archivos a su vez se organizan por bloques1.
Dependiendo de la forma en que están organizados los archivos, un sistema de
archivo puede ser, genéricamente, de Colocación Contigua, Colocación Enlazada o Indexada.
1 Bloque. Unidad mínima de asignación de espacio en disco.
Capítulo 2
37
Independientemente de la forma de colocación, las implementaciones
particulares de cada sistema operativo le dan un formato propio a su sistema de
archivo. Algunos de los más populares son:
FAT (File Allocation Table). Originariamente del sistema operativo MS-DOS y
después extendido (sobre todo por un problema de compatibilidad) a los SO de
la familia Windows. Es un sistema de colocación indexada aunque algunos
autores, a nuestro juicio erróneamente, lo clasifican como de colocación
enlazada debido a la forma enlazada en que se relacionan los bloques (cluster
según la terminología de Microsoft) dentro de la FAT.
NTFS (New Technology File System). Surgido en los SO Windows brinda un
nivel de seguridad que no soporta su antecesor de MS-DOS.
Ext2, Ext3, Ext4. Todos de la familia UNIX, se caracterizan por la gran
dimensión que puede alcanzar un archivo debido a su complicado sistema de
índices primarios, secundarios y terciarios.
HPFS (High Perform File System). Sistema de archivo del SO OS/DOS.
Cada sistema de archivo (Colocación Contigua, Colocación Enlazada y
Colocación Indexada) tiene asociado un nodo en el mapa del sistema de archivo
y cada nodo tiene asociado, como recurso, una página Web, mediante la cual el
estudiante puede comprender el contenido que se trata. Algunas de ellas
contienen imágenes que ayudan a la ejemplificación de los conceptos que se
muestran.
La figura 2.5 muestra la página Colocación Enlazada, donde se explica,
auxiliándose de un ejemplo, la esencia del concepto y las ventajas y desventajas
de esta forma de organización del sistema de archivo.
Otros de los recursos que tiene asociado el mapa son la simulaciones que están
hechas como Applets de Java, por ejemplo, el concepto Colocación Indexada,
tiene asociado una aplicación que simula la asignación de espacio en disco
(figura 2.6).
Capítulo 2
38
Figura 2.5. Página “Colocación Enlazada”
Capítulo 2
39
Figura 2.6. Simulación “Colocación Indexada”.
La parte izquierda de la figura muestra la lista de bloques libres del disco, o sea,
los espacios consecutivos del disco (en unidades de bloques) que no están
usados. La lista cambiará su contenido según se vayan creando o borrando
archivos. La figura muestra el caso particular donde hay cuatro “huecos” libres
en el disco: el primero comienza en el bloque 1 y tiene longitud 2, el segundo
comienza en el bloque 5 y tiene longitud 2, el tercero comienza en el bloque 9 y
tiene longitud 5 y el cuarto comienza en el bloque 17 y tiene longitud 105.
La situación de fragmentación del único archivo representado (a.java) ha
ocurrido porque en el momento de su creación el espacio necesitado (6 bloques)
no estaba de forma contigua, lo que proporciona dos ideas básicas: la primera
es que queda claro que en los sistemas de archivos de colocación indexada no
Capítulo 2
40
es necesario que un archivo tenga sus bloques en espacios consecutivos del
disco y la segunda da la visión de cómo se indexan los bloques pertenecientes a
un archivo. Esta última idea se detalla a continuación.
Al centro de la figura se muestra la tabla de directorio (TD). Para la colocación
indexada, basta que existan tres entradas para cada archivo:
• El nombre del archivo,
• Su longitud en bloques,
• Un puntero a un bloque especial en el disco, denominado bloque de
índice, que contiene punteros a los restantes bloques del archivo.
La TD en el momento actual, solo contiene un archivo, denominado a.java, (TD
[1, 1]), que tiene longitud 6 (TD [1, 2]), con bloque de índice 3 (TD [1, 3]), este
último campo es una especie de puntero al bloque 3 del disco.
La parte derecha de la figura es una representación gráfica del disco. Los
bloques del disco se representan por cuadrados y en caso de que un bloque
esté haciendo la función de bloque de índice (en este caso el 3), el cuadrado se
transforma en un círculo desde el cual, parten los índices que se representan
gráficamente por líneas que terminan en los bloques respectivos. En realidad el
contenido del bloque de índices está formado por el conjunto de los números de
los bloques que pertenecen al archivo, en este caso: [4, 7, 8, 14, 15, 16].
