PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATLICA DEL PERFACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERA

ANALISIS, DISEO E IMPLEMENTACIN DE UN SISTEMA DE INFORMACIN PARA LA GESTIN ACADMICA DE UN INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO

Tesis para optar por el Ttulo de Ingeniero Informtico, que presenta el bachiller:

Alexander Daniel Norabuena Guevara

ASESOR: Johan Paul Balden Medrano

Lima, Agosto del 2011

ResumenLa gestin de la informacin acadmica en los Institutos Superiores Tecnolgicos, sean privados o estatales, requieren el uso de mecanismos que aseguren un manejo eficiente y contribuyan a incrementar la calidad de los servicios que se brindan a los alumnos. El presente proyecto plantea la

construccin de un software que implemente estas caractersticas tan importantes para el desempeo del personal del rea de Direccin Acadmica.

El proyecto se desarrolla y divide en cuatro secciones.

La primera seccin realiza una presentacin de los conceptos necesarios para la comprensin del problema, define el plan del proyecto, y muestra algunas soluciones actuales que ofrecen las tecnologas de informacin.

La segunda seccin del proyecto presenta el anlisis realizado para la elaboracin del software. Este anlisis presenta los requerimientos

identificados del cliente, los costos y beneficios del uso del software, y las herramientas y tecnologas necesarias para la implementacin proyecto.

La tercera seccin expone el diseo del software, explicando las tecnologas utilizadas para la construccin del producto, as como las pruebas realizadas para verificar su correcto funcionamiento.

La

cuarta

seccin

expone

las

observaciones,

conclusiones

y

recomendaciones obtenidas durante el desarrollo del proyecto.

Finalmente, el proyecto adjunta los anexos referidos a los documentos elaborados en las etapas de anlisis y diseo del software.

II

A mis padres, Debbies y Daniel, que con su amor, consejos y apoyo incondicional me impulsaron a superar dificultades y as realizarme profesionalmente.

A mi esposa, Mary, por su paciencia.

A mi hija, Sofa.

VI

Un agradecimiento especial al Mag. Johan Balden Medrano por haberme apoyado directa e indirectamente en la realizacin de este proyecto.

VII

ndice de ContenidosIntroduccin.......................................................................................................1 1. Generalidades...................................................................................2 1.1. Definicin de Problema ..................................................................... 2 1.2. Marco Conceptual ............................................................................. 4 1.2.1 Formacin de Institutos Superiores Tecnolgicos......................... 4 1.2.2. Diferencias entre Institutos Superiores Tecnolgicos Privados y Pblicos ...................................................................................................... 4 1.2.3. reas principales en la organizacin de un Instituto Superior Tecnolgico ................................................................................................ 5 1.2.4. Relacin entre el Ministerio de Educacin y los Institutos Superiores Tecnolgicos a travs del departamento Direccin Acadmica.6 1.2.5. Problemas que se presentan en el rea de Direccin Acadmica.9 1.3. Plan del Proyecto ............................................................................ 10 1.4. Estado del Arte ................................................................................ 14 1.4.1. Sistema de Matrcula, Notas, Actas y Pagos - ISTP Peruano Alemn (IPAL) .......................................................................................... 14 1.4.2. Sistema de Matrcula y Control de Pagos - ISTP Federico Villarreal.................................................................................................... 15 1.4.3. SIGA - Software Integrado de Gestin Acadmica Web............. 16 1.4.4. SOFTAULA.................................................................................. 17 1.4.5. Cuadro comparativo de programas ............................................. 18 1.5. Descripcin y Sustentacin de la solucin ...................................... 20 2. Anlisis............................................................................................22 2.1. Metodologa aplicada para el desarrollo de la solucin................... 22 2.1.1. PMBOK........................................................................................ 23 2.1.2 Rational Unified Process (RUP) ..................................................... 25 2.2. Identificacin de requerimientos...................................................... 27 2.2.1. Requerimientos Funcionales ....................................................... 27 2.2.2. Requerimientos No Funcionales ................................................. 33 2.3 Anlisis de la solucin. .................................................................... 33 2.3.1. Definicin del Sistema ................................................................. 34 2.3.2 Estudio Costo Beneficio .............................................................. 38 2.3.3 Definicin del Entorno Tecnolgico ............................................. 42 2.3.4. Viabilidad del Proyecto ................................................................ 43 3. Diseo de la Solucin .....................................................................45 3.1. Arquitectura de la Solucin.............................................................. 45 3.1.1. Arquitectura basada en el Framework Struts .............................. 46 3.1.2. Arquitectura basada en el Framework Spring ............................. 48 3.1.3. Arquitectura elegida..................................................................... 50 3.2. Diseo de la Solucin...................................................................... 51 Figura 3.4. Ingreso al sistema INSTISOFT. ....................................................52 3.3. Arquitectura de la Informacin......................................................... 57 4. Construccin y Pruebas..................................................................59 4.1. Construccin.................................................................................... 59 4.1.1. Acceso a Datos utilizando el Framework Hibernate.................... 60 4.1.2. Aplicacin del Framework Spring ................................................ 61 4.1.3. Diseo de reportes con las herramienta iReport y JasperReports62 4.2. Pruebas ........................................................................................... 63 4.2.1. Pruebas unitarias......................................................................... 63 5. Observaciones, conclusiones y recomendaciones .........................66 5.1 Observaciones................................................................................. 66 5.2 Conclusiones ................................................................................... 67 VIII

5.3 6. Anexos

Recomendaciones........................................................................... 67 Referencias.....................................................................................69

Anexo A: Documento De Visin Anexo B: Catlogo de Requisitos Anexo C: Especificacin de Requisitos de Software Anexo D: Documento de Anlisis Anexo E: Documento de Arquitectura Anexo F: Modelo Fsico de Base de Datos Anexo G: Plan de Pruebas Unitarias del Sistema

IX

ndice de ilustraciones

Figura 1.1 Diagrama WBS del Sistema de Gestin Acadmica. Figura 2.1. Grupos de Procesos de la Gestin de Proyectos. Figura 2.2 Fases y Disciplinas del RUP. Figura 2.3. Arquitectura general del sistema INSTISOFT. Figura 2.4. Paquetes de los casos de uso del sistema. Figura 2.5. Diagrama de clases de anlisis. Figura 3.1 Patrn MVC. Figura 3.2. Una aplicacin con Struts. Figura 3.3. Estructura del Framework Spring. Figura 3.4. Spring + Struts + Hibernate. Figura 3.5. Ingreso al sistema INSTISOFT. Figura 3.6. Diseo de Interfaz de INSTISOFT. Figura 3.7. Barra de Mens de un usuario con perfil Docente. Figura 3.8. Barra de Mens de INSTISOFT. Figura 3.9. Formulario de enlaces de operaciones. Figura 3.10. Formulario de registro de datos. Figura 3.11. Formulario de bsqueda de datos. Figura 3.12. Mensaje de xito de operacin. Figura 3.13. Mensaje de error de operacin. Figura 3.14. Diagrama fsico de base de datos.

12 23 26 34 36 38 46 48 49 51 52 53 53 54 54 55 56 56 57 58

X

ndice de tablas

Tabla 1.1. Diferencias entre un IST Privado y un IST Pblico Tabla 1.2. Problemas identificados en la Direccin Acadmica de un IST Privado Tabla 1.3. Distribucin de horas por procesos.

5

9 13

Tabla 1.4. Cuadro comparativo de las caractersticas de diversos sistemas de gestin acadmica. 18 Tabla 2.1. Procesos del PMBOK que se realizarn en el presente proyecto. 24 Tabla 2.2. Fases del RUP 26

Tabla 2.3. Disciplinas y artefactos del RUP que se desarrollarn en el presente proyecto. 27 Tabla 2.4. Requerimientos Funcionales del Mdulo de Configuracin. 29

Tabla 2.5. Requerimientos Funcionales del Mdulo de Programacin Acadmica. 29 Tabla 2.6. Requerimientos Funcionales del Mdulo de Alumnos. 30

Tabla 2.7. Requerimientos Funcionales del Mdulo de Consultas y Reportes. 31 Tabla 2.8. Requerimientos Funcionales del Mdulo de Seguridad. Tabla 2.9. Nivel de Prioridad. Tabla 2.10. Requerimientos No Funcionales del Sistema INSTISOFT. Tabla 2.11. Costo de capacitacin de personal. 31 32 33 40

Tabla 2.12. Cuadro de resumen de Costo-Beneficio para la implementacin del proyecto. 41 Tabla 2.13. Herramientas para la construccin del Sistema de Gestin Acadmica. 42

XI

IntroduccinLos usuarios de los servicios educativos que brindan entidades de nivel superior, como es el caso de los Institutos Tecnolgicos, buscan no slo una buena formacin acadmica sino tambin una atencin de calidad que se refleje en el ahorro de tiempo y la eficiencia de los resultados al realizar trmites acadmicos. Lo contrario generara malestar y desercin de estudiantes en busca de mejores alternativas que se ofrecen en un entorno tan competitivo como es el de la educacin superior tcnica en Lima. Cabe resaltar que los servicios educativos se ofrecen antes, durante y despus de los estudios regulares de los alumnos, ya que involucran actividades previas a la matrcula de los estudiantes y posteriores a su finalizacin de estudios, como es el caso de las certificaciones. El riesgo de brindar una mala atencin se incrementa si se realizan estas actividades de forma manual o utilizando herramientas que no garanticen la eficiencia del servicio. Una alternativa de solucin para incrementar la calidad del servicio que brindan los Institutos Tecnolgicos Superiores a los alumnos es el uso de tecnologas de la informacin que sirvan de soporte a las actividades realizadas en estas instituciones, asegurando el manejo eficiente de la informacin y su disponibilidad en el momento oportuno.

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1. GeneralidadesA continuacin se explican los conceptos bsicos que se requieren para entender el problema que se desea resolver a travs del desarrollo del presente proyecto de tesis, luego se mostrar el esquema de actividades que se seguir para el desarrollo del proyecto y finalmente se presentarn alternativas de solucin existentes en la actualidad.

1.1.

Definicin de Problema

La creciente demanda, de parte de los egresados de colegios de educacin secundaria, por un carrera profesional corta, es decir, de 3 aos de duracin, ha impulsado la formacin de Institutos Tecnolgicos Superiores en todo el Per. Como se indica en [MEE09] tan slo en Lima existen ms 140 Institutos Tecnolgicos entre privados y pblicos que han sido revalidados por el Ministerio de Educacin.

