Progettazione e applicazione di un sistema integrato di studio e di comunicazione per la didattica

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1 Progettazione e applicazione di un sistema integrato di studio e di comunicazione per la didattica Saverio Iacomussi*, Sergio Margarita**, Francesco Merlo* * LIASES, Facoltà di Economia, Università di Torino ** Dipartimento di Statistica e Matematica, Università di Torino Sommario In questo lavoro si presenta un progetto di realizzazione di un sistema integrato di studio e comunicazione per la didattica, basato su Plone, e la sua applicazione in un contesto formativo universitario. Dopo una descrizione degli obiettivi e dei requisiti del progetto, si esaminano le scelte tecnologiche e le metodologie di sviluppo adottate. Vengono poi esaminate le funzionalità e le particolarità del sistema, quali workflow, monitoraggio dell'attività didattica, e sistema di delega che consente al docente di attivare autonomamente i servizi didattici e di comunicazione desiderati. Si analizzano infine la rispondenza degli utenti e i risultati emersi al termine dei primi mesi di utilizzo. 1. Introduzione E' da diversi anni che si stanno diffondendo in modo esteso, se non ancora sistematico, le tecnologie dell'informazione e della comunicazione (TIC) a supporto della didattica. Tutti i contesti formativi sono coinvolti, a vari livelli e con finalità diverse, e adoperano o sviluppano strumenti software che vanno dal semplice ausilio didattico fino al vero e proprio ambiente di erogazione di corsi online. Il Laboratorio di Informatica Applicata alle Scienze Economiche e Sociali "Giorgio Rota" (LIASES) è una struttura informatica dell'università di Torino che gestisce le strutture, i servizi e i progetti informatici per la Facoltà di Economia. Fra le attività tecniche ha in carico le infrastrutture di rete e la connettività, i server per i servizi di rete (web, mail, sicurezza,...), l'assistenza informatica al personale. Fra le attività di supporto alla didattica, oltre a gestire le aule informatiche, svolge le attività di formazione e certificazione delle competenze informatiche degli studenti. Inoltre promuove e gestisce progetti di formazione in rete e di e-learning. Per quanto riguarda le tecnologie, tutti i servizi di rete sono basati su software libero e Open Source, dal sistema operativo (Linux) ai vari applicativi (siti web, mail e webmail, antivirus e antispam, database, software per la sicurezza,...). Nel corso degli anni, il LIASES ha realizzato diversi servizi e svolto varie attività per i docenti e gli studenti della Facoltà quali i siti web istituzionali, i web forum [Longo e Margarita, 2004], i test di valutazione online, i siti personali dei docenti, i servizi di webmail. Partecipa inoltre a numerosi progetti sulla formazione in rete

2 come il progetto ODL (Open and Distance Learning) [Margarita e Spadaro, 2004], in collaborazione con diverse Facoltà, che ha visto la realizzazione, per la Facoltà di Economia, di dieci corsi online usufruibili via web. Da quest'ultimo progetto è emersa l'esigenza di disporre di un ambiente unico, in grado di integrare tutti i servizi di supporto alla didattica, facilmente gestibile dai docenti e utilizzabile dagli studenti. In questo articolo si presenta il progetto che ha portato allo sviluppo di Klips (Knowledge & Learning Integrated Personal System), ambiente integrato di erogazione di servizi didattici. Dotato di diverse specificità e caratteristiche innovative, Klips è interamente basato su software libero e Open Source e rappresenta l'infrastruttura tecnologica dell'intera iniziativa. Questo lavoro si articola come segue: al punto 2 si illustrano le caratteristiche del progetto ed in particolare gli obiettivi, i requisiti e la tecnologia scelta. Al punto 3 vengono analizzate le scelte di progetto e le specifiche relative, oltre alle metodologie e problematiche di sviluppo. Il punto 4 prende in esame la messa in opera del sistema in un contesto formativo specifico. La conclusione illustra infine i risultati ottenuti, in termini di vantaggi per le diverse categorie di utilizzatori del sistema, e le tappe previste nella prosecuzione del progetto. 2. Il progetto 2.1 Gli obiettivi del progetto I diversi progetti promossi e gestiti dal LIASES sui temi della formazione in rete hanno privilegiato gli aspetti di sensibilizzazione e di formazione metodologica dei docenti, oltre a quelli di assistenza nella strutturazione e preparazione dei materiali didattici. L'informatizzazione dei materiali didattici, usufruibili via web, veniva fatta ricorrendo ad un programma di web-editing (Macromedia Dreamweaver) mentre l'erogazione avveniva tramite siti internet di tipo tradizionale, statici, e questo sia per i materiali (http://odl.econ.unito.it), sia per gli strumenti di interazione e comunicazione (http://forum.econ.unito.it) sia infine per quelli di autovalutazione (http://odl.econ.unito.it/autovalutazione). Deliberatamente sono stati rinviati ad una fase successiva l'analisi degli aspetti tecnologici e l'uso di una possibile piattaforma, anche per tener conto delle diverse forme di didattica messe in opera dai docenti. Lo svolgimento dei progetti ha consentito di individuare le caratteristiche, i limiti e le potenzialità delle attività didattiche basate sulle TIC, i vincoli e le difficoltà di realizzazione e svolgimento, umane, tecniche e non ultimo economiche. Ha permesso inoltre di individuare le specifiche di un possibile ambiente di supporto alla didattica: mettere a disposizione dei docenti uno strumento di supporto alla didattica, con qualunque metodologia venga svolta, semplice e di facile gestione, per agevolare la preparazione e l'erogazione dei materiali e lo svolgimento delle attività di comunicazione ed interazione, oltre a facilitare la gestione amministrativa dell'intero corso o intervento didattico fornire agli studenti un ambiente personale nel quale svolgere le proprie attività di studio, non soltanto per accedere ai materiali o ai servizi didattici interattivi, ma anche per organizzare e gestire le attività personali di studio, in modo svincolato dal luogo (il sistema è accessibile da una qualsiasi postazione Internet) e dal tempo (il sistema è disponibile 24 ore su 24). Lo studente dispone quindi di una sorta di zainetto elettronico, con uno spazio personale dove organizzare materiali 2