La parte inferior de la figura contiene botones que permiten realizar las funciones
básicas que se hacen sobre el sistema de archivo: crear, borrar, listar o extender
un archivo, formatear el disco y también un ejemplo preconcebido y animado de
cómo se realiza un conjunto de acciones sobre el disco.
Debido a que el sistema no es rígido, los estudiantes pueden interactuar con él y
hacer sus propios ejercicios para apreciar cómo se hacen cada una de las
acciones. Es posible apreciar, entre otros problemas, la fragmentación que
provocan estos sistemas, la posibilidad de los accesos directos, etc. En la figura
Capítulo 2
41
2.6 se puede observar que en ese instante el usuario del sistema va a crear un
archivo de tamaño 6, denominado nuevo y que el color que se le va a asociar es
el rojo. Los colores solo se utilizan con fines docentes y nada tienen que ver con
las estructuras reales del sistema de archivo.
Para el caso del concepto FAT ocurre algo similar, posee una simulación, donde
se reflejan las dos problemáticas que se presentan en los sistemas FAT:
“clusters doblemente enlazados” y “clusters perdidos” (figura 2.7).
Para la implementación de la misma se toma como criterio que los archivos solo
podrán ocupar como máximo cuatro bloques, con el objetivo de lograr una
simulación más simple, de modo que el estudiante logre entender la esencia del
problema. Realmente la cantidad de bloques que ocupa cada archivo depende
de la cantidad de bloques que necesite, lo que conllevaría a una simulación tan
compleja como se quiera, pero se correría el riesgo de ser incomprensible para
el alumno.
Figura 2.7. Simulación “Problemas en los sistemas FAT”
Capítulo 2
42
La aplicación simula el funcionamiento de un sistema FAT, para ello el usuario
introduce los archivos que se desean localizar en la tabla de directorios que se
muestra en la parte superior del lado izquierdo, especificando nombre y la
dirección de inicio de cada uno de ellos. La dirección de inicio representa el
primer bloque que corresponde al archivo y el escaque inicial (para ese archivo)
de la tabla de localizaciones de archivos (FAT) mostrada en la parte derecha.
Para cada archivo se recorre la tabla FAT obteniendo su cadena de referencia,
las cuales se representan en la tabla de índice mostrada en la parte inferior del
lado izquierdo, empleando para ello distintos colores con el objetivo de distinguir
entre un archivo u otro.
La cadena de referencia representa los bloques donde se encuentra el archivo
en el disco y mediante ella se puede concluir la existencia o no de clusters
doblemente enlazados.
2.2.4 Mapa: Planificación de la CPU.
La Planificación de la CPU es un conjunto de técnicas y algoritmos que se
incorporan a los Sistemas Operativos Multiprogramados. Esta planificación
gobierna el orden en que se ejecutan los procesos. El objetivo primario de la
Planificación de la CPU es optimizar el rendimiento del sistema y esto se logra
con un buen aprovechamiento de la CPU y con la disminución de los tiempos de
espera por parte de los procesos.
El mapa aborda los temas relacionados a este módulo, temas que pueden ser
difíciles de asimilar debido a la abstracción del contenido y a lo poco visible que
resulta para el estudiante (figura 2.8).
Capítulo 2
43
Figura 2.8. Mapa “Planificación de la CPU”
El nodo Planificación de la CPU tiene asociada la información relacionada con la
definición, precisando en aspectos imprescindibles para la asimilación de los
temas a tratar. A dicho nodo se le relacionan los conceptos Despachador, Planificador, además de los Algoritmos de Planificación que existen, los
cuales pueden ser Con Desalojo o Sin Desalojo.
Cada nodo tiene asociado una página Web (figura 2.9) que apoya la
argumentación de los conceptos y para enriquecimiento de la información
muestra ejemplos que sirven de complemento a la teoría, sobre todo en los
algoritmos de planificación: FCFS, Prioridad, SJF, Round Robin, Colas Múltiples y Colas Multiniveles con Retroalimentación.
Estos algoritmos planifican la selección de los proceso a ejecutar, siendo una
temática difícil y compleja en el aprendizaje.
Capítulo 2
44
Figura 2.9. Página “Colas Múltiples”
La página de Colas Múltiples contiene la explicación del funcionamiento de
dicho algoritmo, empleando para ello un ejemplo, a través de una imagen
auxiliar.
2.2.5 Mapa: Administración de la Memoria
La memoria es un recurso importante que debe ser cuidadosamente gestionado.