Los Institutos Tecnolgicos Privados son instituciones que tienen como misin formar profesionales tcnicos altamente competitivos que contribuyan al desarrollo nacional. Para ser consecuentes con esta misin, los servicios, tanto acadmicos como administrativos, que ofrecen a los alumnos, deben ser eficientes y de calidad, pues en caso contrario se corre el riesgo de

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fracasar como empresa, ya que los alumnos optarn por buscar otra institucin que les ofrezcan mejores servicios.

Sin embargo, como resultado de las actividades asociadas a los servicios que se ofrecen a los alumnos, que realiza el personal administrativo, y en particular el personal del rea de Direccin Acadmica, se generan problemas como gastos administrativos y de personal no planificados, sanciones administrativas impuestas por La Direccin Regional de Educacin de Lima Metropolitana (DRELM), desprestigio del rea ante los padres de familia al no contar con el registro actualizado de la asistencia de los alumnos a clase, entre otras. Estos problemas se acentan cuando los procesos se desarrollan de forma manual o utilizando herramientas de uso genrico como una Hoja de Clculo y un Procesador de Textos.

En su mayora, estos problemas tienen su origen en el uso de procedimientos manuales para realizar la gestin acadmica. Esto se puede traducir como la necesidad de implementar procedimientos eficientes que agilicen el proceso de atencin a los alumnos e incremente la productividad de los empleados.

Este Proyecto de fin de Carrera est orientado a apoyar las actividades del personal del rea de Direccin Acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico Privado, a travs del desarrollo de un software de tipo Sistema de Informacin, que mediante su uso elimine los problemas mencionados en los prrafos anteriores de esta seccin y contribuya de esta manera en agilizar el servicio y atencin al alumno, logrando una mejora continua en los actividades realizadas por los empleados del rea en mencin.

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1.2.

Marco Conceptual

En esta seccin se explican los conceptos que nos permiten definir el contexto en el que se forman y desarrollan sus actividades los Institutos Tecnolgicos Superiores, describiendo el marco de creacin y

funcionamiento, las diferencias fundamentales que existen entre Institutos Tecnolgicos Privados y Pblicos, la estructura general de la institucin, la forma en que se relaciona con el Ministerio de Educacin y los problemas que se originan en las actividades administrativas del rea de Direccin Acadmica.

1.2.1 Formacin de Institutos Superiores Tecnolgicos

Los Institutos Superiores Tecnolgicos (IST) se forman bajo el amparo del reglamento descrito en el Decreto Supremo N 014-2002 ED, como se muestra en [MDS02], el cual norma la creacin, autorizacin y revalidacin de estas instituciones. Los Institutos Superiores Tecnolgicos Pblicos y Privados, dependen administrativamente de las Direcciones Regionales de Educacin y de las Sub Regiones de Educacin, tal como se describe en [MED02]. Las Direcciones Regionales de Educacin, Sub Regionales de Educacin y la Direccin de Educacin de Lima y del Callao, son las responsables de aprobar las metas de atencin de alumnos que presentan los IST Pblicos y Privados, previa evaluacin de la capacidad instalada, as como de su equipamiento

1.2.2. Diferencias

entre

Institutos

Superiores

Tecnolgicos

Privados y PblicosSi bien es cierto que el Ministerio de Educacin del Per decreta normas que rigen para todos los institutos superiores tecnolgicos, es necesario mencionar que existen algunas diferencias entre los procesos que se realizan

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en un Instituto Superior Tecnolgico Privado y uno Pblico, tal como se aprecian en la tabla 1.1.

IST Privado

IST Pblico

Durante el ao se programan varios Slo se programan dos inicios al ao, inicios de ciclos, segn la demanda segn lo establecido por el Ministerio de los alumnos. Esto implica que al de Educacin y regulado por su momento de elaborar los documentos organismo que se presentan a La Direccin Regional de

Direccin Educacin de Lima Metropolitana

Regional de Educacin de Lima (DRELM). Metropolitana (DRELM), se tengan que juntar grupos de alumnos del mismo ciclo que no necesariamente iniciaron sus clases en la misma fecha. Se ofrecen las especialidades en tres El estado slo reconoce dos turnos: turnos: maana, tarde y noche. diurna y nocturna.

Tienen una currcula interna distinta a Los cursos ofrecidos se ajustan a la la establecida por el Ministerio de currcula establecida por el Ministerio Educacin. Por tanto, deben de de Educacin

realizar un cuadro de equivalencias entre su currcula por el interna Ministerio y la de

publicada Educacin.

Tabla 1.1. Diferencias entre un IST Privado y un IST Pblico, en base a [MED02].

1.2.3. reas principales en la organizacin de un Instituto Superior TecnolgicoLas principales reas que podemos identificar en la organizacin de un Instituto Tecnolgico son:

a.

Direccin General.- Se encarga de definir los objetivos institucionales y coordinar las diferentes actividades que involucran a las dems reas de la organizacin.

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b.

Direccin Administrativa.- Administra los recursos humanos y materiales de la institucin, as como su contabilidad.

c.

Direccin Acadmica.- Centraliza y maneja la informacin relacionada a los alumnos, atiende sus requerimientos y procesa los diferentes trmites que estos realizan. Entre los principales servicios que ofrece esta rea tenemos:

Registro de Currcula. Programacin de horarios. Matrculas. Ratificaciones de matrculas. Registro de evaluaciones. Traslados internos y externos. Certificaciones. Titulaciones.

Para brindar estos servicios, los Institutos Superiores Tecnolgicos que recin empiezan a desarrollar sus actividades y aquellos que poseen escasos recursos econmicos hacen uso de herramientas comerciales y genricas que apoyen sus funciones administrativas, como un Procesador de Textos, una Hoja de Clculo o hasta mquinas de escribir. Sin embargo, estas herramientas resultan insuficientes para poder gestionar con eficiencia toda la informacin que es requerida y utilizada por el rea de Direccin Acadmica.

1.2.4. Relacin entre el Ministerio de Educacin y los Institutos Superiores Tecnolgicos a travs del departamento

Direccin Acadmica.Para definir el alcance de este documento comenzaremos explicando la relacin que existe entre el rea de Direccin Acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico y el Ministerio de Educacin a travs de la Direccin Regional de Educacin de Lima Metropolitana (DRELM).

Dos veces al ao (cada semestre) el rea de Direccin Acadmica debe presentar a la Direccin Regional de Educacin de Lima Metropolitana (DRELM) las Nminas de Matrculas, que son las listas oficiales que

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contienen los datos de los alumnos ingresantes y promovidos en los diferentes ciclos de las especialidades o carreras profesionales impartidas en un periodo lectivo. La informacin que contienen estas nminas se obtienen a partir de los procesos de matrcula que se llevan a cabo en la institucin. Cabe resaltar que para el caso de Institutos Superiores Tecnolgicos Privados, el Ministerio de Educacin se muestra flexible en cuanto a las fechas de presentacin, pues, se pueden establecer de comn acuerdo con la institucin las fechas en las que se elevarn los documentos requeridos. Adems, debemos tener en cuenta que estas presentaciones se realizan dos veces al ao, pues es as como lo establece formalmente el Ministerio de Educacin en [MED02]. Sin embargo, en los Institutos Superiores Tecnolgicos Privados ocurren varios inicios de semestres acadmicos durante el ao, por lo que la informacin de estas Nminas de Matrcula es en realidad una recopilacin de los datos de todos los alumnos matriculados en todos estos inicios durante un semestre.

Aproximadamente unos cuatro meses despus de haber presentado las Nminas de matrculas, tal como se indica en [MED02], el rea de Direccin Acadmica debe presentar a la Direccin Regional de Educacin de Lima Metropolitana (DRELM) las Actas de Evaluacin Semestral, que son los documentos que consignan las notas finales obtenidas por los alumnos (del primero al sexto ciclo) luego de las evaluaciones respectivas en las diferentes carreras impartidas en un semestre acadmico. La informacin de estas notas finales se obtiene de un documento interno que se conoce como Consolidado de Notas, el cual es un registro de todas las notas obtenidas por los alumnos en las diferentes asignaturas cursadas en el semestre acadmico. Este Consolidado de Notas, a su vez, se elabora en base a la informacin que figura en los Registros de Notas que los profesores entregan a la Direccin Acadmica.

Se debe mencionar que junto a las Actas de Evaluacin Semestral, tambin se presentan las Actas de Convalidacin, que son documentos que oficializan el traslado interno de un alumno de una especialidad a otra, en caso se hayan producido en el semestre acadmico.

Ambos documentos presentados, Nminas de Matrcula y Actas de Evaluacin Semestral, que corresponden a un semestre acadmico, deben

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coincidir en cuanto a la cantidad y datos de alumnos matriculados y evaluados en los diferentes ciclos, turnos y especialidades, de lo contrario la institucin deber rehacer estos documentos para volver a presentarlos, generndose un gasto administrativo.

Si algunos de estos documentos se entregan en forma extempornea, la Direccin Regional de Educacin de Lima Metropolitana (DRELM) sancionar administrativamente a la institucin, tal como se indica en [MED09].

Los problemas expuestos en los dos prrafos anteriores generan el atraso en el cumplimiento de las actividades diarias del personal de la Direccin Acadmica y de los objetivos propuestos en esta rea.

Al finalizar un ao o al comenzar uno nuevo, la Direccin Regional de Educacin de Lima Metropolitana (DRELM) exige presentar tal como se indica en [MED08], la Propuesta de Metas, que es un documento que solicita la autorizacin de un nmero determinado de alumnos que la institucin justifica que puede albergar para brindar servicios educativos en el nuevo ao acadmico. Sin embargo, este documento no podr ser presentado si es que la institucin no ha cumplido en presentar las Nminas de Matrcula y las Actas de Evaluacin Semestral, como se puede ver en [MED08].

Durante todo el ao la Direccin Acadmica podr presentar a la Direccin Regional de Educacin de Lima Metropolitana (DRELM) los Expedientes de Ttulos, que son un conjunto de documentos que incluyen el formato de ttulo para que sea inscrito en el Ministerio de Educacin y devuelto a la institucin con Resolucin Directoral. As, de esta manera, los alumnos podrn optar por su ttulo profesional, tal como se indica en [MED09]. Entre los documentos adjuntos al expediente se encuentra el Certificado de Notas del alumno, de primero a sexto ciclo. Las notas del alumno descritas en este Certificado son comparadas con las notas registradas en las Actas de evaluacin, de encontrarse alguna diferencia, la institucin deber rehacer el expediente. Este ltimo problema no slo genera gastos administrativos y de personal, sino que expondra a la institucin a una demanda judicial, por parte del alumno, por negligencia del personal en el cumplimiento de sus funciones.