3 didattici e servizi, accessibile in (quasi) qualunque tempo e luogo. 2.2 L'analisi dei requisiti In termini di funzionalità e caratteristiche del sistema, sono stati definiti alcuni requisiti che costituiscono le linee guida del progetto, sia nella determinazione delle scelte tecnologiche, sia nella definizione delle linee di sviluppo. Generalità di accesso Anche se oggi la scelta di Internet ed in particolare del web è quasi scontata, un requisito fondamentale è stato proprio la generalità di accesso al sistema, a tutti i livelli di utilizzo. Via web infatti, non soltanto gli studenti accedono ai materiali e a tutti i servizi messi a disposizione, non soltanto i docenti gestiscono completamente il proprio corso, ma anche l'amministratore del sistema interviene su tutti gli aspetti di sua competenza con il semplice ausilio di un browser. Il sistema è quindi interamente fruibile, gestibile e manutenibile indipendentemente dal luogo e senza richiedere l'installazione di software specifico. Facilità di utilizzo Si è voluto privilegiare l'immediatezza e la facilità di utilizzo, sia per i docenti in fase di gestione del corso, inserimento dei materiali o attivazione dei servizi, sia per gli studenti in merito all'organizzazione dei contenuti e al facile e rapido reperimento delle informazioni. La suddivisione di contenuti in categorie logiche nonché la chiara identificazione dei servizi di comunicazione, consentono un accesso immediato a tutte le funzionalità del sistema da parte dei diversi utilizzatori. Usabilità Anche se gli standard sono in costante evoluzione e non è sempre facile individuare quelli destinati ad affermarsi, si è deciso in tema di usabilità, di allineare il sistema alle specifiche XHTML 1.0 [W3C, 2002] e CSS 2 [W3C, 1998], incentivando in questo modo la separazione tra contenuto e presentazione nella definizione dell'interfaccia [Nielsen, 2000; Nielsen e Tahir, 2002]. Questo requisito ha influenzato sia la scelta della tecnologia da utilizzare come base dello sviluppo, sia i criteri di sviluppo. Accessibilità L'accessibilità del sistema è stata tenuta in considerazione. Anche se le recenti disposizioni legislative in materia hanno fornito alcune indicazioni, il loro ambito di applicazione rimane relativamente ristretto. Ci si riferisce in particolare alla Legge 9 gennaio 2004, n.4 e relativo Schema di Regolamento di attuazione [Legge Stanca, 2004]. Dal punto di vista strettamente tecnico, si può fare riferimento allo "Studio sulle linee guida recanti i requisiti tecnici e i diversi livelli per l'accessibilità e le metodologie tecniche per la verifica dell'accessibilità [CNIPA, 2004]. Nel progetto sono quindi state specificatamente considerate le norme WCAG [W3C, 1999] e Section 508 [The Access Board, 1998]. Modularità Nel corso del progetto è previsto un progressivo arricchimento delle funzionalità. Di conseguenza, sia in fase di analisi iniziale, sia in fase di sviluppo, si è definito un'architettura caratterizzata da elevate modularità ed espandibilità. Questa facilità di integrazione di nuovi moduli per l'attivazione di nuove funzionalità è molto importante per la crescita qualitativa del sistema ma anche per la sua scalabilità [Margarita, 2003]. Oltre a questa modularità tecnica, nel sistema esiste una modularità 3