A todo programador le gustaría poder contar con una memoria infinitamente
grande, rápida y que fuese además no volátil. Esto es, que no perdiese su
contenido en ausencia de energía eléctrica. Pero al no poder contar con algunas
de estas características han surgido técnicas y algoritmos capaces de
administrar de una forma óptima la memoria de las computadoras.
Capítulo 2
45
El mapa aborda los temas generales del contenido, donde trata las técnicas y
algoritmos que permiten administrar la memoria (Figura 2.10).
Figura 2.10. Mapa “Administración de la Memoria”
El Sistema de Administración de Memoria se encarga de administrar la Memoria
como su nombre indica. La Memoria se clasifica como Física o Lógica. Dicho
sistema se agrupa en dos sistemas: Sistemas de Colocación Contigua y
Sistemas de Colocación no Contigua, de ellos se derivan otros conceptos que
abordan los mecanismos utilizados en cada sistema. Otro aspecto a tratar es la
Memoria Virtual, concepto muy utilizado actualmente en la administración de la
memoria.
Capítulo 2
46
Cada concepto de este mapa tiene asociado como recurso una página Web, por
ejemplo la (Figura 2.11) muestra detalles acerca de la colocación no contigua
de la memoria.
Figura 2.11. Página “Colocación no Contigua de memoria”
Los conceptos Paginado y Segmentado contienen una multimedia que abarca
el contenido referente a los mismos. (Figuras 2.12, 2.13). Esta multimedia
aborda temas tales como: definición del Sistema Paginado y Acceso a Memoria
Física sin Fallo de Página, explicando el procedimiento para buscar una página
en la memoria. Se explica también el Acceso a Memoria Física con Fallo de
Página, mostrando mediante un ejemplo, cuándo y cómo ocurre. Además,
presenta algunos algoritmos para seleccionar Páginas Víctimas: Página de uso
Capítulo 2
47
no tan reciente, Página de menor uso reciente, Página de la segunda
oportunidad y Página del reloj.
Figura 2.12. Multimedia “Sistema Paginado”
Figura 2.13. Multimedia “Sistema Segmentado”
Capítulo 2
48
La multimedia relacionada al concepto Segmentado muestra temas como:
definición del concepto Fallo de Segmento. Respecto a este, explica cuándo
ocurre un Fallo de Segmento en un Sistema Segmentado y la solución para
dicho problema. Además, aborda el tema de la Fragmentación Externa, el por
qué ocurre y cómo solucionarlo mediante la Compactación.
2.3 Indicaciones para los estudiantes.
La versión actual de este sistema permite solo la navegación libre y no toma en
cuenta el conocimiento de los estudiantes para guiarlos por el entramado de
conexiones que tienen los mapas. Por ello es importante presentar algunas
recomendaciones que, a nuestro juicio, ayudarán a usar de forma más efectiva
el recurso que se presenta. La experiencia con el uso del mapa y las
sugerencias de los profesores, de seguro le darán más riqueza a estas breves
indicaciones iniciales.
• Pueden comenzar el estudio del contenido por cualquiera de los mapas
en dependencia del nivel de conocimiento que posean, aunque se les
sugiere comenzar por el mapa más general “Sistemas Operativos”.
• En el estudio se debe tener en cuenta la jerarquización de los conceptos,
debido a que, para la comprensión de los conceptos de más bajo nivel, se
deben dominar los conceptos que le preceden.
• Si se presentan deficiencias en la comprensión de algunos conceptos, se
debe pedir ayuda al profesor que imparte la asignatura.
• Se debe buscar la integración de los contenidos nuevos a los conocidos.
Capítulo 2
49
2.4 Aportes de la propuesta al desarrollo de la asignatura y la carrera.
La propuesta metodológica para la organización del sistema de
conocimientos en la asignatura Sistemas Operativos, de la carrera de Ciencia
de la Computación, permite:
• Relacionar e integrar conocimientos que contribuyen a la comprensión de
los complejos algoritmos de la asignatura.
• Llegar a conclusiones propias.
• Proporcionar material bibliográfico y recursos que tratan el tema de la
asignatura.
2.5 Resumen del capítulo
Dada la complejidad del contenido que se imparte en las asignaturas Sistemas
Operativos I y II, se presentan dificultades que obstaculizan su aprendizaje, lo
que fundamentalmente se debe al nivel de abstracción que tienen sus conceptos
y algoritmos. De modo que, enseñarlo también resulta una tarea difícil si no se
cuenta con los medios adecuados.