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Cuando las actividades de un rea administrativa en una institucin son llevadas a cabo de forma manual, existe una mayor probabilidad de cometer errores en el tratamiento de los datos, como omisiones o alteraciones en el contenido. Este problema se acrecienta en el caso de la gestin que realiza la Direccin Acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico Privado, debido al manejo de mltiples documentos que utilizan la misma informacin, pero, presentada en diferentes formatos.

Adems, por los volmenes de informacin que maneja la institucin, respecto a los alumnos de las distintas carreras profesionales en diferentes turnos a travs de todos los aos de operacin, se hace ms difcil llevar a cabo la bsqueda en el archivo fsico de algn dato en particular, generando la perdida de tiempo del personal del rea en estudio y el consecuente malestar de los alumnos.

1.2.5. Problemas que se presentan en el rea de Direccin Acadmica.De lo expuesto en los prrafos de la seccin anterior, podemos resumir los problemas que se presentan en el rea de Direccin Acadmica, e identificar las causas que los generan, en la tabla 1.2.

Problema

Causa

Prdida de horas-hombre, por la Redundancia innecesaria de la ejecucin repetida de tareas, informacin registrada, como

como por ejemplo el llenado de datos de los alumnos por cada trmite que estos realizan o la correccin Sanciones impuestas por de documentos

sucede al llenar repetidas veces desde diversas fuentes los datos del alumno.

indebidamente llenados. administrativas Inconsistencia la Direccin transcritos en en los los datos

diferentes

Regional de Educacin de Lima Metropolitana (DRELM) por la entrega extempornea de

documentos utilizados.

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Problema documentos, como Nminas de Matrculas, etc. Gastos administrativos

Causa

no Inconsistencia transcritos en

en los

los

datos

planificados o innecesarios, que se incurren en el rea al tener que rectificar los errores de digitacin en los diferentes documentos

diferentes

documentos utilizados.

emitidos. Demandas judiciales interpuestas por los alumnos por negligencia del personal administrativo al

omitir su registro en una nmina de matriculados. Prdida de horas-hombre en la Falta de un procedimiento que bsqueda manual de datos en el archivo. agilice el proceso de bsqueda de la informacin registrada.

Disminucin en los ingresos por Falta de un procedimiento que cobro de pensin, al mostrarse reacios los alumnos a efectuar el pago por la demora en la entrega de los carnets de medio pasaje, debido a la entrega extempornea de nominas oficiales, por parte de la Direccin Acadmica, a la Direccin Regional de Educacin de Lima Metropolitana (DRELM). Perdida de credibilidad de la Falta de un medio de fcil acceso institucin ante los alumnos por el no cumplimiento de de horarios la de para que los docentes actualicen su disponibilidad horaria. facilite la actualizacin de datos documentados.

programacin clase.

Deterioro de la imagen de la Falta de un adecuado control de

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Problema institucin ante la opinin pblica y la Direccin Regional de

Causa las actividades del personal.

Educacin de Lima Metropolitana (DRELM), al generalizarse y

difundirse el mal servicio a los alumnos, cuando estos van a realizar un trmite y no reciben la atencin oportuna. Desprestigio del rea ante los Falta padres de familia al no contar con el registro actualizado de la de un para adecuado tomar la

procedimiento

asistencia de los alumnos.

asistencia de los alumnos a clase.Tabla 1.2. Problemas identificados en la Direccin Acadmica de un IST Privado, en base a [MED02],[MED08],[MED09].

1.3.

Plan del Proyecto

El plan del proyecto de implementacin del sistema de gestin acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico Privado, se distribuye en cuatro procesos principales: la gestin del proyecto, la concepcin, la elaboracin y la construccin. La gestin del proyecto se realizar durante toda la vida del proyecto, con la finalidad de garantizar el cumplimiento de los objetivos planificados en las fechas establecidas. En el proceso de concepcin se determinan las necesidades de los usuarios de la Direccin Acadmica, que servirn para establecer los requerimientos que implementar el sistema. Luego, se define el plan de proyecto inicial que guiar el trabajo hasta la construccin del sistema. En el proceso de elaboracin se realiza el anlisis y diseo de la solucin generando los documentos ERS (Especificacin de Requisitos de Software) y de Arquitectura. As mismo, se desarrollan los prototipos del software que guiarn la posterior implementacin.

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Durante el proceso de construccin, se utilizarn las herramientas elegidas en el proceso de anlisis para la implementacin del sistema. Se definirn el plan de pruebas y plan de ejecucin, para luego registrar los resultados de los mismos. A continuacin, la figura 1.1 muestra la estructura de trabajo del proyecto, expresado a travs de un diagrama WBS (Work Breakdown Structure) o Estructura Desglosada del Trabajo.

Herramienta para la Gestin Acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico Privado

Gestin del Proyecto

Concepcin

Elaboracin

Construccin

Formular la definicin y el alcance del proyecto. Entregables 1,2 y 3.

Levantamiento de informacin

Glosario de terminos

Administrar los procesos y recursos de control

Elaboracin del Documento de Visin

Elaboracin de los requisitos de software ERS Elaboracin de estndares de interfaz grfica

Administracin de horas y recursos Plan de iteracin para cada fase

Diseo Diagrama de Clases de Diseo

Catlogo de Requisitos

Evaluar la iteracin

Planificar y elaborar los casos de uso del negocio. Diagramas de casos de uso.

Desarrollo del software que se ajuste a la arquitectura

Elaboracin de prototipos Plan de Pruebas.

Elaboracin de Documento de Arquitectura Anlisis Elaboracin del Diagrama de Clases de Anlisis Iniciar el desarrollo Prototipo de la arquitectura de software

Plan de proyecto inicial

Plan de Ejecucin.

Figura 1.1: Diagrama WBS del Sistema de Gestin Acadmica.

La descomposicin del trabajo se ha realizado tomando en cuenta las fases de desarrollo de la metodologa RUP (Rational Unified Process) y la Gestin de Proyectos del PMBOK, de forma que se pueda aplicar una direccin y control integrados a lo largo del desarrollo del software.

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Se han establecido las actividades del trabajo de manera que generen algn producto, que permita facilitar su control y evaluacin. El proyecto tendr una duracin estimada de 816 horas que abarcarn un periodo aproximado de 6 meses. Estas horas estarn divididas de la siguiente manera: 223 horas para la gestin del proyecto, algunas de sus actividades se realizarn de principio a fin, 68 horas para la concepcin, 290 horas para la elaboracin y 371 horas para la construccin.

La distribucin de horas por procesos se realizar segn se muestra en la tabla 1.3.

Procesos Gestin del Proyecto Entrevistas con el asesor de tesis para definir el proyecto a desarrollar. Elaborar Entregable 1. Desarrollar el enunciado del alcance preliminar del proyecto Elaborar Entregable 2. Elaboracin del Diagrama de Gantt y WBS. Elaborar Entregable 3. Definicin del alcance. Verificacin del alcance. Control del alcance Control del cronograma Control de calidad Total de horas por proceso Concepcin Levantamiento de Informacin, entrevistas con personal del rea de Direccin Acadmica. Definicin de requerimientos para los mdulos del sistema Generacin del Catalogo de requisitos Generacin del Documento visin y Casos de uso del negocio. Diagramas de casos de uso. Generacin del Plan de proyecto inicial. Total de horas por proceso Elaboracin Elaboracin del glosario de trminos de los departamentos de la Direccin Acadmica. Especificacin de requisitos de software para los mdulos del sistema Diagrama de Actividades, Diagrama de casos de Uso. Diagrama de clases de Anlisis.

Horas

4 12 17 20 25 25 40 143

15 15 15 15 8 68

10 50 25

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Procesos Elaboracin del estndar de interfaz grafica. Elaboracin de prototipos de Interfaz de Usuario para los mdulos. Elaboracin del estndares de programacin Elaboracin del documento de Arquitectura Elaboracin de prototipos de Arquitectura para los mantenimientos( uno por modulo) Refinar la visin del proyecto y casos de uso Documento de estimacin del proyecto Total de horas por proceso Construccin Registro de Asignacin de actividades de desarrollo del software (horas) Elaboracin del Diagrama de Clases de Diseo. Programacin de los mdulos del sistema Pruebas del software Total de horas por procesoTabla 1.3. Distribucin de horas por procesos.

Horas 10 35 10 20 25 20 30 235

25 25 300 20 370

1.4.

Estado del Arte

Debido que no existe una herramienta de software comercial destinada a atender todas las necesidades de gestin acadmica de los Institutos Superiores Tecnolgicos Privados del Per, vale decir, un software que implemente las reglas definidas por el Ministerio de Educacin y se adapte a la forma de trabajo propia de estas instituciones en nuestro pas, a continuacin se describirn dos herramientas hechas a medida para instituciones educativas de nivel tecnolgico superior de nuestra capital y dos herramientas ofrecidas en el Internet, que se utilizan para la gestin acadmica.

1.4.1. Sistema de Matrcula, Notas, Actas y Pagos - ISTP Peruano Alemn (IPAL)Desarrollado entre el 2007 y 2008 para atender las principales necesidades del ISTP Peruano Alemn en las reas de Direccin Acadmica y Caja. Este programa permite generar documentos oficiales, cmo Nominas de Alumnos,

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Actas de Evaluacin Semestral y de Recuperacin, con el formato adecuado, y que son requeridos por el Ministerio de Educacin. A continuacin se describen sus principales caractersticas segn se indica en [MAN07].

Caractersticas:

Facilita la navegacin entre ventanas a los usuarios. Registra alumnos, generando un cdigo por cada especialidad en la que se matricule. Permite agrupar lgicamente diferentes aulas. Registra Consolidado de Notas. Ingresar las subsanaciones por exmenes de recuperacin. Genera reportes de Nminas de Alumnos, Actas de Evaluacin Semestral y de Recuperacin, Boleta de Notas y Record de Pagos. Consultas econmicas, acadmicas y de datos personales. Genera record de asistencia. Registra pagos por matrcula, ratificacin de matrcula, pensin y otros pagos relacionados con actividades acadmicas. Genera reporte de alumnos morosos. Genera Balance Econmico. Migra reportes hacia Excel. Arquitectura Cliente/Servidor. Trabaja en red local LAN.

1.4.2. Sistema de Matrcula y Control de Pagos - ISTP Federico VillarrealOrientado principalmente a atender el proceso de matrcula y pagos que realizan los alumnos. Permite atender las necesidades de matrcula de alumnos y control de pagos bsicas de esta institucin a travs de dos subsistemas diseados para estos fines. Genera Nminas de Alumnos Matriculados, con el formato solicitados por el Ministerio de Educacin. Sus principales caractersticas tal como se indican en [MAN05] son:

Caractersticas:

Fcil de utilizar, orientado a ventanas.

