Toolbox

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ToolboX
Sitio oficial de ToolboX
Logo ToolboX SVG.svg
Información general
Modelo de desarrollo FOSS
Desarrollador(es) Universidad de Málaga
Lanzamiento inicial 2016
Género Software educativo
Programado en GNU Octave, Bash
Sistema operativo Ubuntu, Stretch, Raspbian, Lubuntu, Guadalinex
Licencia GNU General Public License v3
En español

ToolboX es un entorno de desarrollo que permite introducir la programación de ordenadores en asignaturas sin competencias informáticas.[1][2]​ Parte de la premisa de que el alumno, al resolver un problema, realiza cálculos en una secuencia determinada (es decir, procede algorítmicamente) y puede expresarlos en un lenguaje informático sencillo, del mismo modo que lo hace en estilo libre sobre cuaderno o pizarra.

Aparte del entorno y los contenidos académicos, ToolboX incluye un módulo para la recopilación de datos de uso por los alumnos y su procesamiento posterior mediante técnicas de big data basadas en inteligencia artificial (sólo en la comunidad andaluza, tras la inclusión en los repositorios Guadalinex y Guadalinfo, tendrán acceso un millón de alumnos).[3]​ Estas técnicas permiten extraer conocimiento sobre la comunidad estudiantil, que podrá ser utilizado para mejorar la actividad docente y la administración de recursos. Algunos ejemplos de esta extracción de conocimiento son el prediagnóstico de altas capacidades, TDAH o dislexia.[4]

Funcionamiento[editar]

ToolboX es un recurso didáctico que el docente puede utilizar en el aula o en la sala de ordenadores. Al iniciar el programa se muestra un entorno de programación con un diseño sencillo, compuesto por una ventana de comandos, un editor de texto para programar y, opcionalmente, una ventana gráfica. Tras seleccionar una relación de problemas, el alumno debe resolver cada uno escribiendo un programa. Dispone de comandos de ayuda (que puede ejecutar en la ventana de comandos) y otros para depurar y ejecutar el programa que desarrolla. Cuando la solución calculada por el programa es correcta, pasa al siguiente problema, hasta que el alumno completa la lista.

Ejemplos de tareas en ToolboX: de programación (arriba), con ventanas de comandos y gráfica a la izquierda y editor de programa a la derecha; y de matemáticas (abajo), sólo con ventana de comandos y editor.

El lenguaje utilizado es GNU Octave, por ser un lenguaje de programación ampliamente utilizado en educación, ciencia e ingeniería.

Definición de un problema[editar]

ToolboX se apoya en la noción de problegrama para la representación de problemas de diferentes asignaturas. La definición incluye el enunciado, pistas o ayudas, la solución (alfa)numérica, programas propuestos en diferentes lenguajes) y un mensaje de refuerzo o aclaración cuando se resuelve el problema. Las relaciones de problemas (o módulos) son listas con los nombres de estos ficheros en formato JSON.

 {
 "class": "wordproblem",
 "statement": "Calcula $$ \left(\frac{2}{3}\right)^2$$",
 "solution":  "4/9",
 "tip"    : ["Eleva numerador y denominador al exponente."],
 "keyword": ["segundo ESO", "matemáticas", "fracciones"],
 "wiki"   : ["\poweroffraction"],
 "hint" : {
   "js"    : "",
   "octave": ""
 },
 "program" : {
   "js"    : "
 numerador   = pow(2, 2);
 denominador = pow(3, 2);
 solution = numerador / denominador;
 },
   "octave": "
 numerador   = 2^2
 denominador = 3^2
 solution = numerador / denominador"
 },
 "takehomemessage": "La potencia de una fracción se deriva del producto de fracciones.",
 "author": "ToolboX",
 "URL"   : "toolbox.uma.es",
 "CC"    : "BY-NC-SA 3.0"
 }

Instalación[editar]

ToolboX se puede instalar en los centros educativos públicos de Andalucía desde el repositorio Guadalinex,[5]​ así como en la red andaluza de centros rurales Guadalinfo.[6]​ También puede utilizarse a nivel particular, fuera de estas redes, en dos modalidades:

Mediante fichero deb[editar]

Si se dispone de una distribución de Linux derivada de Debian (como Ubuntu, Lubuntu, Raspbian o Stretch), puede instalarse ToolboX a partir de un fichero deb, siguiendo estos pasos:

Versión 16

$ wget -N --quiet toolbox.uma.es/download/toolbox_latest.deb
$ sudo apt-get update
$ sudo dpkg -i toolbox_latest.deb
  dpkg: dependency problems prevent ... 
  [otros mensajes]
$ sudo apt-get -f install
  [otros mensajes]
  Setting up [dependencia]
  ...