Por ello se propone una aplicación, la cual será un nuevo medio de enseñanza
que sirve de auxiliar en el proceso docente-educativo de esta disciplina, usando
para ello Mapas Conceptuales, los cuales constituyen una herramienta útil que
ayuda a la enseñanza.
La aplicación se compone de cuatro mapas conceptuales que en su conjunto
constituyen un modo de organizar y relacionar de forma armónica, los
contenidos de la asignatura Sistemas Operativos II que está muy estrechamente
relacionada con Sistemas Operativos I. Se mencionan además todos los tipos de
recursos que pueden ser asociados a un mapa conceptual, especificando los
tipos que se utilizaron en la aplicación y las ventajas que aportan.
Capítulo 2
50
También se proponen las indicaciones que deben seguir los estudiantes en el
uso de la aplicación y los aportes que esta puede dar al desarrollo de la
asignatura y la carrera.
En el siguiente capítulo se realiza un análisis de la herramienta CmapTools,
utilizada para la creación de la aplicación. Además se exponen los pasos que se
siguieron para la instalación de la parte servidora del Sistema.
Capítulo 3
51
3 Capítulo III: La Tecnología Cliente-Servidor. El CMAP y la Enseñanza a Distancia.
La herramienta principal con la que se hizo la aplicación es el CmapTools, la
cual está orientada hacia una tecnología cliente-servidor, sus particularidades
son el tema central de este capítulo.
Los aspectos tratados se abordan desde la perspectiva de este trabajo de
investigación.
3.1 Creación del CmapTools.
A mediados de la década del noventa, el Instituto de Investigaciones Cognitivas
en seres Humanos y Computadoras (IHMC), crea la herramienta nombrada
CmapTools para el trabajo con modelos de conocimiento representados como
mapas conceptuales (Cañas et al., 2004). Surge por la necesidad de capturar y
representar el conocimiento de expertos durante un proyecto de desarrollo de un
sistema experto para diagnosticar enfermedades del corazón. El propio Alberto
Cañas, su autor principal, afirma que, a pesar de que el experto era una
prestigiosa personalidad en su campo de acción, existía una barrera de
comunicación entre el experto y los ingenieros del conocimiento que fue rota con
los mapas conceptuales. Estos mapas generados con sus recursos se
convirtieron en la forma de navegar a través de todo el sistema multimedial.
(Uribe, 2006)
CmapTools es un software gratuito con ambiente cliente-servidor que permite a
usuarios de todas las edades y disciplinas construir y compartir sus mapas
conceptuales.
Capítulo 3
52
3.2 Elementos que caracterizan el CmapTools.
Entre sus facilidades se pueden enumerar las siguientes: construir y compartir
mapas conceptuales, incluir nuevos conceptos, crear proposiciones o relaciones,
crear carpetas, importar, adicionar y editar enlaces a recursos y a proposiciones
entre los mapas creados (Uribe, 2006). De modo que apoya la construcción de
“modelos de conocimiento”: grupos de mapas conceptuales y recursos
asociados sobre un tema en particular. (Cañas, Hill, & Lott, 2003)
Existe un conjunto de operaciones sencillas: arrastrar, soltar, insertar, entre
otras, con las cuales los estudiantes y usuarios en general, pueden enlazar a
sus mapas todo tipo de medios (imágenes, videos, texto, páginas Web,
documentos, presentaciones, etc.) y otros mapas conceptuales, ya sea suyos o
construidos por otros.
La arquitectura cliente - servidor del CmapTools, junto con una colección de
sitios Públicos (Servidores Cmap) en los que cualquier usuario de Internet puede
crear una carpeta y construir, copiar o publicar sus mapas conceptuales, facilita
compartirlos y colaborar durante su construcción. (Cañas et al., 2003a)
La herramienta está integrada por dos aplicaciones:
• CmapTools. Es la parte cliente de la aplicación y se usa para navegar
remotamente. De forma adicional dispone de un editor de mapas con el
cual se elabora la aplicación. Su nombre puede causar confusiones ya
que se denomina igual que la aplicación general.
• CmapServer. Es la parte servidora de la aplicación. Actúa como un
repositorio compartido de los modelos de conocimiento, un índice de la
búsqueda de los mapas y de sus recursos, permite la colaboración a
través de hilos de discusión y colaboración síncrona durante la edición del
mapa y establece automáticamente la página Web de las versiones de los
mapas conceptuales.