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Registra alumnos. Registra informacin de matrculas. Registra especialidades y asignaturas. Registra docentes. Genera Nminas de Alumnos matriculados. Genera reporte de pagos de alumnos. Registra pagos por matrcula, pensin y venta de artculos. Arquitectura Cliente/Servidor. Trabaja en red LAN.

1.4.3. SIGA - Software Integrado de Gestin Acadmica Web

Es un sistema modular para la administracin acadmica y curricular, diseado especialmente para instituciones de educacin superior funciona completamente en Internet, que integra tanto datos como procesos en una solucin completa eliminando barreras de espacio y tiempo. SIGA cumple a cabalidad con las caractersticas necesarias que garantizan la calidad del mismo, ellas son: funcionalidad, fiabilidad, usabilidad, eficiencia,

mantenibilidad y portabilidad; todo esto permite la integracin con futuros desarrollos de manera econmica y de alta calidad, tal como se indica en [SIGA07]. Como SIGA es un producto diseado para interactuar a travs del Internet, permite compartir informacin de manera eficiente y segura entre

dependencias, evitando los problemas de inconsistencia originados por la redundancia de informacin. Las interfaces para los usuarios son amigables y tienen uniformidad en su presentacin inducindole a navegar por el sistema, al autoaprendizaje, facilitando a los mismos enfrentarse a las nuevas tecnologas de la informtica con nimo y confianza. El sistema SIGA esta compuesto de subsistemas que permite la operacin de los diferentes procesos acadmicos, como son matrculas, evaluaciones, trmites y mantenimientos. Estos subsistemas a su vez se dividen en mdulos especficos para cada actividad. La organizacin tiene la opcin, de acuerdo a sus necesidades, de elegir los subsistemas, facilitando adquirir la aplicacin completa o los mdulos o subsistemas de acuerdo a sus necesidades particulares.

16

1.4.4. SOFTAULASoftAula es una suite de productos para gestin de centros de educacin superior que se presenta en 4 modalidades: Lite, Basic, Profesional y Enterprise. Las caractersticas ms importantes, relacionadas a la gestin acadmica, que ofrecen las presentaciones Profesional y Enterprise son las que se indican en [SFA11] y se describen a continuacin:

Gestin de alumnos, direcciones y relaciones familiares. Creacin de grupos de alumnos. Gestin de aulas y espacios. Definicin de cursos y agrupacin de materias. Gestin de profesores (datos personales y profesionales, condiciones econmicas, disponibilidad horaria, etc. Adicin de reservas no previstas. Gestin de estados de reservas (asistente, no presentado, anulado). Bsqueda y asignacin de espacios disponibles (aulas). Bsqueda y asignacin de recursos disponibles. Gestin y resolucin de conflictos entre espacios y profesores para determinados das y horas. Gestin de estados de reservas (asistente, no presentado, anulado). Adicin de reservas no previstas. Control de asistencias por profesor. Gestin de exmenes y pruebas de control, medias y estadsticas por grupo. Gestin de Incidencias por alumno. Envo de notificaciones individuales o por grupo (impresin, correo electrnico, SMS, etc.). Asistentes para la localizacin de grupos disponibles, creacin de reservas, cambio de grupo, nivel, etc. Prrrogas de estudios. Creacin automtica de grupos con asignacin automtica de profesores y aulas en funcin de disponibilidades y otros criterios de filtrado.

17

Edicin de Plantillas Estndar (matrculas, certificados, actas, carnet, diploma, asistencias, calificaciones, etc.). Creacin de plantillas personalizadas para listados.

1.4.5. Cuadro comparativo de programas

A continuacin se muestra en la tabla 1.4, un cuadro comparativo de las funciones y caractersticas ofrecidas por los programas descritos en las subsecciones anteriores de esta seccin, as como tambin se muestran las funciones que realizar la propuesta de software del presente proyecto.

Funcin

SGAPA

SGAFV

SIGA

SOFTA

Propuesta Del Proyecto

Gestin alumnos

de o

grupos

de Si Si Si Si Si

inicios

acadmicos. Gestin de alumnos. Gestin de docentes. Gestin de aulas, Si Si Si Si Si No Si Si Si Si Si Si Si Si Si

laboratorios y talleres. Permite lgicamente aulas. Gestin de notas y agrupar diferentes

Si

No

No

No

Si

Slo registro

evaluaciones. Genera reportes de

Si

Si

Si

Si

Nminas de Alumnos y Actas de Evaluacin Si Slo Nminas No No Si

Semestral con los formatos del Ministerio de Educacin del Per. Genera reportes de Record acadmico y de pagos. Genera record de

Si

Si

Si

Si

Si

asistencia de alumnos.

Si

No

Si

Si

No

18

Funcin

SGAPA

SGAFV

SIGA

SOFTA

Propuesta Del Proyecto

Gestin de asignaturas y especialidades. Gestin de contenidos

Si

No

Si

Si

Si

temticos por asignatura. Gestin de asignaturas

No

No

Si

Si

No

equivalentes del Ministerio de Educacin del Per. Gestin de carga horaria de docentes. Gestin clases. Consultas acadmicas personales. Gestin matrcula, de pagos por de econmicas, y de datos de horarios de

No

No

No

No

Si

No

No

No

Si

Si

No

No

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

ratificacin

matrcula, pensin y otros pagos relacionados con

Si

Si

Si

Si

No

actividades acadmicas. Genera reporte de alumnos morosos. Permite enviar correos No No Si Si Si Si Si Si Si No

electrnicos a docentes y alumnos. Permite migrar reportes

Slo Excel No

hacia Excel o Word. Trabaja sobre la plataforma de Internet.

No

Si

Si

Si

No

Si

Si

Si

Tabla 1.4. Cuadro comparativo de las caractersticas de diversos sistemas de gestin acadmica, en base a [MAN07], [MAN05], [SIGA07] y [SFA11].

Donde: SGAPA, es el Sistema de Matrcula, Notas, Actas y Pagos - ISTP Peruano Alemn (IPAL).

19

SGAFV, es el Sistema de Matrcula y Control de Pagos - ISTP Federico Villarreal. SIGA, es el Software Integrado de Gestin Acadmica Web SOFTA, es la presentacin profesional de SoftAula.

1.5.

Descripcin y Sustentacin de la solucin

El presente proyecto busca implementar un sistema de informacin que apoye la gestin acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico Privado.

Este sistema de gestin acadmica estar conformado por 5 mdulos. El primer mdulo se encargar de la configuracin de la informacin bsica del sistema como son especialidades, asignaturas, docentes, aulas y

laboratorios.

El segundo mdulo se encargar de la programacin acadmica, el cual permitir administrar la informacin relacionada a un inicio acadmico como son la creacin de grupos de inicio, la programacin de horarios y asignacin de aulas y laboratorios, as como la equivalencia entre las asignaturas impartidas por el Instituto y las establecidas por el Ministerio de Educacin como oficiales, por nivel y especialidad.

El tercer mdulo se encargar de administrar la informacin relacionada a los alumnos como las matrculas, considerando traslados internos (entre especialidades) y externos (desde otros Institutos), las evaluaciones, permitiendo que los docentes puedan registrar directamente las notas finales. As mismo, este mdulo permitir el registro y monitoreo de los diferentes trmites que los alumnos realizan en el rea de Direccin Acadmica como solicitudes de certificaciones y titulaciones, permitiendo enviar comunicados por email al alumno.

El cuarto mdulo permitir realizar consultas al sistema como alumnos por grupos, carga horaria de docente, horario acadmico por grupo y asignaturas por especialidad. Tambin se podrn generar reportes como Nminas semestrales de alumnos matriculados y Actas de Evaluacin Semestral.

20

Finalmente el quinto mdulo se encargar de la seguridad del sistema permitiendo administrar la informacin de los usuarios y de sus actividades realizadas en el sistema.

La implementacin de los mdulos mencionados ayudar en mejorar la eficiencia de los procesos realizados en el rea de Direccin Acadmica de los Institutos Superiores Tecnolgicos, evitando ingresar repetidas veces la misma informacin e incurrir en errores de falta de coherencia de los datos que se ingresan en diferentes documentos, como las nminas de matrcula y Actas de Evaluacin Semestral. As mismo se verificar la validez de la informacin registrada como en el caso de programacin de horarios.

Adems, el personal de esta rea ahorrar tiempo al no realizar algunas tareas, como el ingreso de notas finales por asignatura, necesarias para elaborar las Actas de Evaluacin Semestral, reingreso de datos almacenados o bsqueda de informacin en archivos fsicos.

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2. Anlisis

En este captulo se presenta el estudio de la solucin propuesta en el proyecto, para lo cual se explicar la metodologa de desarrollo y gestin a utilizar en la elaboracin del sistema, luego se identificarn los requerimientos de usuarios para crear la solucin del problema y finalmente, se realizar el anlisis de la solucin, el que comprende un estudio costo beneficio, la determinacin del alcance del sistema, la identificacin del entorno tecnolgico, el establecimiento de las funciones principales del software, la definicin de las interfaces de usuario y la especificacin del plan de pruebas.

2.1.

Metodologa aplicada para el desarrollo de la solucin

La metodologa de desarrollo de software que se utilizar en este proyecto ser RUP (Rational Unified Process), pues asegura el desarrollo de un software de calidad dentro de los plazos y presupuestos predecibles, tal como se describe en [IBM98]. As mismo, para la gestin del Proyecto se emplear la GUIA PMBOK de PMI (Project Management Institute), debido a que es un estndar que contiene prcticas aplicables a la gestin de proyectos que son ampliamente reconocidas por su valor y utilidad, tal como se indica en [IEEE04].

22

2.1.1. PMBOK

El PMBOK (Project Management Body of Knowledge) es una coleccin de procesos y reas de conocimiento generalmente aceptadas como las mejores prcticas dentro de la gestin de proyectos. Segn [IEEE04] el PMBOK es un estndar reconocido internacionalmente que provee los fundamentos de la gestin de proyectos que son aplicables a un amplio rango de proyectos, incluyendo software, ingeniera, etc. PMBOK reconoce 5 procesos bsicos y 9 reas de conocimiento comunes a casi todos los proyectos. Los cinco grupos de procesos bsicos son:

Inicio. Planificacin. Ejecucin. Control y Monitoreo. Cierre.

Figura 2.1. Grupos de Procesos de la Gestin de Proyectos, tomada de Project Experts en [PEX09].