4 applicativa, di secondo livello, messa a disposizione del docente per comporre autonomamente la struttura del proprio corso in termini di servizi didattici (punto 3.1). 2.3 Le scelte tecnologiche La diffusione del software Open Source è tra i fenomeni in maggiore crescita legati allo sviluppo delle TIC, non soltanto per questioni economiche derivanti dall assenza di costi di licenza, ma soprattutto per la qualità dei prodotti realizzati, il loro costante aggiornamento e la possibilità di appoggiarsi ad un ampia comunità di sviluppatori. Per definire la tecnologia da adottare per lo sviluppo di Klips è stata effettuata una prima analisi delle esistenti piattaforme e-learning di riferimento. L ambito di ricerca si è ristretto ai principali progetti Open Source, elencati nella Tabella 2.1. Piattaforma Team di sviluppo Paese Linguaggio ATutor University of Toronto Canada PHP Claroline University of Louvain Belgio PHP Classweb UCLA Usa Perl Ilias University of Cologne Germagna PHP Manhattan Wester New England College Usa C Moodle Moodle Australia PHP Tabella 2.1. Piattaforme Open Source Ad accomunare i diversi prodotti vi è la scelta di utilizzare linguaggi di basso livello (PHP, Perl, C) e di sviluppare interamente i diversi ambienti senza l ausilio di applicazioni di base a cui delegare alcune funzionalità generali. Partendo da questa osservazione si è deciso di ribaltare il tradizionale approccio di sviluppo delle piattaforme e-learning, ricercando basi comuni in altre applicazioni web su cui aggiungere le funzionalità richieste, favorendo modularità e scalabilità del sistema. Si è quindi scelto di delegare ad un Content Management System (CMS) le funzionalità di base del sistema: gestione dell'interfaccia gestione dei processi di pubblicazione dei contenuti attraverso workflow autenticazione degli utenti, gestione delle loro proprietà e dei diversi ruoli che assumono all interno del sistema gestione della sicurezza catalogazione dei contenuti supporto all'accessibilità e usabilità. Nell'ambito dei CMS Open Source si è scelto di adottare Plone (http://www.plone.org), che, grazie al modello Open Source, garantisce l'aggiornamento costante delle funzionalità base. Plone è sviluppato con Zope (http://www.zope.org), un Web Application Development System che fornisce un ambiente di sviluppo potente e versatile le cui caratteristiche fondamentali sono: database ad oggetti interno server HTTP, FTP, WebDAV, intefacciabili con web server esterni (Apache, IIS) interfaccia di gestione accessibile via web due linguaggi di template, per la generazione dinamica delle pagine (ZPT, DTML) 4

5 linguaggio di scripting interno interfaccie per database relazionali esterni (MySQL, Oracle, PostgreSQL) sistema di autenticazione sistema di sicurezza interna basato su gruppi, utenti, ruoli e permessi scalabilità, grazie alla possibilità di implementare server ZEO (Zope Enterprise Objects), che permettono il bilanciamento del carico di lavoro su più macchine funzionalità di undo, versioning e history installabile su più piattaforme (Windows, Linux, Solaris, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, Mac OS X) modularità, grazie alla presenza di numerosi prodotti Open Source installabili. Zope è scritto in Python (http://www.python.org), potente linguaggio Open Source interpretato, interattivo, orientato agli oggetti che combina potenza di calcolo ad una sintassi semplice ed ordinata. Python è utilizzato nello sviluppo di applicazioni web server-side, sotto forma di script CGI (Common Gateway Interface) e di sistemi complessi tra i quali Google e Yahoo!. In campo scientifico ne è apprezzata la potenza di calcolo. Fattori distintivi di Python sono: portabilità che permette il suo uso su piattaforme diverse facilità di lettura del codice, assenza di dichiarazioni ridondanti ereditarietà e supporto delle classi disponibilità di librerie costantemente aggiornate. Le funzionalità offerte da Plone, supportate dall'architettura di Zope e dalla semplicità di Python, costituiscono la base di sviluppo di Klips, rappresentata in Figura 2.1 Figura 2.1. Struttura di Klips 2.4 L'inquadramento del progetto L'iniziativa nasce nel mese di maggio 2003, con la proposta di progetto "Un ambiente integrato di studio e comunicazione docenti - studenti", sottoposta alla Regione Piemonte dal LIASES, nel quadro della Direttiva Biennale sul Rafforzamento delle Lauree Professionalizzanti di I livello , che prevedeva il finanziamento degli Atenei Piemontesi sia per attività di formazione nei Corsi di Laurea, sia per Azioni di sistema. La Direttiva fa capo alla Regione Piemonte (Direzione Formazione Professionale Lavoro, Settore Attività Formativa), al Ministero del Lavoro e delle Politiche Sociali e all'unione Europea (Fondo Sociale Europeo). Il progetto del LIASES, arrivato in prima posizione nella graduatoria delle Azioni di sistema dell'università di Torino, è stato approvato in luglio 2003 e finanziato per il 5

