Resumen - En el presente documento se muestra el proceso de diseño de un sistema e información para la institución educativa Manuela Ayala de Gaitán que pretende dar solución a las problemáticas de gestión de información que allí se presentan, entre las que se destacan el excesivo uso de documentos en físico, así como las demoras en procesos manejo de inasistencias, observaciones y calificaciones. Así mismo, con dicho sistema se pretende mejorar el acceso de todos los actores de la comunidad a la información académica.
Índice de Términos – aplicación web, actores, optimización, procesos, roles.
Abstract - This document shows the process of designing a system and information for the educational institution Manuela Ayala de Gaitán that aims to solve the problems of information management that are presented there, among which are the excessive use of documents in physical as well as delays in processes of absence management, observations and qualifications. Likewise, this system aims to improve the access of all the actors in the community to academic information.
Keywords – Actors, optimization, process, role, web application.
I. INTRODUCCIÓN
L
os sistemas de información están presentes en la mayoría de organizaciones que desean gestionar sus datos de forma que los puedan tener disponibles, seguros y organizados. Es tal su impacto en todos los sectores de la industria, que el desarrollo de software se ha convertido en uno de los renglones más importantes de la economía en general. [5]Uno de los objetivos de los sistemas de información es cambiar la forma en la que ciertos procesos se venían desarrollando, con el fin de optimizarlos. Es por ello que, por ejemplo, los
Erick Recaman es estudiante de la especialización en Teleinformática de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
mercados dejaron de utilizar libretas para llevar los registros de venta e inventario y ahora se cuenta con sistemas de información para realizar dicha labor. Caso similar es el de las instituciones educativas. [1][5]
Durante mucho tiempo, la gestión de procesos académicos en los colegios se ha realizado casi que atendiendo a instrucciones de un manual. Cada docente genera una serie de calificaciones, de acuerdo a las asignaturas que oriente, que luego derivan en un reporte de calificaciones, conocido como boletín. Además de ello, los docentes deben registrar inasistencias y observaciones comportamentales de los estudiantes, en los formatos destinados para tal fin, que muchas veces no son conocidas por sus acudientes. [6]
Es debido a lo anterior que se ha propuesto el diseño de un sistema de información para la institución educativa Manuela Ayala de Gaitán, ubicada en el municipio de Facatativá, que permita optimizar los procesos académicos y de gestión de información. Los resultados del desarrollo se muestran en el presente documento
II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Los diversos inconvenientes que se han presentado con pérdidas de información, demoras en la generación de informes, inexactitudes en los datos, gastos elevados en material de archivo, entre otros, hablan de la necesidad de optimizar los procesos de la institución, a través de la sistematización de los mismos.
La institución se encuentra ubicada en el municipio de Facatativá, Cundinamarca y actualmente maneja un sistema de gestión de calidad basado única y exclusivamente en la utilización de varios formatos, por lo tanto, los procesos de gestión de datos de los estudiantes, profesores y personal
Rafael Lancheros es estudiante de la especialización en Teleinformática de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Diseño de un Sistema de Información que
Utiliza Servicios Web Para la Gestión de los
Procesos Académicos de la Institución
Educativa MANUELA AYALA DE GAITAN
Recaman Erick, Lancheros Rafael
administrativo, así como la consignación de notas e inasistencias, generación de boletines por período y registro de observaciones académicas y comportamentales, se realizan en papel
Además de lo anterior, el seguimiento al proceso académico de los estudiantes se realiza de la forma tradicional, pues cada cierto tiempo los acudientes deben asistir a recibir reportes de calificaciones que, en algunos casos, nos son satisfactorios, sin dejar de lado el hecho de que los intervalos de tiempo entre entregas son de varios meses, dificultando así la prevención de bajo rendimiento escolar.
Por todo esto, se puede inferir que el sistema de información propuesto puede optimizar los procesos académicos de la institución, incluso cambiar las dinámicas de comunicación que hoy se vienen llevando a cabo.
III. OBJETIVOS
General
• Diseñar un sistema de información que utilice servicios web para la gestión de los procesos académicos de la Institución Educativa Manuela Ayala de Gaitán.