23

Los procesos se superponen e interactan a travs de un proyecto o fase. Los procesos son descritos en trminos de: Entradas (documentos, planes, diseos, etc.), Herramientas y Tcnicas (mecanismos aplicados a las entradas) y Salidas (documentos, productos, etc.). Las nueve reas del conocimiento mencionadas en el PMBOK son:

Gestin de la Integracin de Proyectos, Gestin del Alcance en Proyectos, Gestin del Tiempo en Proyectos, Gestin de la Calidad en Proyectos, Gestin de Costos en Proyectos, Gestin del Riesgo en Proyectos, Gestin de Recursos Humanos en Proyectos, Gestin de la Comunicacin en Proyectos, y Gestin de la Logstica en Proyectos.

En el desarrollo del presente proyecto se aplicarn las prcticas del PMBOK, expuestas en su tercera versin, en los procesos y reas del conocimiento descritos en la tabla 2.1. Proceso PMBOK Iniciacin Desarrollar el enunciado del Integracin Subprocesos rea de conocimiento

alcance preliminar del proyecto. Definicin del alcance. Crear WBS. Definicin de actividades. Planificacin Desarrollo del Alcance Alcance Tiempo

cronograma. Tiempo

Diagrama de Gantt. Estimacin de costos. Planificacin de la calidad. Ejecucin Costo Calidad

Realizar el aseguramiento de la Calidad calidad.

Control

Verificacin del alcance.

Alcance

24

Proceso PMBOK

Subprocesos

rea de conocimiento

Control del alcance. Control del cronograma. Control de costos. Realizar el control de calidad. Cierre Cerrar el proyecto.

Alcance Tiempo Costo Calidad Integracin

Tabla 2.1. Procesos del PMBOK que se realizarn en el presente proyecto.

2.1.2 Rational Unified Process (RUP)RUP es una metodologa que define claramente quien, cmo, cundo y qu debe hacerse, tal como se indica en [IBM98]; su enfoque esta basado en modelos que utilizan un lenguaje simblico bien definido para tal fin, el UML (Unified Modeling Language o Lenguaje de Modelamiento Unificado). Esta metodologa aporta herramientas como los casos de uso, que definen los requerimientos de los usuarios del sistema. Permite la ejecucin iterativa del proyecto y del control de riesgos. Las caractersticas principales de esta metodologa son: Guiado por los Casos de Uso Centrado en la Arquitectura Guiado por los Riesgos Iterativo A travs de un proyecto guiado por RUP, los requerimientos funcionales son expresados en la forma de Casos de Uso, que guan la realizacin de una arquitectura ejecutable de la aplicacin. Adems, el proceso focaliza el esfuerzo del equipo en construir los elementos crticos estructuralmente y del comportamiento antes de construir elementos menos importantes. La mitigacin de los riesgos ms importantes gua la definicin y confirmacin del alcance en las primeras etapas del ciclo de vida. Debido a que RUP divide el ciclo de vida en iteraciones, nos permitir evaluar el avance del desarrollo del software del presente proyecto, en base a las versiones refinadas de los ejecutables de la aplicacin que se producirn.

25

La metodologa RUP, llamada as por sus siglas en ingls Rational Unified Process, divide en 4 fases el desarrollo del software. Cada Fase tiene definido un conjunto de objetivos y un punto de control especifico, tal como se describe en la tabla 2.2.

Fase Concepcin

Objetivos Definir el alcance del proyecto Entender que se va a construir Construir

Puntos de Control Objetivo proyecto. Arquitectura de la aplicacin. del

Elaboracin

una

versin

ejecutable de la arquitectura de la aplicacin Entender construir Construccin Completar el esqueleto de la Aplicacin con la funcionalidad Construir una versin Beta Transicin Construir la versin Final cmo se va a

Versin Inicial Aplicacin

Operativa de la

Aplicacin final.

Tabla 2.2. Fases del RUP, tomada de Metodologa de Desarrollo de Software (MDS), en [IBM98]

Como se muestra en la figura 2.2, RUP considera un conjunto de disciplinas que guan el desarrollo del software en sus diferentes fases. Estas disciplinas de desarrollo son las siguientes:

Modelado de Negocios: Entendiendo las necesidades del negocio. Requerimientos: Trasladando las necesidades del negocio a un sistema automatizado. Anlisis y Diseo: Trasladando los requerimientos dentro de la arquitectura de software. Implementacin: Creando software que se ajuste a la arquitectura y que tenga el comportamiento deseado. Pruebas: Asegurndose que el comportamiento requerido es el correcto y que todo los solicitado esta presente.

26

Configuracin y administracin del cambio: Guardando todas las versiones del proyecto. Administrando el proyecto: Administrando horarios y recursos. Ambiente: Administrando el ambiente de desarrollo. Distribucin: Distribuir fsicamente el producto del proyecto.

Figura 2.2 Fases y Disciplinas del RUP, tomada de Metodologa de Desarrollo de Software (MDS) en [RNX08].

La gestin del proyecto descrito en este documento se realizar con algunos procesos de PMBOK como ya se explico en la seccin 2.2.1. Se debe tener en cuenta que como este proyecto busca generar una herramienta de uso genrico para la gestin acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico Privado, no se realizar la instalacin ni el monitoreo en el usuario final, por tanto no se utilizar la fase de Transicin, sin embargo, para el desarrollo de las otras fases se utilizarn las disciplinas y artefactos de RUP descritas en la tabla 2.3.

Disciplina Modelado de negocios

Artefacto Definicin del alcance del proyecto.

Requerimientos Anlisis y diseo

Catlogo de Requisitos ERS (Especificacin de Casos de Uso). Documento de Visin.

27

Disciplina

Artefacto Documento de Anlisis (Diagrama de Clases de anlisis). Documento de Arquitectura (Tecnologas y estructuras de componentes). Prototipos (Diseo de interfaces).

Anlisis y diseo

Implementacin

Documento de Diseo (Diagrama de clases de diseo, modelo de bases de datos). Plan de Pruebas (Pruebas unitarias). Plan de Ejecucin. Versin Beta.

Pruebas

Ejecucin de pruebas.

Tabla 2.3. Disciplinas y artefactos del RUP que se desarrollarn en el presente proyecto.

2.2. Identificacin de requerimientosEn base a la informacin oficial del Ministerio de Educacin presentada en [MED02], [MED08] y [MED09], as como a entrevistas realizadas con personal del rea de la Direccin Acadmica de 3 Institutos Superiores Tecnolgicos Privados (ISTP) de nuestra capital: ISTP Peruano Alemn, ISTP Federico Villarreal e ISTP Paul Mller se han logrado determinar los requerimientos para la implementacin del software de Gestin Acadmica del presente proyecto. Los requerimientos en detalle se encuentran en el Catlogo de Requisitos del anexo B de este documento. En adelante nombraremos al Sistema para la Gestin Acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico Privado como INSTISOFT.

2.2.1. Requerimientos FuncionalesEl sistema INSTISOFT permitir realizar lo que se describe en las tablas 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 y 2.8. Los valores de la columna de prioridad se han tomado de la tabla 2.9. El detalle de esta informacin se encuentra en el Anexo B Catlogo de Requisitos.

28

Mdulo de Configuracin No. 1 Descripcin El sistema permitir mantener la informacin de las especialidades o carreras profesionales. El sistema permitir mantener la informacin de 2 asignaturas impartidas por el Instituto en una especialidad y nivel determinado. El sistema permitir mantener la informacin de 3 asignaturas consideradas oficiales por el 3 3 Prioridad 3

Ministerio de Educacin en una especialidad y ciclo determinado. El sistema permitir mantener la informacin de

4

aulas tales como el piso o ubicacin y la capacidad. El sistema permitir mantener la informacin de

3

5

laboratorios tales como el piso o ubicacin y la capacidad.

3

6

El sistema permitir mantener la informacin de docentes.

3

Tabla 2.4. Requerimientos Funcionales del Mdulo de Configuracin.

Mdulo de Programacin Acadmica No. 1 Descripcin El sistema permitir mantener grupos de alumnos relacionados a inicios acadmicos. El sistema permitir mantener un horario de clases asociado a un grupo o inicio acadmico. El sistema permitir mantener la disponibilidad horaria de un docente. El sistema permitir registrar y eliminar las equivalencias entre las asignaturas impartidas Prioridad 1

2

1

3

2

4

2

29

Mdulo de Programacin Acadmica No. Descripcin por el Instituto y las consideradas oficiales por el Ministerio de Educacin.Tabla 2.5. Requerimientos Funcionales del Mdulo de Programacin Acadmica.

Prioridad

Mdulo de Alumnos No. 1 Descripcin El Sistema permitir mantener la informacin de los alumnos. El Sistema permitir buscar un alumno por su cdigo o apellidos El sistema permitir registrar y modificar la matricula de alumnos nuevos. El sistema permitir revalidar la matrcula de alumnos antiguos. El sistema permitir registrar traslados de alumnos de una especialidad a otra. El sistema permitir registrar traslados de alumnos de otros institutos. El sistema permitir registrar y modificar los 7 resultados obtenidos por los alumnos en las evaluaciones de sus asignaturas. El sistema permitir registrar y modificar el estado 8 de los trmites realizados por alumnos ante el rea de Direccin Acadmica. 9 El sistema permitir enviar comunicados a travs de correos electrnicos a los alumnos.Tabla 2.6. Requerimientos Funcionales del Mdulo de Alumnos.

Prioridad 1

2

1

3

1

4

1

5

1

6

1

1

2

1

30

Mdulo de Consultas y Reportes No. 1 2 Descripcin El sistema permitir al alumno consultar sus notas. El sistema permitir al alumno consultar el estado de los trmites que haya realizado. El sistema permitir consultar el horario acadmico asignado a un grupo. El sistema permitir consultar la carga horaria de un docente. El sistema permitir consultar las asignaturas asignadas a una especialidad por ciclos. El sistema permitir generar un reporte de alumnos matriculados en un grupo o inicio acadmico. El sistema permitir generar un reporte de Nmina de alumnos matriculados en un semestre. El sistema permitir generar un reporte de Acta de Evaluacin Semestral Prioridad 2 2

3

2

4

2

5

2

6

2

7

1

8

1

Tabla 2.7. Requerimientos Funcionales del Mdulo de Consultas y Reportes.

Mdulo de Seguridad No. Descripcin El sistema permitir ingresar a los usuarios previa 1 identificacin asignadas. 2 El sistema permitir mantener a los usuarios del rea de Direccin Acadmica El sistema permitir consultar las actividades de los 3 usuarios en el sistema en un periodo de tiempo determinado. 4 El sistema permitir modificar la contrasea a los 2 2 1 de su nombre y contraseas 1 Prioridad

31

Mdulo de Seguridad No. usuarios.Tabla 2.8. Requerimientos Funcionales del Mdulo de Seguridad.

