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repositorio.uptc@uptc.edu.corepositorio.uptc@uptc.edu.co Memorias Congreso Investigación y Pedagogía. Tunja, Número 02 – Octubre/ 2013 ISSN 2256-1951 CARACTERIZACIÓN DE METODOLOGÍAS AGILES PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES EDUCATIVAS MÓVILES Mary Luz Ortiz Ortiz Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia mary.ortiz@uptc.edu.co William Oswaldo Cuervo Gomez Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia wilycu@gmail.com RESUMEN El crecimiento acelerado en el uso de dispositivos móviles a nivel mundial con sistemas basados en iOS de Apple y Android, y el reciente programa del gobierno de Colombia, sobre dotación de tecnología a instituciones educativas oficiales del país, con más de 81000 tabletas, política que evidencia la necesidad de estrategias para la apropiación pedagógica de dispositivos móviles digitales en contextos educativos; una estrategia es mediante el desarrollo de aplicaciones educativas móviles que respondan a las necesidades del entorno, para ello se requiere una metodología de diseño específica para aplicaciones móviles que facilite la incorporación de un modelo de aprendizaje y el aseguramiento de un desarrollo eficiente. En este sentido, la presente investigación tienen como propósito caracterizar diferentes metodologías agiles para el desarrollo de aplicaciones móviles con el fin de seleccionar la más flexible, que permita crear productos de calidad, incorporando estándares de usabilidad y un modelo de aprendizaje. La investigación se desarrolla en cuatro etapas metodológicas: diagnóstico, conceptualización y caracterización de las metodologías de diseño para móviles, propuesta e implementación de metodología ágil, y análisis de resultados y conclusiones. El presente documento presenta el resultado de las dos etapas iniciales, y como resultado una propuesta de metodología ágil para el desarrollo de aplicaciones educativas móviles. ABSTRACT The rapid growth in the use of mobile devices worldwide with systems based on Apple's iOS and Android, and the recent government program Colombia, technology manning official educational institutions of the country, with more than 81000 tablets policy highlighted the need for teaching strategies for the appropriation of digital mobile devices in educational settings, a strategy is the development of mobile educational applications that meet the needs of the environment, this requires specific design methodology for mobile applications that facilitate incorporation of a model of learning and ensuring efficient development. In this sense, this research are intended to characterize different agile methodologies for the development of mobile mailto:mary.ortiz@uptc.edu.co mailto:wilycu@gmail.com Memorias Congreso Investigación y Pedagogía. Tunja, Número 02 – Octubre/ 2013 ISSN 2256-1951 applications in order to select the most flexible, allowing the creation of quality products, incorporating usability standards and learning model. The research methodology consists of four stages: diagnosis, conceptualization and characterization of the design methodologies for mobile, proposing and implementing agile methodology, and analysis of results and conclusions. This paper presents the results of the two stages, and as a result a proposal of agile methodology for the development of mobile educational applications. Palabras clave: metodologías agiles, scrum, dsdm, crystal, extreme programming 1. INTRODUCCIÓN En Colombia, desde el año 2012, el Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones - TIC viene promoviendo la incorporación de dispositivos móviles en los procesos educativos, a través de convocatorias que buscan dotar de tabletas a las instituciones educativas de carácter público. De esta forma, en la actualidad varias instituciones han sido beneficiadas y el gobierno Colombiano ha entregado aproximadamente 81000 tabletas. En consecuencia, se ha evidenciado la necesidad de desarrollar aplicaciones educativas móviles bajo un modelo pedagógico que responda a las necesidades del contexto, siendo los Licenciados en Informática y Tecnología los llamados a liderar estos procesos. La Licenciatura en Informática y Tecnología de la Universidad Pedagógica y Tecnología de Colombia, dentro de su currículo