Versión 18

$ wget -N --quiet toolbox.uma.es/download/toolbox_latest.deb
$ sudo apt-get update
$ sudo gdebi toolbox_latest.deb
  ...

Mediante ISO[editar]

Es necesario descargar un fichero ISO e instalar UNetbootin. A continuación se conecta una memoria USB de, al menos, 4GB; se ejecuta UNetbootin y se crea una versión live con persistencia del ISO en el pendrive (este proceso borrará la memoria USB, debe hacerse copia previamente del contenido, si es relevante):

  1. seleccionar el fichero ISO descargado
  2. especificar el tamaño del fichero de persistencia (opcional), que puede ser de 1000MB
  3. se selecciona la unidad donde está la memoria USB.

Cuando concluye el proceso de copia, se reinicia el sistema y se selecciona el arranque desde la memoria USB, para lo que podría ser necesario interrumpir el inicio pulsando alguna tecla especial (generalmente ESC, F2 o F9 en PC, o Alt en Mac) para acceder a la BIOS y seleccionar el tipo de arranque. Una vez que el equipo se ha iniciado, arriba y a la izquierda está el menú principal y puede ejecutarse ToolboX desde el submenú Programming.

Utilización[editar]

Al ejecutar ToolboX, la pantalla se divide en tres áreas: terminal de comandos, editor de programa y ventana gráfica. Introduciendo los comandos 'task' o 'help' en el terminal de comandos se obtiene información de los módulos de tareas y los comandos disponibles. Una vez cargada una tarea con el comando 'task', se puede obtener más información con los comandos 'tip' y 'wiki'. La tarea se resuelve escribiendo un programa en el editor de programa y ejecutándolo con 'go' en el terminal de comandos.

Distribución[editar]

ToolboX se distribuye bajo licencia GNU GPLv3. En su primera versión ya incluye relaciones de problemas para varias asignaturas de la enseñanza preuniversitaria (matemáticas, física y química).[7][8]​ Esta memoria contiene una versión live de una distribución Linux, el intérprete del lenguaje de programación GNU Octave y los programas necesarios para su operativa.[9]​ Los fuentes de la versión 1.0 están disponibles desde repositorio público.

Enlaces externos[editar]

Referencias[editar]

  1. Vico, Francisco (2017). «ToolboX: Una estrategia transversal para la enseñanza de la programación en entornos educativos». ReVisión 10 (2): 53-68. ISSN 1989-1199. 
  2. Vico, Francisco (2016). Proyecto ToolboX. Workshop Educación en Informática sub-18 (ei<18). V Congreso Español de Informática. Salamanca. pp. pp. 2. Consultado el 10 de septiembre de 2016. 
  3. Vico, Francisco (28 de junio de 2018). «Inteligencia Artificial para analizar el progreso de los estudiantes con ToolboX». Educación 3.0. 
  4. Castillo, Ignacio (22 de julio de 2018). «"Programar será tan importante como saber leer o escribir"». La opinión de Málaga. 
  5. Castillo, Ignacio (15 de julio de 2018). «"Los profesores son la clave del éxito del proceso de transformación digital"». La opinión de Málaga. 
  6. Maldonado, Encarna (20 de marzo de 2017). «Don Alejandro y la pandilla del Minecraft». Málaga hoy. 
  7. Maldonado, Encarna (12 de septiembre de 2016). «El padre de Alba te enseña a programar». Málaga hoy. 
  8. Maldonado, Encarna (24 de septiembre de 2017). «La 'caja de la programación' aterriza en los colegios». Málaga hoy. 
  9. Vico, Francisco. «Proyecto ToolboX». geb.uma.es. Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2017. Consultado el 10 de septiembre de 2016.