Descripcin

Prioridad

Valor 1 2 3

Prioridad Descripcin Alta Media Baja

Tabla 2.9. Nivel de Prioridad.

La implementacin de estos requerimientos funcionales en el sistema INSTISOFT ofrece la oportunidad a los usuarios, en la medida que los utilicen, de disminuir el desperdicio de horas-hombre al tener que realizar la bsqueda manual de datos y la comparacin o cruce de informacin contenida en diferentes documentos con la finalidad de detectar

inconsistencia de datos al cometer errores de transcripcin. As mismo, al disponer de la informacin registrada y accesible bajo los formatos establecidos por el Ministerio de Educacin permitir generar en forma oportuna estos documentos evitando recibir sanciones administrativas por la Direccin Regional de Educacin de Lima Metropolitana (DRELM) por realizar una entrega extempornea. Adems, al disponer los docentes de un medio para registrar directamente las notas finales de los alumnos bajo su cargo, as como actualizar su disponibilidad horaria se disminuir la carga de trabajo de los empleados de Direccin Acadmica. As mismo, permitir controlar las actividades realizadas por el personal generando un reporte de auditora.

32

2.2.2. Requerimientos No FuncionalesEl sistema INSTISOFT mostrados en la tabla 2.10. implementar los requerimientos no funcionales

N 1 2 3 4 5

Descripcin Ser independiente del sistema operativo. Ser desarrollado con el lenguaje de programacin java. Utilizar como base de datos a PostgreSQL. Trabajar sobre la plataforma Web. Permitir realizar backups peridicos de la base de datos. El software se entregar con el cdigo fuente

Prioridad 1 1 1 1 2

6

adjunto.Tabla 2.10. Requerimientos No Funcionales del Sistema INSTISOFT.

2

La implementacin de estos requerimientos no funcionales en el sistema INSTISOFT le permitir trabajar en un red interna a una organizacin

(Intranet) o en un servidor web pblico de Internet facilitando su acceso y uso a travs de un navegador web, como Internet Explorer 7.0 en adelante o Mozilla Firefox desde la versin 3.0 a ms. Sin embargo, se recomiendan algunas medidas de seguridad para su implementacin en un servidor web, tales como el uso de un servidor Firewall, que permita implementar a la institucin polticas de acceso a la red interna. As mismo, es recomendable utilizar un protocolo de comunicacin segura como HTTPS (protocolo de transferencia segura de hipertexto) que mediante un certificado digital autorice a un usuario iniciar una sesin en la aplicacin del servidor.

2.3 Anlisis de la solucin.

A continuacin se realiza el anlisis de la solucin planteada para el sistema, para lo cual se presentar un estudio tcnico de las herramientas y equipos que se utilizarn en la implementacin del software y estudio de costobeneficio que permitir establecer la viabilidad del proyecto expuesto en este documento.

33

2.3.1. Definicin del SistemaEl Sistema de Gestin Acadmica para Institutos Superiores Tecnolgicos Privados ser desarrollado en la plataforma Web, tal como se muestra en la figura 2.3, lo que permitir mantener la informacin y funciones accesibles a los usuarios, segn sus privilegios, a travs de un programa navegador web. Esta caracterstica agilizar las actividades de los empleados del rea y disminuir su carga de trabajo al derivar algunas de las actividades que realizan actualmente hacia otras personas, por ejemplo, el llenado de notas finales de los alumnos por asignaturas lo realizarn los docentes.

Servidor del Instituto. Red PC Cliente Servidor de aplicacin INSTISOFT

Base de datos INSTISOFT

Figura 2.3. Arquitectura general del sistema INSTISOFT.

Segn las necesidades de los usuarios identificadas en el Documento de Visin del anexo A, la implementacin de este sistema se realizar en los siguientes mdulos:

Mdulo de Configuracin, permitir administrar la informacin de especialidades, asignaturas, aulas y laboratorios, as como de docentes. Este mdulo ser utilizado por el Administrador Acadmico.

Mdulo de Programacin Acadmica, el cual permitir administrar la informacin relacionada a un inicio acadmico tales como la creacin de grupos de inicio, la programacin de horarios y asignacin de aulas y laboratorios, as como la equivalencia entre las asignaturas impartidas por el Instituto y las establecidas como oficiales por el Ministerio de Educacin, por nivel y carrera profesional. Se debe considerar que el

34

sistema validar los datos ingresados evitando la inconsistencia de la informacin, como por ejemplo al registrar horarios de clases. Este mdulo ser utilizado por el Administrador Acadmico en todas sus funciones, por el docente para la actualizacin de su disponibilidad horaria y por el empleado del rea de Direccin Acadmica para realizar todo tipo de consultas definidas en el mdulo.

Mdulo de Alumnos, se encargar de gestionar la matrcula de alumnos nuevos y las revalidaciones de matrcula, considerando traslados internos o cambios de especialidad y traslados externos desde otros institutos. Tambin se podrn administrar las evaluaciones de los alumnos, permitiendo que los docentes puedan registrar directamente las notas finales. Se debe notar que a partir de estas notas registradas se generarn las Actas de Evaluacin Semestral que son remitidas al Ministerio de Educacin para su visacin. As mismo, este mdulo permitir administrar la informacin de solicitudes y entrega de certificados y ttulos, registrando las solicitudes de los alumnos, controlando el estado de tramitacin de estos documentos y permitiendo comunicar a los alumnos por mail en el momento que su titulo o certificado gestionado se encuentre disponible, adicionalmente se facilitarn las consultas en lnea del personal y de los alumnos. Este mdulo ser utilizado por el empleado del rea de Direccin Acadmica para registrar las matrculas de alumnos, trmites y realizar todo tipo de consultas definidas en el mdulo, por el Administrador Acadmico para realizar todo tipo de consultas y por el docente para el registro y modificacin de notas.

Mdulo de Consultas y Reportes, permitir realizar consultas como alumnos por grupos, carga horaria de docente, horario acadmico por grupo y asignaturas por especialidad. Tambin se podrn generar reportes como Nminas semestrales de alumnos matriculados y Actas de Evaluacin Semestral. Este mdulo ser utilizado por el Administrador Acadmico y el empleado del rea de Direccin Acadmica para realizar todo tipo de consultas y generacin de reportes, as como tambin por los alumnos para consultar sus notas o algn trmite de certificado o ttulo que hayan realizado.

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Mdulo de Seguridad, permitir administrar la seguridad del sistema a travs del mantenimiento y control de usuarios segn los privilegios del perfil que se les haya asignado. As mismo se podr realizar un seguimiento de las actividades que hayan realizado los usuarios en el sistema durante un periodo determinado. Este mdulo ser utilizado por el Administrador de Seguridad.

La figura 2.4 muestra los mdulos del sistema organizados en paquetes que se detallan en el anexo C, Especificacin de Requisitos de Software, los que se utilizarn para organizar los casos de uso. Un caso de uso representa una funcin del sistema.

Figura 2.4. Paquetes de los casos de uso del sistema.

Los casos de uso por paquete son los siguientes: a) Configuracin: Mantener especialidad. Mantener asignaturas por especialidad.

36

Mantener rea de estudio. Mantener docente. b) Programacin Acadmica Buscar Grupo. Mantener grupo. Registrar horario por grupo. Mantener equivalencias entre asignaturas. c) Alumnos Mantener evaluaciones. Buscar alumno. Mantener alumno. Mantener matrcula. Registrar traslado. Mantener trmites. Enviar email. d) Consultas y Reportes: Consultar notas. Consultar trmites. Consultar carga horaria de docente. Consultar horario acadmico por grupo. Consultar asignaturas por especialidad. Generar nmina de matrcula. Generar acta de evaluacin semestral. e) Seguridad: Iniciar sesin. Modificar contrasea. Mantener usuario de Gestin Acadmica. Consultar Log de usuario. La especificacin de cada caso de uso se encuentra en el apndice C.

37

As mismo, como parte del anlisis de la solucin, se ha elaborado un diagrama de las clases que representan a los diferentes objetos que se han considerado relevantes para este sistema, debido a la informacin que contienen. Este diagrama se muestra en la figura 2.5.

Docente HorarioDocente -codHorarioDocente -hora -dia -estado * 1 1 -codDocente -nombres -paterno -materno -domicilio -email -web -telefono -celular -estado

instituto -codInstituto -nombre -subregion -direccion -numero -provincia -distrito -director -resolucion -telefono

1 1

Usuario -codUsuario -nombre -clave -fechacreacion -perfil -estado

* HorarioXGrupo -codHorarioXGrupo -horainicio -horafin -dia AreaEstudio -codAreaEstudio -nombre -piso -capacidad -tipo -estado 1 * 1 Grupo 1 * Turnoministerio -idturnoministerio -nombre

NotaXAsignatura -codNotaXAsignatura -promunidad1 -promunidad2 -promunidad3 -promunidad4 -promfinal -observacion * * 1

1

1 1 1 * Log -codLog -horaFecha -accion -descripcion

Empleado -codEmpleado -nombres -paterno -materno -email -estado -telefono -celular

*

-codGrupo -codigo -fechaFin -fechaInicio -turno -nivel -periodoMinisterio -estado

AsignaturaInstituto -codAsignaturaInstituto -nombre -abreviacion -estado 1 *

1

1 Matricula

* Tramite Equivalencia -codEquivalencia -anio -estado -codTramite -fechaRegistro -fechaAtencion -tipoDocumento -codigo -estado

Alumno -codAlumno -codigo -nombres -paterno -materno -telefonofijo -dni -fechanacimiento -celular -email -web -domicilio -estado

1

1

1 * Nomina -codNomina -codigo -cara -codPeriodoMinisterio -codNivel -codTurnoMinisterio -codEspecialidad

*

-codMatricula -fechaRegistro -fechamodificacion -codigo -reciboPago -condicion -edad -ennomina -situacion -estado

*

1 Especialidad -codEspecialidad -nombre -clave -estado

* 1 AsignaturaMinisterio -codAsignaturaMinisterio -nombre -abreviacion -estado

*

1 1 * * MatriculadosXNomina -codMatriculadosXNomina

1

Figura 2.5. Diagrama de clases de anlisis.

Cada una de estas de clases describe los datos o atributos ms importantes de los objetos del sistema que representa. Algunas de las clases ms importantes de este modelo son las siguientes:

Alumno.- Representa a todos los alumnos del Instituto. Cada alumno ser identificado por un cdigo nico. Grupo.- Representa a un grupo de alumnos que estudian una carrera profesional en un mismo turno y nivel en el Instituto. Cada grupo tienen unas fechas de inicio y de fin fijadas previamente a su inicio. As mismo, los grupos se distinguen por un cdigo nico.