Capítulo 3
53
CmapServer da la posibilidad de instalar un servidor Cmap para facilitar el
trabajo colaborativo, lo que significa que dos o más usuarios pueden editar el
mismo mapa al mismo tiempo, estableciendo una sesión de colaboración
sincrónica durante la cual los usuarios pueden modificar el mapa de forma
concurrente, comunicándose a través de una ventana de “chat” y por medio de
anotaciones. Se puede seleccionar una parte del mapa conceptual y hacerle una
anotación, facilitando la revisión por pares y la colaboración. (Cañas et al., 2001)
Adicionalmente, a cualquier nodo (concepto o enlace) se le puede agregar un
Hilo de Discusión, permitiendo la discusión entre participantes sobre la
proposición seleccionada.
Cuando un usuario crea un mapa y lo pone en el servidor Cmap, se convierte en
el administrador del mapa y puede determinar cuáles usuarios reciben permiso
de:
• Anotación: Permitiendo comentar el mapa pero no modificarlo, apropiado
para revisión por pares.
• Modificación: Permitiendo modificar los mapas, apropiado para
colaboración y trabajo en equipo.
• Leer: Apropiado para publicar.
El CmapTools brinda además la posibilidad de “grabar” el proceso de
construcción del mapa conceptual. Dicha grabación se guarda con el mapa
conceptual, de manera que si se copia o se transfiere la grabación no se pierde.
La reproducción también identifica cuál usuario llevó a cabo cada paso,
información esencial para apoyar el trabajo colaborativo. De hecho, la
reproducción de los mapas conceptuales creados por un individuo, revela los
procesos mediante los cuales el aprendizaje significativo estaba ocurriendo.
La opción de poder grabar un mapa conceptual mediante su elaboración es de
suma importancia debido a que, en muchos casos, el profesor no puede
acompañar al alumno durante el proceso de construcción de los mapas
conceptuales, ya sea porque hay muchos estudiantes, el estudiante está
haciendo el trabajo en su casa o el aprendizaje es a distancia.
Capítulo 3
54
Otra de las posibilidades que ofrece la herramienta es hacer una búsqueda en
Internet y en Sitios (CmapServer) mediante información (incluyendo mapas
conceptuales) que estén relacionados con los conceptos seleccionados (Cañas
and Carvalho, 2004). Significa que el usuario selecciona un concepto del mapa y
basado en el contexto realiza la búsqueda. Es decir, busca determinar “de qué
se trata el mapa” y lleva a cabo la consulta correspondiente (Carvalho et al.,
2001). De modo que el estudio o investigación de un tema se puede empezar
construyendo un mapa pequeño y usando la búsqueda para localizar
información relacionada al mapa. La información obtenida puede entonces
usarse para mejorar el mapa y el ciclo continúa de forma iterativa.
3.3 La arquitectura de red del CmapTools.
3.3.1 Localizar un lugar
Cuando CmapTools comienza su ejecución puede localizar todos los sitios
disponibles para incorporarlos a su ambiente.
Primero, el programa trata de localizar sitios en la Red de Área Local (LAN),
comenzando en los sitios que estén disponibles en la misma máquina donde el
programa está instalado.
Segundo, y el más importante, el programa trata de localizar sitios disponibles
en todas partes de Internet. La Arquitectura de Red de CmapTools ha sido
diseñada de tal forma que el usuario pueda, automática y claramente, ser capaz
de localizar todos los sitios que estén disponibles (es decir no "escondidos" por
sus administradores), dondequiera que ellos estén localizados en Internet.
Tercero, el usuario puede proveer explícitamente al CmapTools de la dirección
de Internet que él quiera localizar. (Cañas et al., 2003a)
Capítulo 3
55
3.3.2 Servidores en la misma Red de Área Local (LAN)
El CmapServer es capaz de anunciar su presencia en la LAN, para ello utiliza el
protocolo SLP (Service Location Protocol) que es para la localización de
recursos en una red. Cuando el cliente CmapTools se comienza a ejecutar (no
solo cuando comienza, sino también que lo hace de forma periódica) se envía un
mensaje de emisión para localizar la presencia de CmapServer en la LAN. Los
clientes instalados en la misma red que el servidor, ven y encuentran
automáticamente el servidor por su emisión. No se necesita ninguna
configuración de búsqueda ya sea del servidor o del cliente. El descubrimiento y
la localización son totalmente automáticos.