6 triennio , con inizio delle attività in aprile Oltre alla realizzazione delle infrastrutture tecnologiche il cui asse portante è rappresentato da Klips, il progetto prevede un insieme di azioni e attività riconducibili ai seguenti obiettivi: creare le condizioni tecniche, conoscitive, logistiche e culturali per integrare la formazione universitaria tradizionale con gli strumenti tipici delle TIC con particolare riferimento all'organizzazione individuale del materiale didattico e ai sistemi di comunicazione interpersonale mettere gli studenti in condizione di padroneggiare le tecniche e gli strumenti di cooperazione e collaborazione basati su computer formare gli studenti nell'utilizzo delle metodologie informatiche avanzate ed in particolare di quelle legate all'apprendimento collaborativo favorire una maggiore diffusione dell'uso dei mezzi informatici nella didattica da parte dei docenti, specialmente nei confronti delle materie non tecniche sensibilizzare gli studenti sulle possibilità di accesso al materiale didattico in rete, e addestrarli a gestirne e organizzarne autonomamente la fruizione. Il progetto si inserisce nel quadro degli interventi di sensibilizzazione e di alfabetizzazione informatica che il LIASES svolge istituzionalmente. Il progetto inoltre vuole estendere l'approccio tradizionale delle piattaforme e- learning (spesso limitato all'erogazione dei corsi, con servizi collettivi e non individuali, più rivolti al docente che allo studente) e offrire allo studente un ambiente personale tramite il quale poter organizzare il proprio spazio di studio, gestire i propri documenti e la propria raccolta di informazioni e materiali didattici, accedere ai corsi online e comunicare con il docente e gli altri studenti, il tutto tramite diversi strumenti basati sulle TIC. La necessità di disporre di un'infrastruttura tecnologica per lo svolgimento del progetto ha quindi portato alla realizzazione di Klips, seguita dalla sua messa in opera nel mese di ottobre La realizzazione 3.1 Le linee guida del progetto In fase di progettazione iniziale, sono emerse alcune linee guida fondamentali che hanno definito gli aspetti caratterizzanti di Klips e hanno ispirato le scelte architetturali durante lo sviluppo. Il monitoraggio dell'attività Si voleva disporre di un monitoraggio completo dell'attività dello studente nel singolo corso, sia come accesso ai materiali didattici, sia come ricorso ai servizi, in modo da seguire le azioni svolte da un punto di vista logico-temporale. Dal sistema di rilevazione (log) dovevano pertanto emerge non soltanto indicazioni statiche legate ai singoli contenuti, ma anche indicazioni dinamiche sullo svolgimento temporale dell'attività da parte dei singoli utenti, interpretabili anche da un punto di vista metodologico. La notifica delle novità L'elevato numero di corsi gestiti, la grande quantità di materiali e servizi previsti a regime, ha messo in luce l'esigenza di un sistema di notifica per dare agli utenti una percezione immediata delle ultime novità inserite nel sistema. Per i docenti, che possono gestire più corsi e diversi servizi, vanno segnalate per esempio tutte le richieste degli studenti che devono ancora ricevere una risposta. Per gli studenti, che seguono diversi corsi, vanno segnalati esplicitamente, fra gli altri, gli ultimi 6

7 inserimenti come anche le risposte ai propri quesiti. A livello generale, si vuole privilegiare e favorire l'immediatezza di accesso alle informazioni più recenti. La delega al docente Per poter generalizzare l'impiego del sistema, anche in contesti formativi diversi, si è progettato un meccanismo di delega che consente al docente la gestione completa del suo corso. Nell'ambito delle politiche generali definite dall'amministratore, il docente deve poter determinare la struttura stessa dell'ambiente di erogazione attivando o disattivando singoli servizi, decidendone il numero, definendone la disponibilità temporale per gli studenti e organizzando la sequenza di erogazione. Più in generale, il docente deve essere in grado di costruire un ambiente su misura, coerente con le proprie esigenze didattiche. Lo sviluppo di tali funzionalità ha richiesto la realizzazione di prodotti appositi, che sono stati incorporati nel sistema e sono in corso di test. In tutti i casi si è privilegiato la generalità dell'approccio e la possibilità di riutilizzo dei componenti realizzati, grazie all'ambiente e agli strumenti di programmazione orientati agli oggetti. 3.2 Le specifiche di progetto Oltre ai requisiti che sono stati illustrati al precedente punto 2.2, che hanno indirizzato le scelte tecnologiche e di sviluppo, sono state definite le specifiche relative alla struttura di base del sistema, che si sono tradotte nella realizzazione di diverse funzionalità. Il sistema L'accesso a Klips, che per ragioni di sicurezza avviene in modalità SSL, è consentito solo previa autenticazione, effettuata tramite un sistema LDAP centralizzato per l'accesso a tutti i servizi. I corsi Il nucleo di Klips è costituito dai corsi. Ogni corso è creato dall'amministratore del sistema e attivato dal docente responsabile che ne gestisce le informazioni, le attività e i materiali didattici. Il docente può creare lo staff del corso, specificando quali sono i suoi collaboratori e assegnare loro, in tutto o in parte, i compiti di gestione del corso. A scelta del docente responsabile, il corso può essere ad accesso libero (se tutti gli utenti del sistema possono accedervi), oppure ad accesso riservato (se possono accedervi soltanto quelli esplicitamente e nominativamente iscritti al corso). I servizi Ad ogni corso sono abbinati diversi servizi. Il docente dispone di strumenti per gestire gli aspetti amministrativi e didattici dei propri corsi e le informazioni relative. Nella prima versione del sistema, i servizi disponibili sono il calendario, le attività, le risorse didattiche, le risorse amministrative, la bacheca e la buca delle lettere. Il calendario. Riporta tutte le informazioni sulle attività didattiche quali orario delle lezioni, delle esercitazioni e dei ricevimenti studenti, date degli esami. Tramite il calendario si può accedere anche all'eventuale materiale didattico abbinato alla singola lezione. Le attività. Al corso sono abbinate le attività, corrispondenti a tutti gli eventi, didattici e non, che ne caratterizzano lo svolgimento. La ricerca e la consultazione delle attività, oltre che tramite il calendario, può avvenire sulla base del tipo di 7

