Sviluppo cooperativo per l apprendimento competitivo

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1 Sviluppo cooperativo per l apprendimento competitivo Paolo Maresca, Raul Chong 1 Università di Napoli Federico II Via Cludio 21, Napoli, Italy Paolo.maresca@unina.itl 1 IBM TorontoSoftware Lab, Canada Via Cludio 21, Napoli, Italy Paolo.maresca@unina.itl Il lavoro riguarda lo stato del progetto DB2 on campus competition e coinvolge l università di Napoli Federico II per lo sviluppo del sistema, l Università di Cordoba in Argentina per la realizzazione del modello E-R,l università di san Paulo in Brasile, ed i laboratori di sviluppo e ricerca di IBM Toronto Canada. L obiettivo del progetto è quello di sviluppare un sistema open source per la competizione internazionale di studenti e di squadre su tematiche inerenti i data base ed in particolare il DB2. Il progetto DB2 Campus Competition, nasce dalla intuizione di creare una comunità di pratica virtuale che oltre ad acquisire lo skill su uno specifico argomento possa esercitare una attività di diffusione e disegnare una buona pratica di apprendimento attraverso la competizione individuale o a squadre. Esso rappresenta il progetto incubatore per la competizione su tematiche di carattere universitario e la sperimentazione di comunità di pratica nelle specifiche materie attinenti alle materie universitarie. Questo lavoro illustra lo stato del progetto al suo secondo anno di vita, i risultati raggiunti. le attività di management e lo stato dell arte. 1. Introduzione Il progetto DB2 on campus competition nasce dalla collaborazione di diverse unità di ricerca internazionali. Sponsorizzato da IBM, vede coinvolte l Università di Napoli Federico II per lo sviluppo del sistema, l Università di Cordoba in Argentina per la realizzazione del modello E-R e vari altri sviluppatori sparsi nel mondo fra cui l università di san Paulo in Brasile. Il ruolo svolto dalla comunità eclipse open source italiana [Maresca, 2008] [Eclipse, 2009] è stato cruciale per la organizzazione dello sviluppo e per la costituzione della comunità di pratica degli sviluppatori. In particolare il suo compito è stato quello di coordinare la fase di definizione delle specifiche e di formalizzazione delle stesse nonché lo sviluppo coinvolgendo 15 team di lavoro per un totale di 90 studenti universitari del primo anno del corso di laurea in ingegneria delle telecomunicazioni e A. Andronico, L. Colazzo (Eds.): DIDAMATICA 2009 ISBN

2 DIDAMATICA 2009 biomedica e di circa 25 team per 150 studenti per il corso di laurea in ingegneria elettronica dedicati nell ambito della fase di disegno dettagliato e di sviluppo dei casi d uso specificati dai primi 15 team o già precedentemente specificati dagli studenti dei gruppi di altro corso. Il progetto è molto vasto (vedi fig.1 ) ed è costituito da un numero di use case pari a 49 La figura 1 illustra il sistema denominato Db2 Campus portal competition Figura 1 DB2 campus competition portal project Il sistema prevede diversi attori con il ruolo di utente ed in particolare profili di utenti per DB2 on Campus Portal previsti sono i seguenti - Amministratore - Contributore - Studente - Studente ambasciatore di DB2 (un particolare tipo di studente) La fig. 1 mostra che il progetto DB2 on campus competition è costituito da un certo numero di sotto progetti ciascuno con il proprio ruolo specifico. In Particolare il portale del Campus DB2 conterrà informazioni circa il programma DB2 on campus, il programma per gli studenti ambasciatori di DB2 ed altre 2

