3. Materiales y métodos
3.2. Metodología
3.2.1. Metodología Espiral
Para desarrollar un sistema se utilizó la metodología espiral porque se ajusta a los modelos de cascada y la esencia iterativa de prototipado descriptivos para la propuesta tecnológica, permitiendo seguir ciclos en el desarrollo de sus 4 fases, por tal motivo se cita lo siguiente (Ver Figura 14):
“Espiral tiene 4 fases cada uno de los cuales evoluciona el producto y busca minimizar los riesgos. A medida que se avanza en las iteraciones los riesgos del proyecto decrecen” (Pantaleo, Guillermo, & Rinaudo, 2015).
3.2.1.1. Fase 1: Despliegue y comunicación
En esta fase se definió los objetivos específicos para la implementación del sistema embebido, se identificó las herramientas para realizar el hardware como el software, se utilizaron técnicas de Investigación tales como: entrevista y encuestas para la recolección de información de la manera más detallada de la problemática, se le aplicó a los estudiantes con la finalidad de estructurar la plataforma. Adicionalmente, se evaluaron las herramientas tecnológicas para el desarrollo del sistema respetando los procesos que se llevaron a cabo del área de veterinaria y cirugía, de esa manera obteniendo la herramienta idónea para el acoplamiento, y por último se detallaron los riesgos, el diseño y el tipo de desarrollo que conforman el hardware y la estructura del software para de esa manera obtener un mejor alcance con la integración de los módulos.
3.2.1.2. Fase 2: Planeación
Se llevó a cabo un análisis detallado para cada uno de los riesgos que fueron identificados en el desarrollo de sistema con cámaras 360º, definiendo los pasos para reducirlos, por ejemplo, si existe el riesgo de tener requerimientos inapropiados entonces se puede desarrollar un prototipo del sistema para tener una mejor visualización.
En esta fase se tomaron en cuenta los costos de implementación de la herramienta para lograr y obtener productos de calidad a un precio accesible incluyendo los programas libres que se utilizaron en el desarrollo de proyectos con Arduino (Ver tabla 1-6).
3.2.1.3. Fase 3: Modelado
Después de la evaluación de los riesgos, se eligió un modelo para el desarrollo del sistema en la cual, si los riesgos de la interfaz de usuario son dominantes y también, un modelo de desarrollo apropiado para la construcción de prototipos evolutivos. Si los riesgos de seguridad son la principal consideración para el sistema en construcción, un desarrollo basado en transformaciones formales que resultó ser el más apropiado, se llevaron a cabo las investigaciones con referente al producto en la cual se utilizó al momento de incorporar todos los materiales.
Se realizó el modelo relacional de base de datos en donde se almacena y proporciona acceso a puntos de datos relacionados entre sí (Ver Figura 50).
Para dar una mejor explicación de la propuesta tecnológica se realizaron varios diagramas UML, con el fin de definir aspectos importantes que se mencionan a continuación:
• Casos de uso: En este proyecto se realizó el primer diagrama que fue el caso de uso que pertenece al primer módulo de inicio sesión de los 3 perfiles de usuario (Ver figura 44-49) y poco a poco se fueron realizando los demás casos de uso de cada módulo con sus respectivos gráficos, relación y descripción especificando sus procesos, para una mejor usabilidad y funcionalidad en el sistema (Ver Anexo 18) con el fin de describir la comunicación y el comportamiento entre el actor usuario y sistema.
• Diagramas de clases: Se realizó el diagrama de clases con la finalidad de comunicar la estructura y el proceso del sistema web con un lenguaje orientado a objetos definiendo sus atributos, métodos (Ver figura 53).
• Diagrama de componente: Este diagrama fue realizado con el propósito de mostrar la arquitectura del sistema web con los videos 360 grados, tanto como la funcionalidad y el diseño (Ver figura 54).
• Diagrama de secuencia: Este diagrama de selección se llevó a cabo para describir cada procesos que realiza el sistema web en cada uno de sus módulo (Ver figura 51-52).