Específicos
• Realizar el levantamiento de información y de requerimientos con el fin de identificar los límites del sistema y las problemáticas específicas a solucionar • Elaborar el modelamiento UML a través de los
diagramas de casos de uso y clases
• Diseñar la Base de datos que permita almacenar la información propia de la lógica del negocio
• Codificar los módulos que componen a la solución. • Aplicar pruebas de funcionamiento a la solución, de
acuerdo con los requerimientos establecidos. IV. HIPÓTESIS
El desarrollo de un sistema de información, que utilice servicios web WCF, para la gestión de los procesos académicos de la institución Educativa Manuela Ayala de Gaitán influirá en la mejora del manejo de dichos procesos y reducirá tanto el gasto de recursos físicos como el tiempo de ejecución de los mismos.
V. ANÁLISIS DE LA SOLUCIÓN
Como resultado del proceso de levantamiento de información, el cual se encuentra anexo al presente documento, se obtuvo el siguiente listado de requisitos, que representan las funcionalidades con las que cuenta el sistema:
• Gestión de Accesos al sistema (roles de estudiante, profesor y administrativos)
• Gestión de Usuarios (Consulta, creación, modificación y eliminación)
• Gestión de calificaciones (Consulta, Registro, Modificación, generación de reportes)
• Gestión de Inasistencias.
VI. DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN
La solución tecnológica planteada se desarrollará haciendo uso del lenguaje de programación web ASP.Net, con arquitectura a tres capas e implementando la base de datos en SQL Server. Así mismo, la capa de acceso a datos será elaborada usando Servicios Web WCF (Windows Communication Foundation) con el fin de hacerla interoperable.
A. Diagramas de Casos de Uso:
De acuerdo a los requisitos funcionales descritos anteriormente, se presentan a continuación los diagramas de casos de uso, de acuerdo a los roles, los cuales permiten identificar las funciones a las que cada usuario tiene acceso:
• Diagrama de Casos de Uso para usuarios de Tipo Administrativo:
• Diagrama de casos de uso para usuarios de tipo profesor:
Figura No 2. Diagrama de caso de uso para el actor profesor/docente.
• Diagrama de casos de uso para usuarios de tipo estudiante:
Figura No 3. Diagrama de caso de uso para el actor estudiante.
B. Modelo de arquitectura del sistema:
El sistema de información fue elaborado utilizando arquitectura a tres capas: Acceso a datos, negocio y presentación, en donde la primera de ellas fue diseñada utilizando Servicios Web WCF, convirtiendo el acceso a la base de datos en un servicio web, permitiendo futuras actualizaciones o cambios en la interfaz gráfica y la capa de negocio sin afectar los métodos de manipulación de datos. [2][4]
Figura No 4. Diagrama de modelo de arquitectura. [3]
Lo anterior cobra relevancia, por ejemplo, cuando se pretenden implementar funcionalidades adicionales en otro lenguaje de programación, como JAVA o cuando se pretende realizar una migración tecnológica. La imagen que detalla la estructura general de las capas, se detalla a continuación. [2]
Figura No 5. Estructura general de la solucion.
Además del modelo de arquitectura, a continuación, se presenta el detalle del contenido de cada una de las capas y de su funcionamiento:
1. Capa Datos (Wcf Services): Contiene una interfaz llamada IFService1 en donde se detallan los métodos que proveerá el Servicio Web. Dentro de dichos métodos se encuentran los de conexión a la base de Datos, manipulación de los mismos y, adicionalmente, un método para el cifrado de cadenas de texto usando el algoritmo MD5, el cual se utiliza para la validación de ingreso de usuarios.
Figura No 6. Metodos implementados como servicio.
Figura No 7. Clases de la capa de negocio.
3. Capa de Presentación (ProyectoLleras): también conocida como capa de interfaz, es la que contiene las interfaces de interacción con el usuario, las cuales fueron elaboradas utilizando el Framework de diseño Bootstrap, en su versión 3.
Figura No 8. Carpetas de refencia de Bootstrap 3.
Los elementos de interfaz gráfica son, en su mayoría, herramientas de ASP.Net, con el fin de poder manipularlos de forma óptima, utilizando el lenguaje de programación C#. Adicionalmente, se creó una página maestra que almacena la estructura básica de la aplicación, la cual es extendida a los demás formularios. Con ello, cualquier modificación que se le realice, se verá reflejada en todas las páginas del sistema. Las interfaces se detallan a continuación:
Figura No 9. Listado de interfaces graficas.
Finalmente, el modelo de base de datos, que se encuentra como anexo, se complementa con el diagrama de clases y con la capa de negocio. Dicha base de datos fue elaborada en SQL Server, versión 2012.