contiene asignaturas orientadas al desarrollo de material digital educativo, las cuales se articulan en el presente proyecto investigativo con el propósito de caracterizar diferentes metodologías agiles, que permitan seleccionar o proponer una metodología flexible para el desarrollo de aplicaciones móviles con calidad, incorporando estándares de usabilidad y un modelo de aprendizaje. La investigación se desarrolla en cuatro etapas, en el presente trabajo se presentan los resultados de las dos primeras etapas; la primer etapa corresponden a la revisión y análisis de datos estadísticos sobre adquisición de tabletas en las instituciones de carácter público en Colombia, dando lugar al diagnóstico del proyecto; en la segunda etapa, se presentan las características y ciclo de vida de las metodologías ágiles Extreme Programming-XP, Scrum, Crystal, y Dynamic Systems Development Method- DSDM, además se realiza el análisis de estas metodologías con respecto a las necesidades del contexto y se propone un hibrido de las metodologías XP y DSDM, el cual se denomina Modelo de Desarrollo para aplicaciones educativas móviles- Modaem, se presentan las características y fases de aplicación. 2. REFERENTES TEÓRICOS 2.1 METODOLOGÍA ÁGIL SCRUM Scrum es una metodología ágil en la cual se aplica un conjunto de buenas prácticas de trabajo en equipo, optimizando tiempo y asegurando resultados positivos en los Memorias Congreso Investigación y Pedagogía. Tunja, Número 02 – Octubre/ 2013 ISSN 2256-1951 proyectos. Esta metodología tiene sus inicios en 1986, en un artículo de Takeuchi y Nonaka, identificándola como una de las mejores prácticas aplicadas por las 10 empresas más innovadoras en Japón; sin embargo, es en 1995 donde se presenta formalmente la metodología con el nombre de SCRUM, por sus autores Ken Schwaber y Jeff Sutherland (Schwaber y otros, 2001). El objetivo principal de SCRUM es incrementar la productividad del equipo de trabajo, maximizando la realimentación para corregir errores durante el desarrollo del proyecto y disminuir riesgos. De esta forma, se caracteriza por ser un método iterativo e incrementar, entendiendo la iteración como el desarrollo por bloques o miniproyectos, planeados para ejecutarse en tiempos de dos semanas a un mes, en cada bloque se aplica la misma metodología de trabajo. Es incremental en la medida que en cada iteración el equipo va evolucionando el producto hasta llegar al cumplimiento total de los objetivos (Colla, 2012). Se inicia con la definición de los requerimientos funcionales y no funcionales, etapa conocida como Product Backlog, donde se elabora una lista priorizando los objetivos (requerimientos del cliente) y se estima el costo para alcanzarlos, además se planean las iteraciones, los riesgos y las actividades para mitigarlos. Luego, se planifica la iteración, donde se establecen las actividades de la iteración para dar cumplimiento a los requerimientos, el equipo de trabajo de común acuerdo autoasigna las actividades. En la ejecución de la iteración, se realiza diariamente una reunión de quince minutos para revisar el trabajo realizado por cada miembro del equipo, con el fin de hacer los ajustes necesarios para cumplir con el objetivo, el líder del equipo (Scrum Master) promueve la autogestión entre los miembros del equipo, en general es un facilitador del proceso. El proceso para cada iteración finaliza con la inspección y adaptación, la cual tiene lugar el último día de la iteración y consiste en una reunión donde el equipo presenta los resultados de la iteración al cliente y este hace los ajustes o replanificación delproyecto si se requiere. En la figura 1 se presentan los roles y reuniones clave de la metodología SCRUM. 