¿Cómo diseñan software los estudiantes de grado? Una revisión sistemática de la literatura

Abstract

El diseño de software es un proceso creativo y fundamental para construir software de calidad. Realizar un diseño de software no es una tarea simple, no hay una única solución a un problema de diseño y son necesarios diferentes conocimientos sobre programación, diseño y otras habilidades para desarrollar un diseño de calidad. A nivel educativo, el diseño es una disciplina compleja de entender para los estudiantes universitarios, y el éxito (es decir, construir un buen diseño) parece requerir un cierto nivel de desarrollo cognitivo que pocos estudiantes logran. Este trabajo realizado pretende contribuir al conocimiento existente sobre la enseñanza y el aprendizaje del diseño de software por parte de estudiantes de grado o próximos a recibirse. A partir de una Revisión Sistemática de la Literatura (SLR) se busca conocer cómo diseñan software los estudiantes de grado y los problemas o dificultades con los que se encuentran tanto a nivel de formación como de concepto al estudiar o realizar un diseño de software. La revisión sistemática realizada describe el motivo de la revisión, las preguntas de investigación, la estrategia de búsqueda, los criterios de inclusión/exclusión, la extracción y síntesis de los datos y los resultados utilizando la forma de presentar revisiones sistemáticas propuestas por Kitchenham and Charters (2007) y Kitchenham et al. (2015). Además, se elabora un protocolo de trabajo que fue utilizado en la ejecución de un piloto inicial con el propósito de validarlo, ajustarlo y mejorarlo. El protocolo final elaborado sirve cómo insumo para futuras investigaciones que busquen obtener nuevos resultados. Como resultado de la SLR se seleccionaron 14 estudios que responden a la pregunta “¿cómo diseñan software los estudiantes de grado?”. Estos 14 estudios identifican diferentes tipos de investigación, siendo casos de estudio (case study) y “experimento” los principales tipos de investigación encontrados. Las técnicas más utilizadas por los estudiantes al realizar un diseño de software en estos estudios son patrones de diseño, diagramas de clase, de secuencia y de objeto. Estos estudios identifican numerosos problemas que tienen los estudiantes al diseñar software, entre ellos, la falta de experiencia, la falta de análisis de los requisitos, la forma en que se dictan y formulan los cursos de diseño, la falta vi de material y la complejidad que tiene el enseñar y aprender diseño.

Software design is a creative and fundamental process to build quality software. Produce software design isn´t a simple task: there is no a single solution to a design problem and different knowledge about programming, design and other skills are needed to develop quality software. At educational level, design is a complex discipline for university students to understand, and its success (that is, to build a good design) seems require certain level of cognitive development that few students achieve. This work pretends to contribute to the existing knowledge about teaching and learning software design by undergraduate students or next to be received. From a Systematic Literature Review (SLR) we seek to know how undergraduate students design software and the problems or difficulties they find at training, studying or building a software design. The systematic review describes the reason for the review, the research questions, the search strategy, the inclusion/exclusion criteria, the data extraction and synthesis, and the results using the method of systematic reviews proposed by Kitchenham and Charters (2007) and Kitchenham et al. (2015). In addition, a work protocol is elaborate that was used in the execution of an initial pilot with the purpose of validating, adjusting and improving it. The final protocol produced serves as an input for future research that seek to find new results. As a result of the SLR, 14 studies were selected that respond the research question “how do undergraduate students design software?”. These 14 studies identify different kinds of research, and the main kinds of research found have been study cases and “experiment”. The techniques most used by students when doing a software design in these studies are design patterns, class diagrams, sequence diagrams and object diagrams. This studies identify many problems students have when designing software, including lack of experience, lack of requirements analysis, the way software design courses are taught and formulated, the lack of material and the complexity of teaching and learning design.