8 attività (lezione, esercitazione, seminario, esame,...). Le risorse didattiche. Nel corso è disponibile un repository di risorse didattiche (relative alla formazione), suddiviso per tipo: materiale, esercizi e soluzioni. Le risorse amministrative. E' presente un secondo repository per le risorse amministrative (associate alla valutazione), suddiviso per tipo: elenco iscritti esame, esiti esame, temi d'esame. La bacheca. Ad ogni corso è abbinata una bacheca, che raccoglie gli avvisi relativi all'attività didattica del corso. Gli avvisi sono inseriti manualmente in bacheca dal docente e dallo staff del corso oppure inseriti automaticamente in fase di creazione o modifica di una singola risorsa del corso. La buca delle lettere. Ad ogni corso è abbinata una buca delle lettere che riceve le richieste e le domande di informazioni da parte degli studenti, alle quali il docente e i membri dello staff possono rispondere. Lettere e risposte vengono gestite separatamente in modo che i docenti abbiano sempre una situazione chiara delle lettere che sono rimaste ancora senza risposta. Le risorse didattiche e amministrative possono essere abbinate al corso, costituendo così un insieme di due repository, uno di materiale didattico e uno di informazioni a carattere amministrativo. Oppure possono essere abbinate alle singole attività: per esempio, si possono abbinare dispense a singole lezioni, oppure esercizi e soluzioni a singole esercitazioni. Le risorse possono essere messe a disposizione degli studenti anche solo per periodi limitati, specificandone l'inizio e la fine. Si può infatti impostare, per ogni risorsa, una data di disponibilità (inizio) e di scadenza (fine), decidendo così il periodo in cui la risorsa sarà disponibile per gli studenti. Il workflow Molte delle funzionalità del sistema sono gestite tramite un meccanismo di workflow [Allen, 2001], che stabilisce le regole e le modalità di creazione, aggiornamento e pubblicazione dei diversi oggetti presenti nel sistema. Le modalità sono definite attraverso stati dell'oggetto ( Pubblico, Privato,...), le regole attraverso possibili transizioni tra stati (rendi pubblico, rendi privato,...). In particolare, nella versione attuale, vi sono due ambiti principali in cui è applicato il workflow: la gestione dei corsi. Al momento della creazione di un nuovo corso, l'amministratore ne sceglie lo stato iniziale: "In lavorazione" (visibile soltanto al docente responsabile del corso) oppure "Inattivo" (visibile a tutti ma ancora vuoto). Al momento dell'attivazione, il docente sceglie il tipo di accesso al corso e gli assegna lo stato corrispondente ( Riservato o Libero ). In caso di cessazione nell'utilizzo (per esempio l'anno successivo), l'amministratore può assegnare al corso lo stato "Archiviato" (Figura 3.1). la pubblicazione da parte del docente di una risorsa o di un'attività. Al momento dell'inserimento da parte del docente, le attività e le risorse (didattiche e amministrative) sono nello stato "Bozza". Come tale non sono visibili né accessibili agli studenti. Lo diventano solo quando il docente, ritenendo pubblicabile il contenuto, gli fa assumere lo stato "Definitivo" (Figura 3.2). Per la rappresentazione dei workflow in Figura 3.1 e Figura 3.2 è stata utilizzata la notazione UML (http://www.uml.org). 8

9 Figura 3.1. Diagramma del workflow di gestione dei corsi Figura 3.2. Diagramma del workflow di pubblicazione delle risorse 3.3 La metodologia di sviluppo Il progetto oltre ad utilizzare prodotti Open Source, ne ha anche attinto le metodologie di sviluppo sfruttando l apporto incrementale che ogni prodotto può dare al sistema. La metodologia di sviluppo adottata è basata sull Extreme Programminig (XP) [Beck, 2003] che, in contrapposizione alla modellizzazione classica, favorisce la programmazione per piccoli passi e successive revisioni del codice (refactoring) [Fowler, 1999]. L approccio XP prevede la definizione di micro obiettivi, la realizzazione di test sul codice e solo successivamente lo sviluppo del codice stesso. Lo sviluppo viene fatto in pair programming (programmazione in coppia), favorendo la conoscenza collettiva dell intero codice: chiunque può modificare e migliorare una qualunque parte del sistema. Nel processo di sviluppo si procede continuamente al refactoring del codice non più efficiente, che deve essere sottoposto a test prima di essere integrato nel sistema. In XP l'uso di documentazione è limitato, il codice sorgente e i test devono essere autoesplicativi e quindi semplici, lineari e chiari. All'interno di un gruppo XP non esiste la consueta distinzione dei ruoli (analista, progettista, programmatore,...) tipica dei processi di sviluppo più tradizionali, l apporto è sempre collegiale. 9