2.2 DSDM - Dynamic Systems Development Method DSDM se creó en 1994, partiendo de la necesidad de consolidar una metodología de diseño unificada, y con el propósito de implementarla en proyectos RAD (Rapid Application Development) (Martin, 1991). En 1995 se publicó la primer versión de DSDM por un consorcio liderado por Tony Mobbs, Jennifer Stableton, Gary Hodsdon, Paul Herzuch y Peter Constable. La metodología DSDM se rige por nueve principios: participación activa de los usuarios, el equipo tienen el poder de tomar decisiones, se realizan entregas frecuentes del producto, estar en línea con los objetivos del negocio, uso de método iterativo e incremental, todos los cambios son reversibles, especificación de los requerimientos a un alto nivel, pruebas de calidad durante todo el ciclo de vida del producto, metodología de trabajo cooperativo y colaborativo entre todos sus miembros. En la figura 1 se presentan las cinco fases de la metodología DSDM: estudio de factibilidad, donde se determinan los costos, sí la metodología DSDM es la indicada para el proyecto y la viabilidad del mismo; estudio del negocio, se involucra el cliente y a través de una trabajo colaborativo con el equipo de desarrollo se define el modelo de Memorias Congreso Investigación y Pedagogía. Tunja, Número 02 – Octubre/ 2013 ISSN 2256-1951 desarrollo del negocio, se determinan las características fundamentales y requerimientos del software; iteraciones funcionales del modelo, se especifican en detalle las características definidas en la etapa anterior, se acuerda el cronograma, se diseña y revisa el prototipo funcional; en la etapa de diseño y desarrollo se ejecutan actividades de identificación, planificación, producción y validación; en la implementación, se pone a prueba el software, revisión y aprobación por parte de los usuarios , y formación de los mismos. Con base en los resultados de la última fase, se hace revisión del negocio y se redirecciona el proceso nuevamente. En general, las principales características de DSDM son su fortaleza en el equipo de desarrollo, constante realimentación con los clientes, y entregas frecuentes del producto. Figura 1. Fases de la Metodología DSDM Tomado de Highsmith (2002) 2.3 EXTREME PROGRAMMING - XP Es una disciplina de desarrollo de software creada por Kent Beck, dando inicio al movimiento actual de metodologías ágiles. Es una metodología que se fundamenta en la sencillez, comunicación y retroalimentación continua entre cliente y equipo de trabajo. Consiste en lograr que todo el equipo trabaje haciendo uso de prácticas simples, con información suficiente que les permita saber en dónde están con el propósito de enfrentar cambios y ajustar las prácticas a una situación en particular, motivando en todo momento el trabajo en equipo, preocupándose por el aprendizaje de los desarrolladores, y favoreciendo un buen clima de trabajo entre los participantes. Esta metodología es altamente adecuada para proyectos con requisitos imprecisos y cambiantes en donde existe un alto riesgo técnico.(Beck, 1999) Dentro de los principios fundamentales para la aplicación de la metodología ágil XP se tienen: El equipo, el cual está conformado por: el cliente o su representante, que es el encargado de establecer los requisitos y las prioridades del proyecto; los programadores, encargado de hacer las estimaciones de tiempo para cada iteración teniendo en cuenta las historias de usuario; los tester, que definen las pruebas de aceptación; los analistas que junto con el cliente definen los requisitos; un entrenador o coach, que ayuda al equipo a mantener en marcha el proceso; un gerente, Memorias Congreso Investigación y Pedagogía. Tunja, Número 02 – Octubre/ 2013 ISSN 2256-1951 encargado de manejar la comunicación externa y la coordinación de actividades. En esta metodología integrante del equipo puede desempeñar varios roles.(Beck, 2000). El equipo mantiene el sistema integrado y funcionando todo el tiempo. Los programadores escriben el código trabajando en pares juntos todo el tiempo manejando estándares y coherencia en el código, de modo que todos lo puedan entender y mejorar según sea necesario. El equipo trabaja a un ritmo que se puede mantener indefinidamente, sin superar las 40 horas semanales de trabajo. Historias de usuario: Es la técnica utilizada para realizar el levantamiento de requisitos del sistema y crear las estimaciones de tiempo y planificación de entregas. Las historias de usuario son unas tarjetas de papel escritas por los clientes en donde se definen los requisitos funcionales y no funcionales, y las principales características del sistema, sin describir la interfaz de usuario. Cada historia de usuario debe ser lo suficientemente clara para que los programadores puedan hacer la implementación en un periodo corto de tiempo, que oscila entre dos y tres semanas.