38

Matricula.- Representa a las matrculas de todos alumnos que se realizan antes de iniciar un nuevo nivel en el Instituto. AsignaturaInstituto.- Representa a las asignaturas que imparte el Instituto y que estn agrupadas por especialidad o carrera profesional. Cada una de estas asignaturas tiene equivalencia con una asignatura del Ministerio de Educacin. HorarioXGrupo.- Representa el horario acadmico que se ha establecido para un grupo. Cada horario relaciona un docente con una asignatura del Instituto que ser impartida en un da y horas establecidas.

En el apndice D se puede encontrar ms detalle acerca de cada una de estas clases y de los atributos que contiene.

2.3.2 Estudio Costo BeneficioEl desarrollo e implementacin de un Sistema de Informacin para el apoyo a la gestin acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico Privado conlleva gastos para la institucin que adopta esta poltica de mejora, sin embargo, los beneficios que obtendr superan ampliamente estos costos iniciales.

Como gastos iniciales se debe considerar la adquisicin de un equipo que cumpla la funcin de servidor de aplicaciones y de servidor de base de datos, esto permitir a la institucin tener control total sobre su informacin y no depender de un tercero. Se deber implementar tambin un mdulo que facilite el registro de notas obtenidas por los alumnos en las asignaturas a cargo de los docentes. Asumimos que ya existe instalada la conexin a Internet en la institucin, esto permitir el acceso de la informacin desde cualquier lugar y en todo momento. As mismo, se asume que los empleados del rea cuentan con un equipo con conexin a la red del rea y acceso a Internet.

Para realizar la capacitacin del personal, se formarn tres grupos: empleados de Direccin Acadmica, coordinadores y docentes invirtiendo un total de S/.3760, segn se detalla en la tabla 2.11.

39

Costo de capacitacin de personal Tipo de empleado Direccin Acadmica Coordinador Docente Costo horahombre (S/.) Total empleados Total horashombre Costo Total por tipo de empleado(S/.) 1,280 480 2,000 3,760

10 15 10

8 4 100

16 8 2 Costo Total (S/.)

Tabla 2.11. Costo de capacitacin de personal.

La implementacin del Sistema de Gestin Acadmica aportar beneficios econmicos a la Institucin que se explicarn en los siguientes prrafos.

Por lo expuesto en la seccin 1.2.5., uno de los problemas que afronta el rea de Direccin Acadmica es la prdida de horas-hombre. Podemos estimar el tiempo que actualmente se desperdicia en el rea de Direccin Acadmica al no utilizar INSTISOFT:

Bsqueda de notas de alumnos.- Diariamente se realizan un promedio de 20 consultas de notas de alumnos en los archivos de la Institucin, esto hace un aproximado de 400 consultas al mes. Por cada consulta se invierte un promedio de 30 minutos. Por tanto, al mes se desperdicia 200 horas en bsquedas de notas de forma manual.

Registro de notas finales de alumnos.- En un mes, 15 aulas en promedio finalizan un periodo lectivo, por lo que se deben registrar las notas finales obtenidas por los alumnos. Si consideramos que cada aula cursa 7 asignaturas en promedio y que por el registro de notas de un curso se utilizan 20 minutos, obtendramos un total de 35 horas al mes desperdiciadas por el personal del rea de Direccin Acadmica. Esto se evitara al permitir que los docentes registren, ellos mismos, estas evaluaciones.

Elaboracin de Certificados de Notas Oficiales.- Diariamente se solicitan un promedio de 10 Certificados de Notas Oficiales, lo que en un mes

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hara un total de 200 solicitudes. Tomando en cuenta que se invierte 20 minutos por elaborar el documento en mencin en un cuadro, haran un total de 67 horas al mes.

Es decir, que en total se desperdician aproximadamente 302 horas-hombre por no utilizar el software INSTISOFT. Si consideramos que el costo de horahombre promedio es de S/. 10.00, el valor total de horas-hombre perdidas seria de S/. 3,020 por mes.

Otro problema expuesto en la seccin 1.2.5. es la sancin a la que puede estar afecta la Institucin por el incumplimiento en la entrega oportuna semestral de documentos a la Direccin Regional de Educacin de Lima, tales como Nminas de Matrculas y Actas de Evaluacin Semestral. El monto de esta sancin es variable, pero por lo general, asciende a una UIT (Unidad Impositiva Tributaria), es decir, a S/. 3,600, segn [SNT11].

La implementacin de INSTISOFT permitir disminuir los gastos incurridos en el rea de Direccin Acadmica que han sido expuestos en los prrafos anteriores. A continuacin se muestra en la tabla 2.12 un resumen de los conceptos y valores de costos y beneficios tratados de esta seccin.

Costos tem Valor mensual (S/.) Servidor de Base de Datos y 1,000 5,000 Valor por tem 5 meses (S/.)

Beneficios Valor mensual (S/.) Sancin de la DRELM (1 UIT). En promedio 710 3,550 Valor por 5 meses

(S/.)

Aplicaciones

una sancin por semestre. Mdulo de 720 3,600 Ahorro horas-hombre en actividades de 3,020 15,100

registro de notas.

manuales. Capacitacin de personal 627 3,760

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Costos tem Valor mensual (S/.) Total 2,347 Valor por tem 5 meses (S/.) 12,360 Total

Beneficios Valor mensual (S/.) 3,730 Valor por 5 meses

(S/.) 18,650

Tabla 2.12. Cuadro de resumen de Costo-Beneficio para la implementacin del proyecto en 6 meses.

2.3.3 Definicin del Entorno TecnolgicoLas herramientas que se utilizarn para la implementacin de este proyecto de apoyo a la gestin acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico Privado tienen como principal caracterstica el ser software libre, lo que permite ahorrar en costos de implementacin y libera a la institucin del pago de licencias.

Para la implementacin del Sistema de Gestin Acadmica se utilizar el lenguaje de programacin Java, cuyo compilador en su versin 1.6 se puede descargar de la pgina de SUN Microsystems [SUN09]. El IDE de programacin ser NetBeans versin 6.9.1, el cual se puede descargar de la pgina de Netbeans Community [NBE10]. El servidor de la aplicacin utilizar el contenedor de servlets Tomcat versin 6.0, el cual se puede descargar de la pgina de Apache Tomcat [TOM09]. Este servidor permite ejecutar aplicaciones desarrolladas en lenguaje java.

El motor de la base de datos que se utilizar para el almacenamiento y manejo de la informacin ser PostgreSQL versin 8.4

Herramientas para la construccin del Sistema de Gestin Acadmica Tipo Lenguaje de programacin Java estndar Entorno de desarrollo Base de Datos Servidor Web de NetBeans IDE PostgreSQL aplicaciones Tomcat 6.9.1 8.4.0 7.0 Nombre Edicin 1.6.0 Versin

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Herramientas para la construccin del Sistema de Gestin Acadmica Tipo Servidor Web Nombre Apache 2.0 Versin

Tabla 2.13. Herramientas para la construccin del Sistema de Gestin Acadmica.

2.3.4. Viabilidad del ProyectoPor lo expuesto en las secciones 2.3.1, 2.3.2 y 2.3.3 se pueden apreciar los beneficios que aportar la implementacin de este Sistema de Gestin Acadmica a un Instituto Superior Tecnolgico y en particular al rea de Direccin Acadmica, no slo en sentido econmico, por el ahorro de horas de trabajo del personal y recursos materiales, sino tambin por el uso de la tecnologa que incrementar la eficiencia de los empleados, al controlar y reducir los errores que se producen en el tratamiento manual de datos, y aliviara la carga de trabajo.

La inversin que realice la institucin en la implementacin de este Sistema de Gestin Acadmica ser recuperada en menos de un semestre, obteniendo luego como beneficio un ahorro de S/.4762 mensuales, lo que representa un aproximado de S/. 57144 anuales, esto ltimo sin considerar el ahorro por pagos de demandas judiciales por negligencia de personal, o la revalorizacin de la imagen de la institucin, tanto interna como

externamente, lo que incrementara su ventaja competitiva y consecuente incremento de ganancias.

Por ser un sistema complejo en funciones y extenso en caractersticas, conviene dividirlo en mdulos que agrupen funciones relacionadas, de modo que la solucin al problema del rea de Direccin Acadmica sea mucho ms fcil de implementar y mantener durante el periodo de 5 meses propuesto para este proyecto.

Por lo expuesto, podemos afirmar que estamos presentando una herramienta que es til, por las funciones que implementa para atender las necesidades del rea de Direccin Acadmica, y econmica, por los ahorros relacionados a horas-hombre, pagos de sanciones y trmites administrativos que generar, lo que la convierte en una excelente alternativa de solucin para los

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problemas del rea de Direccin Acadmica de un instituto Superior Tecnolgico.

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3.

Diseo de la Solucin

El diseo de la solucin del problema identificado en el captulo 1 del presente documento tiene como objetivo principal definir la arquitectura del software del sistema, detallando los componentes que se utilizarn para el Sistema de Informacin de Gestin Acadmica de un Instituto Superior Tecnolgico.

Este captulo explica los dos aspectos principales que guiarn el diseo del software, la definicin de la arquitectura y el diseo que se utilizar para crear la interfaz grfica del sistema.

3.1.

Arquitectura de la Solucin

El Sistema de Informacin tratado en el presente documento de tesis se implementar sobre una plataforma Web, esto permitir la flexibilidad del sistema logrando estar al alcance de todos los usuarios a travs de un navegador web, y disponible en todo momento y desde cualquier lugar siempre que se utilice un servidor web pblico.

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Para definir la arquitectura de este Sistema de Informacin Web, se disponen de varias herramientas tecnolgicas de cdigo abierto disponibles en Internet para el lenguaje Java, de las cuales se expondrn en las siguientes subsecciones dos alternativas. Estas utilizan el patrn MVC o Modelo Vista Controlador, as como tambin se basan en una estructura de niveles o capas: presentacin, dominio y persistencia.

Segn [ART04] MVC es un patrn de diseo que se utiliza para separar los datos de su representacin, lo que permite a los desarrolladores crear las funciones del sistema que permitirn el acceso a datos sin tener que preocuparse por la forma como se presentarn al usuario.

Figura 3.1. Patrn MVC

El modelo de MVC es responsable por los datos y reglas del sistema. Coordina la lgica del negocio, el acceso a la base de datos, y todas las otras acciones crticas del sistema que no se relacionan con la parte visual. La vista en MVC se encarga de mostrar los datos sin alterarlos. Finalmente, el controlador es el mecanismo por el cual la vista y el modelo se comunican.