10 Il codice è l aspetto più importante in un progetto e deve seguire quattro linee guida di sviluppo (coding practices) per renderlo semplice da mantenere ed estendere: Code and design simply. Il codice non deve contenere nuove funzionalità ed implementazioni fintanto che queste non siano necessarie. L obiettivo è la flessibilità, la quale si raggiunge con un codice semplice. Refactoring mercilessly. Il codice deve essere migliorato per passi, in un processo di aggiustamento continuo. Develop coding standards. Sviluppare codice standard per favorire l interazione con la comunità poiché il codice è la prima forma di comunicazione nel progetto. Develop a common vocabolary. Adottare una nomenclatura comune nella descrizione e formalizzazione del progetto, quali l uso di diagrammi UML, per semplificare la modellizzazione e l inserimento di nuove funzionalità. Secondo aspetto fondamentale è il team che deve attenersi a quattro linee di comportamento (developer practices): Adopt test-driven development. Testare il codice che si sviluppa, anche dopo ogni refactoring. Una nuova funzionalità è conclusa quando questa supera tutti i test. Practice pair programming. Sviluppare in coppia, favorendo la conoscenza del progetto da parte dell interno team. Adopt collective code ownership. La responsabilità del codice è delegata al team ed ognuno può contribuire al suo miglioramento. Integrate continually. Le nuove funzionalità dell'applicazione vanno rilasciate gradualmente. La programmazione XP si dimostra molto efficiente ed in grado di fare fronte a cambiamenti di requisiti in tempi brevi e riduce i costi di mantenimento del prodotto in sviluppo. 3.4 Il gruppo di lavoro Nella fase iniziale di progettazione di Klips, è stato costituito un gruppo di sviluppatori interni al LIASES, composto da Saverio Iacomussi, Francesco Merlo e Ilaria Scarpulla. Questa decisione è stata presa a fronte di due fattori: la conoscenza delle specifiche esigenze dei docenti e degli studenti, utile per lo sviluppo di strumenti informatici per la didattica la necessità di mantenere e potenziare nel tempo una soluzione tecnologica omogenea per tutti i corsi della Facoltà. Pur avendo il LIASES a disposizione un gruppo di persone con una buona conoscenza delle caratteristiche dell'ambiente nel quale si operava, requisito che permetteva di soddisfare la prima necessità, mancavano però le competenze necessarie per gestire lo sviluppo di una applicazione web complessa come Klips. La scelta, strategica, è stata quella di privilegiare la formazione interna del personale piuttosto che delegare all'esterno la progettazione e l'implementazione dell'applicazione. Il modello di sviluppo Open Source adottato privilegia infatti l'acquisizione di competenza a discapito dei costi di licenza. In seguito a questa scelta, il primo problema emerso durante le fasi iniziali di lavoro è stato il superamento dell'alta soglia di ingresso nello sviluppo di applicazioni scritte per Zope e Plone. La curva di apprendimento risultava molto ripida a causa di una maggiore astrattezza dell'ambiente di sviluppo accompagnata da una documentazione tecnica molto frammentata tra libri, siti web e mailing-list e spesso poco esaustiva e non aggiornata. Il problema della documentazione col tempo si è notevolmente ridimensionato grazie all'uscita di alcuni libri rivolti agli sviluppatori 10

11 [Meloni, 2004; McKay 2004]. Per affrontare lo sviluppo di Klips era necessario acquisire una serie di competenze in diversi campi, tra i quali: alcuni linguaggi standard del web, come XHTML, XML e CSS che vengono sfruttati al massimo delle loro potenzialità in Plone il linguaggio di programmazione Python, con il quale sono scritti Zope e le sue applicazioni il paradigma della programmazione ad oggetti, in Zope ogni elemento coinvolto in un'applicazione (dalle immagini, alle singole parti di una pagina, ai form...) deve essere pensato come un oggetto la metodologia ed i termini utilizzati nell'ambito dei CMS uno stile di programmazione conforme alle prassi adottate dagli sviluppatori Zope affinché le applicazioni possano, nel tempo, essere riutilizzate in altri contesti. Questo inoltre garantisce la compatibilità con gli aggiornamenti di Plone e la scalabilità del sistema. Per risolvere i problemi elencati si è deciso di avvalersi di una consulenza esterna fornita da un gruppo di sviluppatori italiani di Plone. La formazione è stata affrontata con una serie di sprint (corsi intensivi, teorici e pratici, di breve durata), sui seguenti argomenti: sviluppo di applicazioni per Plone metodologia dei workflow e loro applicazione in Zope e Plone esempi applicati delle modalità di lavoro XP. L'esperienza tratta durante questo primo periodo ha permesso di constatare che le difficoltà iniziali nella scrittura di applicazioni per Zope vengono ampiamente ripagate con una maggiore produttività di sviluppo ed un più facile aggiornamento dell'applicazione. La scelta di privilegiare la formazione interna, congiunta all'approccio di lavoro XP, ha permesso di rimodellare rapidamente alcune funzionalità del servizio traendo spunto dalle osservazioni degli utenti. Le modifiche da realizzare sono state affrontate senza dover ri-valutare interamente il progetto poiché esso emergeva con la scrittura del codice ed il suo test. 4. L'applicazione 4.1 L'ambiente La Facoltà di Economia di Torino è organizzata su cinque sedi geografiche: Torino, Asti, Cuneo, Biella e Pinerolo. Nel complesso sono attivati otto corsi di laurea di primo livello (quattro in scienze dell'economia e della gestione aziendale e quattro in scienze economiche); nella sede di Torino sono inoltre attivi dieci corsi di laurea di secondo livello (quattro in scienze dell'economia, cinque in scienze economicoaziendali e uno in statistica economica ed attuariale). L'offerta formativa della Facoltà prevede in totale quasi 400 corsi. Gli studenti regolarmente iscritto sono circa e i docenti circa L'avvio di Klips Durante il primo periodo di utilizzo, Klips ha fornito un supporto tecnologico ai corsi delle lauree di primo livello della Facoltà di Economia. L'avvio a regime del sistema è avvenuto con il primo semestre dell'anno accademico 2004/2005. Pur parlando di avviamento del servizio si tiene a sottolineare che questo non ha comunque comportato la congelazione dello sviluppo e della progettazione che attualmente proseguono, sulla base delle esperienze tratte, apportando migliorie e nuove 11