VII. FUNCIONAMIENTO Y RESULTADOS DE LA APLICACIÓN
WEB
Figura No 10. Interfaz de inicio de sesion de la aplicación.
Salta a la vista que no se solicita el rol dentro del login pues se implementa la política de usuario único, por lo que, a través de ese nombre de usuario, se puede conocer el cargo de quien inicia sesión. Una vez se da click en el botón, se muestra el menú acorde al tipo de usuario, de la siguiente manera:
Figura No 11. Menu desplegable para acciones del usuario tipo Administrador dentro de la aplicación.
Figura No 12. Menu desplegable para acciones del usuario tipo Profesor/Docente dentro de la aplicación.
Figura No 13. Menu desplegable para acciones del usuario tipo estudiante dentro de la aplicación.
El contenido de los menús de acuerdo al tipo de usuario, corresponde fielmente con lo planteado en los diagramas de casos de uso, por lo que el sistema representa a la solución modelada.
• Registro: Allí se agregan los datos correspondientes para el adecuado registro de la observación a un estudiante:
Figura No 14. Ejemplo de registro de observacion por parte de un docente a un estudiante.
• Administración: En este submenú, se agregan los datos correspondientes para el filtrado de la consulta, tal como se muestra:
Figura No 15. Ejemplo de consulta de observaciones/registros asociados a un estudiante.
Luego de dar click al botón Cargar, se muestra la tabla de administración, en donde se pueden modificar o eliminar los datos, de acuerdo a la pertinencia y a los roles de usuario:
Figura No 16. Resultado de la consulta de observaciones/registros asociados a un estudiante.
Cabe aclarar que las funcionalidades de edición y eliminación varían de acuerdo al rol de usuario. Para este caso, un administrador puede realizarlas, pero el estudiante solamente podrá consultar sus observaciones, sin ninguna operación adicional.
Finalmente, el sistema genera reportes de calificaciones tanto para los docentes como para los estudiantes, permitiendo consultarlos en tiempo real, mejorando así el seguimiento de los acudientes al proceso académico. Además, la interfaz gráfica es intuitiva, por lo que la experiencia de usuario no debe arrojar mayores complicaciones y teniendo en cuenta que su diseño es responsive, se puede acceder a él a través de dispositivos móviles también.
VIII. CONCLUSIONES
Se puede concluir que el sistema de información desarrollado contribuirá en forma efectiva a optimizar los procesos académicos de la institución Manuela Ayala de Gaitán, mejorando los tiempos en los que éstos se realizan y constituyendo una herramienta de actualización necesaria en las dinámicas de manejo de datos del siglo 21.
A partir del modelamiento UML y el levantamiento de información se logra un diseño ajustado a lo planteado en los requisitos funcionales y se codifica el sistema, con las herramientas planteadas y acorde con los tiempos establecidos en el cronograma.
Las ventas que tendrá la institución en el manejo de su información con el uso de este sistema son muy variadas, desde agilidad en los procesos de registro de inasistencias, observaciones y calificaciones hasta la fácil generación de reportes y el manejo centralizado de todos los datos de los miembros de la comunidad educativa.
Finalmente, cabe resaltar que el uso de sistemas de información en las instituciones educativas es de vital importancia, dado el creciente número de estudiantes que allí se forman y los múltiples procesos que se realizan y es precisamente ahí donde este trabajo encuentra su justificación y la necesidad de trabajar hacia el futuro en el desarrollo de tecnologías móviles.
APÉNDICE
Anexo adjunto para la revisión del código y el estado del arte consultado para la creación y posterior prueba de esta aplicación de forma local.
REFERENCIAS
[1] ECURED, Ciclo de vida del Software, [En línea]. Consultado en febrero de 2019.
Disponible en: https://www.ecured.cu/Ciclo_de_vida_del_software
[2] ARSYS, Servicios Web, [En línea]. Consultado en febrero de 2019. Disponible en: https://www.arsys.es/blog/programacion/diseno-web/web-services-desarrollo/
[3] Funcionamiento de un servicio web. [En línea]. Disponible en:
[4] AMAZON WEB SERVICES, Bases de Datos Relacionales, [En línea]. Consultado en febrero de 2019.
Disponible en: https://aws.amazon.com/es/relational-database/ [5] Sistema Cóndor, Servicios del sistema Cóndor, [En línea]. Consultado en
marzo de 2019. Disponible en:
https://estudiantes.portaloas.udistrital.edu.co/appserv/generales/inf_cond or.html