3.1.1. Arquitectura basada en el Framework StrutsSegn [ART04] un framework es un conjunto de clases relacionadas y otros elementos de soporte que facilitan el desarrollo de aplicaciones por el suministro de parte preconstruidas.

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Struts fue uno de los primeros frameworks basados en el patrn de diseo MVC (Modelo Vista Controlador) que aparecieron en Internet. Es de distribucin gratuita, basado en cdigo Java, y se puede descargar de la pgina de Apache en [APA09].

En una aplicacin web tpica un cliente enva datos a travs de un formulario HTML, esta informacin es manejada por un Servlet de Java que se encarga de procesarla, por lo general interactuando con una base datos, para luego preparar la respuesta en un formato HTML, o bien, enviarla a una pgina JSP (Java Server Page) la que puede combinar cdigo Java con HTML para presentar informacin obtenida de forma dinmica.

Tal como se menciona en [ART04] el objetivo de Struts es separar claramente las funciones del modelo (lgica de la aplicacin que interacta con la base de datos) de la vista (pginas HTML presentadas al cliente) y del controlador (instancia que pasa informacin entre la vista y el modelo). Struts provee el controlador (un Servlet conocido como ActionServlet) y facilita la escritura de plantillas para la capa de presentacin o vista (tpicamente pginas JSP, aunque tambin podra ser un archivo XML).

En este modelo de arquitectura, las interfaces utilizan libreras de etiquetas HTML propias de Struts y lenguaje JavaScript. Las libreras de etiquetas HTML de Struts constituyen el trmino Vista dentro del modelo MVC.

Las clases que conforman la lgica del negocio obtienen la informacin de la base de datos a partir de la capa de persistencia utilizando la lgica implementada por el sistema, para luego enviarla a la capa de presentacin. Estas clases constituyen la capa de negocio del sistema.

La ltima capa de este modelo es la de persistencia con clases dedicadas a la comunicacin del sistema con la base de datos, utilizando, para ello, el Framework Hibernate, el que tiene como principal funcin vincular las tablas de un modelo de bases de datos relacional con entidades del dominio que pertenecen a un modelo orientado a objetos, conocidos como POJOs. Esto lo realiza a travs de archivos XML. Hibernate se encarga de concretar las transacciones con las bases de datos.

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Las clases de la capa de persistencia junto con las clases de negocio constituyen para Struts el trmino Modelo del diseo MVC.

La figura 3.2 muestra la estructura de componentes del framework Struts descrita en los prrafos anteriores de esta misma seccin. Se debe resaltar la funcin del archivo xml Struts-config.xml, el que permite configurar las acciones que se realizarn como respuesta a los requerimientos de los clientes web.

Figura 3.2 Una aplicacin con Struts, en [STR02].

3.1.2. Arquitectura basada en el Framework Spring

En [SPR06] se menciona que el framework Spring es software de cdigo abierto que implementa patrones de diseo conocidos como Factory, Abstract Factory, Builder, Decorator, Service Locator, entre otros. Es un framework de cdigo abierto que se comunica fcilmente con otros frameworks como lo son: Struts, Hibernate, iBatis, Tapestry, entre otros.

Entre las caractersticas ms resaltantes de Spring encontramos los mdulos por los que esta compuesto, tal como se muestra en la figura 3.3. Algunos de estos mdulos son:

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El Core Container o Contenedor de Inversin de Control (Inversion of Control, IoC) es el ncleo del sistema. Responsable de la creacin y configuracin de los objetos.

Aspect-Oriented Programming Framework, que trabaja con soluciones que son utilizadas en numerosos lugares de una aplicacin, lo que se conoce como asuntos transversales (cross-cutting concerns).

Data Access Framework, que facilita el trabajo de usar un API (Librera o archivo que contiene funciones para el desarrollo de aplicaciones) con JDBC (Conjunto de clases que pertenecen al lenguaje java para realizar operaciones con bases de datos), Hibernate, etc.

Remote Access framework. Facilita la existencia de objetos en el servidor que son exportados para ser usados como servicios remotos.

Spring Web MVC. Maneja la asignacin de peticiones a controladores y desde estos a las vistas. Implica el manejo y validacin de formularios.

Spring Web Services

Figura 3.3. Estructura del Framework Spring, ver en [SPR08].

En este modelo de arquitectura las interfaces JSP (Java Server Pages o Pginas de Servidor Java) forman la capa de presentacin, estas pginas utilizan el lenguaje JavaScript, tanto para comunicarse con las clases dedicadas a la lgica de presentacin como para mostrar las respuestas a los usuarios en un formato sencillo.

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El control del flujo de datos en la presentacin lo realizan las clases Action de Struts integradas a Spring, estas clases se encargan de controlar la comunicacin entre el cliente y el servidor.

Las clases de negocio que constituyen la capa de negocio se encargan de administrar los datos obtenidos de la base de datos y presentarlos en el formato reconocido por las clases dedicadas a la lgica de presentacin.

Debido que Spring permite que cualquier clase ejecute sus mtodos de manera transaccional, el control de las transacciones se realiza en la capa de negocio.

Finalmente, de forma similar a Struts, este modelo de arquitectura posee una capa de persistencia que contiene un conjunto de clases encargadas de comunicarse con la base de datos, utilizando el Framework Hibernate, que se integra con Spring. Los datos obtenidos de la base de datos relacional se almacenan en las clases de dominio o entidades de negocio, las que tienen la misma estructura que sus correspondientes tablas. Estas clases de dominio pertenecen a la capa de persistencia.

3.1.3. Arquitectura elegidaLa arquitectura que se utilizar en la etapa de Diseo e Implementacin de INSTISOFT estar conformada por las tecnologas Struts en su versin 2 y Spring descritas en los puntos 3.1.1 y 3.1.2 de este documento. Debido a que el Framework Spring se acopla perfectamente con otros Frameworks como Struts y Hibernate, se lograr aprovechar las mejores caractersticas de cada una de estas herramientas, como son el adecuado control del flujo de informacin desde la capa de presentacin o vista hacia el modelo o lgica del negocio, en el caso de Struts, y el manejo eficiente de las transacciones con base de datos relacionales desde una aplicacin orientada a objetos, como es el caso de Hibernate.

Adems, tal como se muestra en la figura 3.4, las herramientas seleccionadas, Spring, Struts y Hibernate pueden trabajar en conjunto bajo el

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patrn de diseo MVC (Modelo Vista Controlador), el cual se ha seleccionado para desarrollar el software de este trabajo de tesis por representar mejor a la estructura de una aplicacin web, as como implementar sus funciones.

Figura 3.4. Spring + Struts + Hibernate, ver en [SHI11].

3.2.

Diseo de la Solucin

Esta seccin tiene como propsito presentar el diseo de las interfaces que se utilizarn para acceder y utilizar las funciones implementadas en el software INSTISOFT.

Para permitir el ingreso de los usuarios registrados al sistema INSTISOFT se utilizar un formulario inicial, tal como se muestra en la figura 3.5, en el que

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se solicitar el nombre y clave de usuario, para poder verificar la existencia de los datos en el sistema.

Figura 3.5. Ingreso al sistema INSTISOFT.

Una vez que se haya validado a un usuario, el Sistema de Informacin para la Gestin Acadmica de Instituto Superior Tecnolgico (INSTISOFT) utilizar un diseo de interfaz dividida en 2 secciones, tal como se muestra en la Figura 3.6. En la seccin superior se describe el nombre del producto, as como los datos del usuario conectado al sistema (nombres, apellidos y tipo de usuario). Adems, en esta seccin podemos observar una barra de mens que permitir a los usuarios acceder a diferentes funciones de la aplicacin segn el rol que se le haya asignado. En la siguiente seccin se muestra el contenido del formulario, si este es demasiado grande para ser mostrado en el rea de la ventana aparecer una barra de desplazamiento vertical.

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Figura 3.6. Diseo de Interfaz de INSTISOFT.

La barra de mens que se utilizar ser horizontal y estar ubicada en la parte superior de la ventana del navegador. Esta barra contiene las opciones principales del men, que no sern las mismas para todos los usuarios, pues variarn segn el tipo de usuario que se haya conectado. Por ejemplo, las opciones del men que se muestran en la figura 3.6 corresponden a un usuario con perfil de Administrador Acadmico, y son distintas a las opciones de men que se muestran en la figura 3.7, que corresponden a un usuario con perfil Docente.

Figura 3.7. Barra de Mens de un usuario con perfil Docente.

Al seleccionar con un clic uno de estos mens, entonces se desplegarn las alternativas correspondientes tal como se muestra en la figura 3.8.

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Figura 3.8. Barra de Mens de INSTISOFT.

Por lo general, una vez que se seleccione alguna de las alternativas de los mens se mostrar un formulario con enlaces relacionados a operaciones que se pueden realizar, tal como bsqueda o registro, con la entidad respectiva, tal como se muestra en la figura 3.9.

Figura 3.9. Formulario de enlaces de operaciones.

Los formularios que se utilicen para registrar o modificar datos de entidades del sistema presentarn un formulario con el titulo apropiado, segn se vaya a registrar una nueva entidad o modificar los datos de una existente, as como el nombre de la entidad correspondiente tal como se muestra en la figura 3.10. Este formulario presentar dos botones, uno para Grabar los datos y el otro para Limpiar los valores escritos o seleccionados en los campos. As mismo, se mostrar un enlace que permitir realizar una bsqueda de la entidad correspondiente. El sistema generar los identificadores nicos para cada entidad registrada, estos identificadores sern nmeros correlativos que empezaran en uno. En el caso de los alumnos y los grupos se generarn cdigos con un formato especfico. Para el caso de los alumnos su cdigo estar formado por el ao en que se registra y un nmero correlativo de 4 dgitos, por ejemplo: 20110001, corresponder al primer alumno registrado en el ao 2011. Para el caso de los grupos su cdigo estar formado por el nmero del mes y ao de inicio, la letra inicial del turno, la abreviacin de la especialidad y el nivel del grupo (que toma los valores del uno al seis), por

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ejemplo: 05/2011/M/CEI/1, corresponde al grupo que inici en Mayo del 2011, en el turno maana, en la especialidad de Computacin e Informtica y en el primer nivel. Para el caso de las especialidades o carreras profesionales, ser el mismo usuario quien cree una abreviacin del nombre, la cual deber ser validada por el sistema para evitar duplicidades, esta abreviacin servir como cdigo de la especialidad.

Figura 3.10. Formulario de registro de datos.

Los formularios que se utilicen para realizar la bsqueda de datos presentarn un rea de filtro donde se ingresarn las condiciones de bsqueda a realizar y un rea