12 funzionalità a Klips. Le tappe percorse dal LIASES per l'avvio del servizio sono state: luglio 2004, configurazione del server web e del sistema di autenticazione agosto 2004, caricamento degli utenti nel sistema, suddivisi tra docenti (circa 250) e studenti (circa 7000) settembre 2004, attivazione dei corsi (circa 70) del primo semestre tenuti presso la sede di Torino relativi ai primi due anni delle lauree di primo livello ottobre 2004, caricamento dell'orario delle lezioni di ogni corso e trasferimento del materiale on line presente nei vari siti istituzionali (siti personali, di dipartimenti, e di Facoltà) gennaio 2005, attivazione di tutti i rimanenti corsi delle lauree di primo livello (circa 230). 4.3 Le iniziative di accompagnamento Contestualmente all'avvio di Klips si sono svolte numerose iniziative di accompagnamento del progetto rivolte a docenti e studenti: presentazioni ufficiali del sistema ai docenti e agli studenti formazione dei docenti e dei tutor condotta dal personale del LIASES stesura delle guide per docenti e studenti scaricabili direttamente da Klips attivazione del servizio di assistenza (help desk) tramite posta elettronica comunicazione dell'iniziativa agli organi di stampa per fornire una maggiore visibilità al servizio. 4.4 La rispondenza degli studenti e dei docenti Con la conclusione del primo semestre, il LIASES ha effettuato una prima analisi delle statistiche registrate dal 1 ottobre 2004 al 31 dicembre L'obiettivo è di quantificare, attraverso i dati a disposizione, la rispondenza al servizio da parte degli studenti e dei docenti coinvolti nel progetto. Attraverso il registro dei log del web server sono stati estratti i dati relativi a: banda usata: la quantità, espressa in MB, di dati trasferiti dal web server ai computer degli utenti che hanno consultato Klips numero di visite: la stima delle sessioni di navigazione degli utenti durante le quali sono state consultate alcune pagine di Klips pagine consultate: il totale di richieste di pagine o file effettuate dagli utenti. In Figura 4.1 si riportano i dati aggregati per settimana della banda usata. Partendo dai dati ottenuti, riferiti ai soli docenti e studenti autenticati, sono stati calcolati due indici, riportati in Tabella 4.1, rappresentativi dell'utilizzo di Klips durante il periodo considerato: la banda mediamente utilizzata per visita, questo valore può essere interpretato come indice di interesse per i contenuti resi disponibili dai docenti attraverso Klips(file scaricabili) il numero medio di pagine consultato per visita, questo valore può essere interpretato come indice della quantità di informazioni di interesse che gli studenti possono reperire durante una sessione di navigazione all'interno di Klips. Nell'arco di tempo preso in considerazione, dai dati reperibili direttamente dall'applicazione Klips risulta che al 31 dicembre 2004: 27 corsi su 66 inseriti nel sistema sono utilizzati attivamente dai docenti 80 docenti su circa 250 hanno effettuato almeno un accesso al sistema 1500 studenti su circa 7000 hanno effettuato almeno un accesso al sistema più di 500 risorse sono state create, di cui più di 400 di tipo didattico. 12