El mensaje de respuesta del servidor le proporciona al cliente la información de
cuáles servicios están corriendo en el servidor, pues existen varios servicios y no
necesariamente pueden estar iniciados todos, ya que el administrador del
CmapServer puede configurar el servidor para dirigir sólo un conjunto particular
de servicios. (Cañas et al., 2003a)
3.3.3 Localización de Sitios por el Directorio de Sitios
Los servidores pueden ser localizados en cualquier parte del mundo mientras
sean accesibles vía Internet y no estén protegidos detrás de un firewall. Sin
embargo, tiene que haber un mecanismo para que el cliente CmapTools pueda
encontrar estos servidores. Es por ello que estos servidores se encuentran en el
Directorio de Sitios y se accede a ellos mediante el protocolo SLP.
El Directorio de Sitios es un tipo de estructura especial que maneja los
"registros" de CmapServer, es decir, cuando un CmapServer comienza a correr
se pone en contacto con el Directorio de Sitios y define su configuración.
Además de su dirección en Internet, el CmapServer proporciona otros datos
convenientes como su nombre, información adicional, así como los servicios que
dirige. Periódicamente, el CmapServer se pone en contacto con el Directorio de
Capítulo 3
56
Sitios enviando una señal, si el Directorio de Sitios no recibe esta señal,
entonces lo quita de su lista de servidores activos.
En resumen, el Directorio de Sitios no contiene ningún mapa conceptual, solo
contiene la información de los CmapServer activos que se reportan a él. Así
cuando el cliente CmapTools se inicia, se pone en contacto con el Directorio de
Sitios definido en su configuración y recupera la lista de CmapServer que están
disponibles. (Cañas et al., 2003a)
3.3.4 La localización de “Sitios Privados”.
El CmapServer se puede configurar para que no se registre con ningún
Directorio de Sitios. De esta forma, hay sitios que no se visualizan
automáticamente y para conectarse a ellos el usuario tiene que introducir la
dirección IP y puerto por donde escucha el servidor que lo contiene. A estos
sitios agregados explícitamente por el usuario se les denomina Sitios Privados y
al igual que agregarse, también pueden corregirse o suprimirse de la lista de
servidores. (Cañas et al., 2003a)
3.4 Instalación del CmapServer.
3.4.1 Pasos de instalación.
Para el proceso de instalación del CmapServer se resaltan los siguientes pasos:
• Definir el nombre del servidor CmapServer del mismo modo que se desea
que aparezca en la vista de sitios del programa cliente CmapTools. Se
recomienda el formato <organización><nombre>. Es por ello que se
define entonces como nombre: Universidad Central de Las Villas (Cuba),
por no existir dentro de la red de servidores ninguno perteneciente a dicha
universidad.
Capítulo 3
57
• Definir la contraseña y el usuario que administrará el servidor. Puede ser
administrado de forma local o remota utilizando el AdminTool.
• Solicitar el directorio de sitios a utilizar para registrar este servidor
CmapServer. Por defecto se utiliza el directorio cmapdp.coginst.uwf.edu.
Significa que el servidor será registrado de manera automática en la red
pública Cmap. Si se deja en blanco, el servidor no tratará de registrarse
en ninguna red.
• Deberá suministrarse el número de puerto para los servicios de hilos de
discusión. Estos utilizarán un demonio o proceso IMAP para comunicarse
con los clientes CmapTools. Estos procesos requerirán el uso de algunos
puertos para poder recibir solicitudes de los clientes. Podrá utilizarse
cualquier valor de puerto comprendido entre 1025 y 65535 y que no estén
en uso, por defecto se utilizará el 5143.
• Agregar el número de puerto por donde el servidor Web escuchará. Podrá
definirse cualquier valor comprendido entre 1025 y 65535, que no esté
usándose por cualquier otra aplicación, por defecto, 8001. Después de
instalado se puede acceder al servidor desde cualquier navegador Web y
su sintaxis es http://hostname:port_number/. El nombre de host puede ser
también la dirección IP del servidor y el número de puerto es el
seleccionado para el servidor Web (es decir, 80, 8001, 8080). Si el
servidor Web se está ejecutando en el puerto 80, entonces se tiene que
incluir en la URL.
• Definir el puerto a utilizar para el directorio de sitios. Si el directorio de
sitios elegidos fue cmapdp.coginst.uwf.edu, entonces deberá utilizar el
valor por defecto, 4747. Si no fue ingresado ningún valor, entonces no
será necesario suministrar nada en este paso.
El servidor instala la herramienta AdminTool, facilitando la administración de
CmapServer.
Capítulo 3
58
Una vez instalado el CmapServer, cuando se ejecuta no es visible porque corre
como proceso de fondo. Si se desea saber si CmapServer está ejecutándose,
entonces se puede usar el AdminTool en un cliente CmapTools instalado en otra
computadora, o simplemente verificar si el proceso CmapServer está presente
en el listado de procesos en ejecución.