(Beck, 2013) Metáfora: Es una visión común de cómo funciona el sistema, y es desarrollada por el equipo. Generalmente se hace una descripción utilizando metáforas o situaciones de uso cotidiano para asegurarse que todos entiendan cómo funciona el sistema.(Beck, 2013) El ciclo de vida de la metodología Xp se desarrolla en 6 fases: Exploración: En esta fase, los clientes plantean a grandes rasgos las historias de usuario, el equipo de desarrollo se familiariza con las herramientas tecnologías, se exploran las posibilidades de la arquitectura mediante la construcción de un prototipo. Esta fase puede durar varias semanas, esto depende del tamaño del proyecto. Planificación de la Entrega: El cliente determina la prioridad de cada historia de usuario, los programadores realizan una estimación del esfuerzo para cada. En conjunto con el cliente se acuerda la primer entrega y el cronograma de trabajo. Iteraciones: Corresponde a un grupo de actividades que el equipo organiza para hacer entregas sistemáticas de los avances del producto. Durante esta fase el cliente presenta las características necesarias para las próximas semanas de desarrollo, los programadores las dividan en tareas, se estima el costo basándose en la cantidad de trabajo realizado en la iteración anterior, el equipo determina lo que se llevará a cabo en la iteración actual, cada programador es responsable de una tarea. Producción: se realizan pruebas adicionales y revisiones de rendimiento antes de trasladar el sistema al entorno del cliente. Adicionalmente se debe decidir si se incluyen nuevas características en la versión actual. Mantenimiento: se debe mantener el sistema en funcionamiento mientras se desarrollan nuevas iteraciones. Esto requiere de tareas de soporte para el cliente. Esta fase puede requerir la inclusión de nuevos integrantes al equipo y generar cambios en su estructura. Muerte del Proyecto: se da cuando no hay más historias de usuario para ser incluidas en el sistema, cuando el sistema no cumple con las expectativas del cliente o cuando se agota el presupuesto. Se genera la documentación final del sistema. Memorias Congreso Investigación y Pedagogía. Tunja, Número 02 – Octubre/ 2013 ISSN 2256-1951 2.4 CRYSTAL Esta metodología da valor a los integrantes del equipo de trabajo y busca reducir al máximo el número de artefactos producidos. Se subdivide en varios tipos de metodologías, según el número de integrantes del equipo, así: Crystal Clear para equipos de 3 a 8 personas; Cristal Yellow para equipos de 10 a 20 personas; Crystal Orange para equipos de 20 a 50 personas; Crystal Red para equipos de 50 a 100 personas; Crystal Blue para equipos de 100 a 200 personas.(Cockburn, 2001) Dentro de los principios fundamentales para la aplicación de la metodología ágil Crystal se tienen: entregas a los clientes con una frecuencia diaria, semanal o mensual dependiendo del proyecto; comunicación,distribución adecuada de espacios de trabajo; crecimiento reflexivo, reuniones periódicas cortas para discutir y proponer mejoras; seguridad personal, diálogo entre el equipo para conocer si existe alguna inconformidad; foco, saber que está haciendo el equipo para evitar distracciones; fácil acceso a usuarios expertos, el cliente es parte del equipo, es fundamental para reconocer errores durante el proceso.(Fowler, 2002) Crystal establece un conjunto de ciclos anidados que se ejecutan de manera simultánea y duran de una semana a tres meses. Cada entrega tiene mínimo un ciclo de iteración, se requieren múltiples entregas por proyecto, pero no muchas Iteraciones, cada Iteración es dividida en ciclos semanales y la semana es dividida en ciclos diarios, que establecen una unidad de desarrollo, integración y pruebas del sistema. El ciclo del proyecto comienza con la preparación y finaliza con el empaquetamiento. En el ciclo de integración se unen todos los productos de las iteraciones y se efectúan las pruebas. 6. METODOLOGÍA La investigación se desarrolla utilizando el enfoque investigativo cualitativo, expuesto por Hernández (2010), en la medida en que se recolectan y analizan datos cualitativos por medio de diferentes instrumentos de información. La población objeto de investigación son estudiantes de Licenciatura en Informática y Tecnología de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Se seleccionó como muestra a los estudiantes que cursan la asignatura Proyecto Módulo de Software para Media, donde se aborda el tema de desarrollo de aplicaciones educativas para dispositivos móviles. 