13 Figura 4.1. Banda usata per settimana Nel corso dei mesi, all'aumentare del materiale didattico disponibile in Klips, è stato osservato un crescente utilizzo della banda e del numero delle pagine visitate. Le pagine mediamente consultate per visita nel periodo di riferimento hanno avuto una forte crescita, come anche l'utilizzo medio di banda per visita. Tenendo conto che i corsi utilizzati attivamente nel primo semestre rappresentano solo una parte dell'offerta didattica della Facoltà, e che non tutti gli utenti inseriti nel sistema erano coinvolti nel primo semestre, le statistiche di utilizzo, al 31 dicembre, dimostrano un elevato e crescente interesse di docenti e studenti. Mese Banda usata (MB) Visite Pagine consultate Banda usata / visita (MB) Pagine consultate / visita Ottobre ,39 16,92 Novembre ,61 18,65 Dicembre ,07 24,47 Tabella 4.1. Statistiche di utilizzo 5. Conclusione e futuri sviluppi In questo lavoro è stato presentato il sistema Klips, ideato e sviluppato dal LIASES. Dopo aver analizzato gli obiettivi del progetto, i requisiti e le scelte tecnologiche adottate, è stata illustrata l'applicazione del sistema e la rispondenza avuta dagli utenti coinvolti. Dall'esperienza che si sta conducendo si evidenziano i primi vantaggi forniti dalle tecnologie dell'informazione e della comunicazione a supporto della didattica: facilità di inserimento di materiali didattici e informazioni amministrative migliore organizzazione delle attività didattiche 13

14 omogeneità di accesso ai materiali didattici da parte degli studenti sensibilizzazione degli utenti all'uso degli strumenti informatici accesso al sistema indipendente dal luogo e possibilità di aggiornamento remoto. Nel prossimo triennio, Klips diventerà il contenitore unico di tutti i servizi web rivolti agli utenti della Facoltà. Le prossime implementazioni, suddivise in due fasi, prevedono l'inserimento di nuovi servizi: Settembre La reportistica metodologica dei log, i test di autovalutazione e le aree personali per docenti e studenti. Settembre I servizi di comunicazione interattiva, i siti web personali dei docenti e gli strumenti per la costruzione dei corsi online. Parallelamente, si sta lavorando nella direzione di integrare gli standard e- learning in Klips e valutando la possibilità di un rilascio della realizzazione con licenza Open Source. Riferimenti bibliografici Allen R., Workflow: An introduction, in Fischer L. (ed), The Workflow Handbook 2001, Future Strategies Inc. & The Workflow Management Coalition (WfMC), Lighthouse Point, FL, 2000, pp , (http://www.wfmc.org/standards/docs.htm). Beck K., Extreme Programming Explained: Embrace Change, Addison Wesley, Boiko B., Content Management Bible, Hungry Minds, NewYork, CNIPA, Studio sulle linee guida recanti i requisiti tecnici e i diversi livelli per l'accessibilità e le metodologie tecniche per la verifica dell'accessibilità, Versione 3 - Dicembre 2004, a cura dei gruppi di lavoro I "Metodologia" e II "Regole tecniche" della Segreteria tecnico-scientifica della Commissione Interministeriale permanente per l'impiego delle ICT a favore delle categorie deboli o svantaggiate, (http://www.pubbliaccesso.gov.it/biblioteca/documentazione/studio_lineeguid a/index.htm). Fowler M., Refactoring: Improving the Design of Existing Code, Addison Wesley Publishing Company, Latteier A., Pelletier M., The Zope book, New Riders, Indianapolis, Legge Stanca, Legge 9 gennaio 2004, n.4, "Disposizioni per favorire l'accesso dei soggetti disabili agli strumenti informatici" e Schema di Regolamento di attuazione, approvato dal Consiglio dei Ministri del 9 luglio 2004, (http://www.pubbliaccesso. gov.it/normative/index.htm). Longo A., Margarita S. (2004), Nuove forme di comunicazione e interazione docenti - studenti: un'esperienza di web forum in ambito universitario, in Andronico A., Frignani P. e Poletti G. (eds), Atti di Didamatica 2004, Omniacom, Ferrara, 2004, pp Margarita S., Building Blocks for an Open Source E-learning Platform, Proceedings of the International Conference on Network Universities and e-learning, Valencia, Spain, Margarita S., Spadaro C., Il progetto ODL (Open & Distance Learning) dell'università di Torino, E-learning & Knowledge management, n.5, novembre-dicembre 2005, pp

15 McKay A., The definitive guide to Plone, Apress, Berkeley, Meloni J., Plone Content Management Essentials, Sams, Nielsen J., Web usability, Apogeo, Milano, Nielsen J.,Tahir M., Home page usability, Apogeo, Milano, The Access Board, Rehabilitation Act - Section 508: Electronic and Information Technology Accessibility Standards, Amendments, 1998, (http://www.accessboard.gov/508.htm). W3C, Cascading Style Sheets, level 2, CSS2 Specification, W3C Recommendation 12 May 1998, (http://www.w3.org/tr/rec-css2). W3C, XHTML 1.0 The Extensible HyperText Markup Language (Second Edition), A Reformulation of HTML 4 in XML 1.0, W3C Recommendation 26 January 2000, revised 1 August 2002, (http://www.w3.org/tr/xhtml1). W3C, Web Content Accessibility Guidelines - versione 1.0 (WCAG 1.0) W3C-WAI; W3C Recommendation 5 May 1999, (http://www.w3.org/tr/wai-webcontent). 15

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