3.4.2 Recomendaciones para la instalación.
• El programa (CmapTools y CmapServer) cuenta con un asistente de
actualización dirigido por el administrador, por lo que no es necesario
descargar una nueva versión.
• La computadora donde se instalará CmapServer debe tener una dirección
IP fija ya que puede no funcionar correctamente en una máquina que esté
configurada para utilizar DHCP.
• La máquina debe ser registrada en un DNS. De lo contrario, el acceso
puede ser extremadamente lento, además, habría que acceder a él a
través de un número IP.
• Si existe otro servidor Web (ej. Apache, IIS) instalado en la computadora
en el puerto 80, entonces debe crear un puerto diferente para el servidor
Web incorporado de CmapServer. Se sugiere utilizar los puertos 8001 o
8080 en vez del puerto 80.
• Si se tiene un firewall, entonces hay que abrir algunos puertos, a fin de
permitir que CmapServer y CmapTools se comuniquen. Los puertos que
se abrirán son: 4447 (TCP), 4747 (TCP / UDP) y el puerto del servidor
Web (es decir, 80, 8001). (IHMC, 2008)
3.4.3 Resultados de la Instalación
Se instaló el CmapServer (versión 5.3) sobre el servidor local
eduserver.cei.uclv.edu.cu, que tiene un sistema operativo Windows Server 2003.
La práctica se realiza en este servidor localizado dentro del departamento del
Capítulo 3
59
grupo de investigación Informática Educativa, en el Centro de Estudios
Informáticos (CEI) de la UCLV. Por ser este un servidor sin salida externa, se
escoge para realizar pruebas experimentales sobre el mismo y profundizar los
conocimientos previos de su configuración.
Al momento de concluir esta tesis no existe en la UCLV un servidor disponible
para publicar el sistema, debido sobre todo a que los servidores del CEI están
muy limitados actualmente. Por esa razón y basado en las relaciones existentes
entre el grupo de investigación de Informática Educativa de la UCLV y la
Universidad de Granma (UDG), el sistema fue finalmente alojado en esta ultima
universidad.
Para publicar la aplicación en el servidor basta con guardar el sistema elaborado
con CmapTools en una máquina donde esté corriendo el servicio del
CmapServer. En este caso la aplicación se guardó directamente en el servidor
de la UDG y en ese momento se detectó que dicho servidor tenía un hueco de
seguridad ya que permitía que cualquiera, sin previa autentificación, pudiera
hacer cualquier grabación en él. Para resolver esa situación se le sugirió al
administrador de la red de la UDG que se hiciera una autentificación contra el
dominio de dicha entidad, lo cual se hizo quedando de esta forma el problema
resuelto.
El acceso al sistema puede ser desde cualquier navegador, a través de la
dirección http://cmap.udg.co.cu y mediante el cliente CmapTools, se puede
agregar introduciendo el host: cmap.udg.co.cu y los puertos: 4447 y 8001
respectivamente.
Capítulo 3
60
Figura 3.1. Mapa Conceptual Sistema Operativo publicado en la UDG. Vista
desde el cliente CmapTools.
Capítulo 3
61
Figura 3.2. Mapa Conceptual Sistema Operativo publicado en la UDG. Vista
desde el navegador Web.
En el desarrollo e implementación del sistema se respetaron estándares clásicos
de manera que la aplicación sea compatible con cualquier sistema operativo
donde resida. Una de estas consideraciones fue el nombre que se les dio a los
directorios y recursos: nombres cortos, escritos en letra minúscula y sin
espacios.
3.5 Nivel de Acceso.
Al ser el CmapTools un sistema diseñado para compartir información y facilitar el
trabajo colaborativo, es imprescindible el control de accesos sobre todos los
recursos que son compartidos por el servidor Cmap. La aplicación posee un
Capítulo 3
62
sistema de permisos simples pero poderosos, que puede controlar fácilmente los
diferentes niveles y tipos de accesos a sus mapas y recursos. (Cañas et al.,
2003b)
3.5.1 Identificadores de Usuarios y Contraseñas.
La identificación de usuario es la combinación identificador-contraseña y los
permisos del CmapTools se asignan a estas identificaciones de usuarios.