3.1 Diseño De Investigación El proceso investigativo se aborda desde la concepción del enfoque investigación- acción expuesto por Hernández (2010), el cual se fundamenta en el estudio de prácticas locales de grupos o comunidades, involucra la indagación individual y en equipo, se centra en el desarrollo y aprendizaje de los participantes, e implementa un plan de acción para resolver el problema e introducir mejoras. En este sentido, el enfoque investigación acción, permitirá determinar los aportes de la metodología de desarrollo ágil propuesta, a través de la experimentación con la población objeto de estudio. Memorias Congreso Investigación y Pedagogía. Tunja, Número 02 – Octubre/ 2013 ISSN 2256-1951 El diseño consiste en someter a un objeto o grupo de individuos a determinadas condiciones o estímulos, para observar, construir un bosquejo del problema y recolectar datos, pensar (analizar e interpretar), y actuar, que consiste en resolver problemas e implementar mejoras (Hernández, 2010). 3.2 Etapas del proceso investigativo Diagnóstico: recolección y análisis de información sobre adquisición y características de dispositivos móviles por parte del Ministerio TIC en Colombia. Conceptualización y Caracterización de Metodologías Agiles: en esta etapa se realiza una indagación sobre las diferentes metodologías ágiles estudiadas por autores reconocidos, se identifican sus características y principios fundamentales para la aplicación en un proyecto de desarrollo de software. Con base en las necesidades del contexto, en relación con el tiempo de producción, tipo de aplicaciones y recurso humano, se selecciona una metodología ágil o un hibrido de las estudiadas, para el desarrollo de aplicaciones educativas móviles. Implementación de Metodología Ágil Propuesta: Organización del equipo de trabajo conformado por los estudiantes que cursan la asignatura Proyecto Modulo de Software para Media de la Licenciatura en Informática de la UPTC, y puesta en marcha de la metodología ágil propuesta para desarrollar una aplicación educativa móvil. Análisis de resultados y conclusiones: análisis de los datos obtenidos en la implementación para determinar los aportes de la metodología ágil propuesta. Publicación de los resultados obtenidos en el desarrollo del proyecto dando a conocer la importancia y aportes de la investigación. 4. RESULTADOS En septiembre del 2012 el Ministerio de Tecnologías de la Información y las comunicaciones, en alianza con el programa del gobierno nacional Computadores para Educar, lanzan el “concurso regional de tabletas para sedes educativas oficiales”, dirigido a Secretarías de Educación de entidades territoriales certificadas y no certificadas. Producto de esta convocatoria se entregaron tabletas a título de donación a las entidades territoriales favorecidas, las cuales participaron con proyectos para la apropiación pedagógica de dispositivos móviles (tabletas) en el aula; siendo una estrategia gubernamental para la incorporación de las TIC en los establecimientos educativos.(Comunicaciones & Educar, 2012). En la tabla 1 se relaciona el número de tabletas recibidas por los departamentos que resultaron beneficiados en la convocatoria del ministerio TIC en el 2012. # Departamento No. Tabletas 1 Antioquia 12.346 2 Atlántico 2.838 3 Bolívar 1.830 4 Boyacá 7.739 5 Casanare 1.125 Memorias Congreso Investigación y Pedagogía. Tunja, Número 02 – Octubre/ 2013 ISSN 2256-1951 6 Cauca 4.024 7 Cesar 3.885 8 Córdoba 2.970 9 Cundinamarca 16.716 10 Huila 5.247 11 La Guajira 2.070 12 Norte de Santander 965 13 Putumayo 3.320 14 Quindío 3.113 15 Risaralda 1.460 16 San Andrés 4.710 17 Tolima 1.415 18 Valle del Cauca 5.464 Total 81.237 Tabla 1. Número de tabletas entregadas por departamento en Colombia - 2012 En la etapa de conceptualización y caracterización de las metodologías agiles, luego de la indagación y análisis de varios métodos, se seleccionaron y caracterizaron las metodologías: XP, Crystal, Scrum y DSDM, dando lugar al marco teórico. Con base en el análisis de las metodologías mencionadas, se propone un hibrido con las características fundamentales de las metodologías DSDM y XP, ajustado a las necesidades del desarrollo de aplicaciones