Con una plantilla especifica se diseñó la interfaz para el usuario final destacando las diferentes funciones del sistema y sus respectivas tablas en el desarrollo del sistema de cámaras 360º, por último, se procedió a programar el sistema web con todos los detalles definidos, además se acopló la herramienta multimedia para la grabación de cirugías.
3.2.1.4. Fase 4: Construcción
Se decidió continuar con el ciclo, en el cual se desarrollaron los planes para la siguiente fase del proyecto que fueron:
En esta fase se realizó la codificación de los lenguajes de programación utilizados en la propuesta tecnológica, que se describe a continuación, para el desarrollo del aplicativo móvil se utilizó el lenguaje Android Studio (Ver figura 13) y en la elaboración del hardware se usó el Arduino Ide. También se realizó un sistema web en donde se alojarán todos los videos 360 grados de las clases de cirugías Veterinaria y el estudiante pueda visualizarlo con su cuenta creada y para su elaboración se emplearon los lenguajes de programación HTML ,PHP ,JavaScript y el diseño de BOOTSTRAP (Ver figura 12).
En la elaboración del soporte de cámaras, se utilizó una estructura de plástico (tubos PVC) (Ver figura 21), además se utilizaron materiales electrónicos como el arduino que alimenta todas las herramientas tecnológicas, el bluetooth que permite
la conexión en el celular y de esa manera sea manejado por el aplicativo móvil, los servomotores que están acopladas en las cámaras permitiendo encender, apagar y dar el modo de uso de grabar o tomar fotos.
Los videos que fueron grabados en la cirugía son transferidos por un conector USB al computador, que pasan a una transformación de 3 programas Adobe after, Fremake Video, y por último el Injector de 360 grados el Metadatos.
Se realizó un manual técnico y usuario donde se detalla la instalación y funcionamiento del sistema web y el hardware que fueron desarrollados con todos los aspectos que se han venido tomando en cuenta para que el usuario tenga una facilidad en el momento de dar su uso. En el final de cada fase de la propuesta tecnológica se documentó el resultado final y se analizó la búsqueda de mejoras (Ver Anexo 16).
3.2.1.4.1. Pruebas del sistema
Al finalizar la ejecución del proyecto del diseño y la implementación del sistema web con cámaras de 360 grados para el aprendizaje de los estudiantes de la facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia en la Universidad Agraria del Ecuador se procedió a realizar las pruebas adecuadas, para cumplir con el modelo Espiral que se planteó al principio, y de esa manera entregar un sistema de calidad a la institución (Ver Anexo 4).
• Prueba de caja negra
Se aplicó la prueba de caja negra para el análisis en la parte funcional del sistema, aplicativo móvil y hardware, comprobando que cada objetivo del proyecto planteado desde el inicio se ha cumplido adecuadamente, de esta forma se pone en marcha la ejecución de la prueba en la propuesta tecnológica del “sistema web
que incorpora una herramienta de cámaras 360 para el aprendizaje de cirugías veterinarias”.
El proyecto tiene como finalidad de brindar un apoyo para el aprendizaje de los estudiantes de veterinaria de esta manera sus clases sean más agradables como también la materia más entendible.
Se realizó la pruebas necesarias en los módulos del sistema web con el fin que cumplan los parámetros establecidos con anterioridad y constatar alguna falla que solicite sus debidas correcciones en la duración del desarrollo del proyecto y de esta manera sea funcional (Ver tabla 9-17).
• Prueba de usabilidad
La prueba que se efectuó se comprobó la usabilidad del sistema web, aplicativo de control y hardware, para descubrir posibles correcciones, esto se plasmó en el lapso del desarrollo del proyecto.
Se efectuó de forma presencial con el encargado de la asignatura de Cirugía 2, donde se dio paso a instalar el hardware y realizar la conexión con el aplicativo de control haciendo uso del sistema web.
AL momento de la prueba se observó que al conectarse el aplicativo móvil al hardware se realizó rápidamente para manejar las cámaras y la subida de videos se registró en el sistema inmediatamente sin dificultad (Ver tabla 18).