Cuando un usuario inicia una sesión por primera vez, el programa cliente de
CmapTools solicita una identificación que se utilizará para identificar al usuario
en todas las operaciones que requieran autentificación. Estas identificaciones de
usuario no son únicas dentro de la red de CmapTools, pues no existe un sistema
central del registro que garantice que dos o más usuarios no tengan el mismo
identificador. A pesar de ello, la probabilidad de que dos usuarios tengan el
mismo par, es extremadamente pequeña y la seguridad es prácticamente la
misma cuando se protege un usuario o un grupo ellos. (Cañas et al., 2003b)
3.5.2 Tipos de permisos en CmapTools.
Pueden manejarse seis tipos de permisos diferentes:
• Permisos de Administrador: Los usuarios con permisos de administrador
en una carpeta tienen, además de todos los otros permisos, la posibilidad
de conceder o negar permisos en ella. Siempre tiene que haber por lo
menos un usuario con permisos de administrador.
• Permisos para ver el contenido de una carpeta: Los usuarios solo pueden
ver o leer el contenido de una carpeta o de cualquier recurso que ella
contenga. Niega la posibilidad de crear, modificar, anotar o eliminar
mapas.
Capítulo 3
63
• Permisos para adicionar, modificar y eliminar recursos: Permiten crear,
modificar, renombrar o eliminar mapas o recursos en una carpeta. (Cañas
et al., 2003b)
Existen además permisos diseñados para propiciar la colaboración:
• Permisos de anotación en recursos: permite a un usuario agregar
anotaciones a un mapa conceptual aunque solo tenga permisos para ver
el contenido de una carpeta.
• Permisos de crear carpetas: permite a un usuario solamente crear nuevas
carpetas con derechos administrativos en la carpeta en que posee estos
atributos.
• Permisos para modificar y eliminar carpetas: permite que un usuario
elimine o modifique carpetas dentro de las cuales se le concede el
permiso.
CmapTools permite crear carpetas libremente, cuestión que podría representar
un serio problema de seguridad en una institución educativa, pues no permite la
posibilidad de controlar la restricción del espacio que pudiera emplear cada
usuario. Resulta recomendable utilizar un disco duro físico o una partición
independiente para el almacenamiento de las carpetas de los usuarios, pues al
no poder controlar el espacio que los usuarios consumen, se protegería el resto
de los recursos de la computadora en la que el servidor se encuentre instalado.
(Cañas et al., 2003b)
3.6 Resumen del capítulo.
Este capítulo se han abordado los principales elementos que caracterizan la
herramienta CmapTools creada por el instituto IHMC a principios de los años 90.
Se destaca el objetivo de su diseño y la arquitectura de red que presenta para
brindar un ambiente cliente-servidor, el cual permite construir y compartir mapas
conceptuales.
Capítulo 3
64
Los detalles de la instalación realizada para el sistema, así como las
recomendaciones que debe seguir el administrador, son aspectos que también
están presentes en el desarrollo del capítulo. Se incluye además, la forma en
que se accede al sistema actualmente.
Por último, y no menos importante, se describen los niveles de acceso y los
permisos que se deben configurar en la herramienta, resaltando la importancia y
necesidad de un análisis detallado en los problemas de seguridad que pudieran
surgir.
Conclusiones
65
Conclusiones
En el presente trabajo se han explicado los detalles de la concepción y
realización de un nuevo sistema para la enseñanza de Sistemas Operativos.
Una vez alcanzada la etapa actual se pueden llegar a las siguientes
conclusiones.
1. Se realizó un estudio de los contenidos que se imparten en las
asignaturas Sistemas Operativos I y II, a partir del cual se determinaron
los temas a incluir en el sistema en esta primera etapa.
2. Se diseñó y programó un sistema para la enseñanza de sistemas
operativos basado en mapas conceptuales.
3. Se publicó la parte servidora del sistema sobre un servidor que cumple
con los requisitos de esta primera etapa de prueba.
4. Se realizaron pruebas de la funcionalidad del sistema accediendo a él a
través de navegadores y a través del cliente CmapTools.
Recomendaciones
66
Recomendaciones
Ningún trabajo, por detallado que se haya hecho, se puede dar por
terminado, sobre todo cuando se elabora un producto para una tarea tan
compleja como la enseñanza. Por ese motivo se presentan las siguientes
recomendaciones que, a nuestro juicio, perfeccionarán el estado actual del
sistema.
• Diversificar los recursos que se insertan en los mapas, permitiendo el uso
de otras facilidades computacionales.
• Continuar la construcción del mapa creado, adicionando conceptos
relacionados con los temas que se abordan e incluir la temática de
Procesos Concurrentes.
• Validar la herramienta desde el punto de vista educativo para obtener la
efectividad de la misma.
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