educativas móviles, las cuales se caracterizan por ser livianas, flexibles, dinámicas, equipos pequeños de trabajo, documentación mínima, y periodos cortos de iteración. La metodología ágil propuesta se denomina Modelo de desarrollo para aplicaciones educativas móviles - Modaem. A continuación se describen las fases de desarrollo propuestas: Fase 1- Viabilidad: esta fase es tomada de la metodología DSDM y corresponde al análisis de factibilidad del proyecto, con base en las historias usuarios contempladas dentro de la metodología XP. Esta fase permite determinar si la metodología es la apropiada para desarrollar el proyecto ajustándose a los requisitos del cliente y asegurando el éxito del mismo. Fase 2 – Gestión del negocio: tomada de la metodología DSDM, permite realizar la delimitación y alcance del proyecto, a través del análisis de los requisitos definidos en las historias de usuario, tiempos y costo para su ejecución. Fase 3 – Iteración: corresponde al proceso realizado en la metodología XP, en cada iteración se realizan las actividades de análisis, diseño, codificación, pruebas e implementación. Una vez ejecutadas estas actividades, se hace el proceso de manteniendo del sistema, siendo el punto de referencia para la siguiente iteración donde se continua de forma incremental el desarrollo del proyecto. Memorias Congreso Investigación y Pedagogía. Tunja, Número 02 – Octubre/ 2013 ISSN 2256-1951 Fase 4 – muerte del proyecto: a diferencia de la metodología XP, esta fase se da únicamente cuando no hay más historias de usuario para ser incluidas en el sistema, pues al incluir la etapa de “Gestión del Negocio”, se incluyen los costos en la planeación, asegurando recursos para finalizar el proyecto; así mismo, en las iteraciones de fortalecen las pruebas y mantenimiento para asegurar que se cumplen con los requisitos y expectativas del usuario. En la figura 2 se presenta el ciclo de vida de la metodología ágil MODAEM Figura 2. Ciclo de vida metodologíaMODAEM Características fundamentales del Modelo de desarrollo para aplicaciones educativas móviles-MODAEM. Comunicación continúa con el cliente: durante todo el ciclo de vida del proyecto se requiere comunicación permanente con el cliente, el cual crea y actualiza las historias de usuario, evalúa el producto de cada iteración y hace realimentación al proceso. Pruebas constantes durante cada iteración: las pruebas permiten determinar si se cumple con los requerimientos y expectativas del cliente, identificar errores y hacer los ajustes necesarios. Historias de usuario: son los requisitos funcionales y no funcionales expresados en lenguaje natural por parte del cliente, se crean al inicio del proyecto, se ordenan según el nivel de importancia. Durante el desarrollo del proyecto las historias de usuario se actualizan, a partir de los resultados de las iteraciones. 5. CONCLUSIONES La investigación está en desarrollo, de las cuatro etapas planeadas se han ejecutado dos, actualmente se está organizando el equipo de trabajo conformado por estudiantes de la Licenciatura en Informática y Tecnología de la Uptc, con el cual se ejecutará la etapa de implementación de la metodología ágil propuesta. A continuación se presentan las conclusiones parciales. Memorias Congreso Investigación y Pedagogía. Tunja, Número 02 – Octubre/ 2013 ISSN 2256-1951 Actualmente las instituciones educativas del país cuentan con un número significativo de tabletas, permitiendo encaminar proyectos que faciliten la incorporación de dispositivos móviles en contextos educativos, ya sea a través del desarrollo de aplicaciones educativas móviles o metodologías que faciliten su apropiación. Las metodologías ágiles para desarrollo de aplicaciones móviles que más se ajustan a las necesidades y características del entorno, son: extreme programming-XP, scrum, crystal, y dynamic systems development method-DSDM. Teniendo en cuenta que se requieren tiempos cortos de desarrollo, producción en masa para diferentes áreas de conocimiento, y flexibilidad para el cambio de requisitos, se propone un hibrido de las metodologías XP y DSDM, el cual se denomina Modelo de Desarrollo para aplicaciones educativas móviles-MODAEM. 6. BIBLIOGRAFÍA E INFOGRAFÍA Beck, K. (1999). Extreme Programming Explained (1st ed.). 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