3 Sviluppo cooperativo per l apprendimento competitivo informazioni sia per gli studenti che per IBM. Lo stesso portale consentirà l accesso ad un costruttore di curriculum, il sistema di competizione DB2 e il sistema di esami per DB2. Naturalmente il portale è stato disegnato in maniera da essere sviluppato in sottoprogetti modulari postati su Facebook.com con il titolo DB2 on Campus Group. Per quanto attiene la parte di project management essa è coordinata in Nel lavoro [Maresca, 2008] [Chong, 2008] viene mostrato il dettaglio dei moduli da sviluppare. In termini di casi d uso esso ammonta a 49 casi d uso dei quali viene fatto la seguente considerazione alla fine dello sviluppo e dell integrazione in un sistema funzionante già dalla sua prima release. Il processo di sviluppo adottato è quello iterativo incrementale per cui l intero sistema è stato partizionato in due sottosistemi di casi d uso che, talvolta si spalmano su più moduli della fig. 1: i casi d uso prioritari e casi d uso non prioritari. Per quanto attiene al primo sottinsieme esso è costituito da 15 casi d uso ed è stato quasi completamente sviluppato ed integrato, di questo sistema si parlerà a partire dal prossimo capitolo Per quanto riguarda la seconda parte, quella dei casi d uso non prioritari, esso è costituito dai seguenti 24 casi d uso di seguito riportati in fig Use case: Access the Learning Zone (OSOTS + OSQGS n.p.) Use case: Search DB2 user groups or DB2 Student Ambassadors (OSDCS) Use case: Set up DB2 competition system variables (OSDCS) Use case: Generate reports (OSDCS) Use case: Go to the Contributor Main Menu (OSOTS + OSQGS n.p.) Use case: Go to the Student Main Menu (OSOTS + OSQGS n.p. ) Use case: Go to the DB2 Student Ambassador Main Menu (OSOTS + OSQGS n.p. ) Use case: Randomly picking a template from the database and generating the question (OSOTS + OSQGS n.p. ) Use case: Generate your resume after passing the exam (OSRBS) Use case: Generate your DB2 on Campus Completion Confirmation (OSRBS) Use case: Generate a resume (OSRBS) Use case: Compete using the DB2 Competition system (OSDCS) Use Case: Registering a team to the system (OSDCS) Use case: Recover team lost password (OSDCS) Use case: Log on to the DB2 Competition system (OSDCS) Use case: Edit team information (OSDCS) Use case: Verify the system to use for the competition (OSDCS) Use case: Challenge teams! (OSDCS) Use case: View DB2 Competition Results (OSDCS) Use case: Go to the Learning Zone (OSOTS + OSQGS n.p. ) 3

4 DIDAMATICA Use case: Subscribe/unsubscribe me to the DB2 on Campus Newsletter (OSOTS + OSQGS n.p. ) Use case: Apply to become a DB2 Student Ambassador (OSRBS) Use case: Keep track of your DB2 group and ambassador activities (OSDCS) Use case: Request an IBM letter of recommendation (OSRBS) Il progetto oltrechè avere una stutturazione in numerosi gruppi di sviluppatori, analisti etc., è una palestra per sperimentare tecnologie di sviluppo cooperativo come Team concert, Jazz [Jazz 2009], e di sviluppo open source come Eclipse [Eclipse 2009]. Inoltre ha consentito di formare figure di studenti ambasciatori che una volta acquisita la sufficiente esperienza nella tematica sono in grado di fungere da tutor per altri studenti e di figure di team manager capaci di condurre riunioni creative identificare le problematiche e gestire un team di sviluppo. Altra figura di importanza fondamentale per la conduzione del progetto è stata quella del team leader, ruolo delicato, di coordinamento e guida per lo sviluppo del software. Il progetto Db2 on competition è stato l occasione per qualche centinaia di studenti giovani programmatori per avvicinarsi ad una comunità di pratica open source come quella della comunità italiana di Eclipse e per imparare a fare teaming. Il progetto ha recentemente, ricevuto la nomination da IBM fra i 10 migliori progetti mondiali dello scenario IBM data management. Esso è condotto presso il DIS della facoltà di Ingegneria dell università Federico II di Napoli. 2. Lo sviluppo cooperativo di Db2 on competition: gli strumenti Il coordinamento del lavoro cooperativo dello sviluppo di una applicazione a più mani è il lavoro più difficile da compiere. L assegnazione dei compiti, la definizione dei ruoli, la formazione dei gruppi, la verifica dei risultati raggiunti, la definizione delle specifiche, il disegno della soluzione, lo sviluppo, la integrazione, il testing ed il debugging sono solo pochi esempi delle attività da svolgere avendo sempre chiaro in mente gli obiettivi generali al fine di perseguire obiettivi di qualità. Gli strumenti di comunicazione e di teaming sono cruciali al fine della riuscita di un tale compito. Uno dei primi strumenti di comunicazioni è costituito dal wiki del progetto all indirizzo [Db2b]. Una snapshot di esso è riportata in fig. 2 dove è possibile individuare non solo la organizzazione dei gruppi, ma la composizione dei documenti per ogni team e persino la documentazione per la formazione sulle tematiche dei team leader (ogni gruppo ne ha uno) oltrechè la documentazione tecnica ed i corsi e video corsi preparati dagli esperti responsabili di moduli di progetto (4 tesisti) per formare i vari gruppi a saper fare più rapidamente. 4

5 Sviluppo cooperativo per l apprendimento competitivo Fig. 2 Db2 on campus project: il wiki Ovviamente ogni team ha il compito di collaborare e cooperare nello sviluppo e questo gli viene richiesto di farlo in maniera autonoma e senza nessun tipo di vincolo tranne quello di rispettare le specifiche (vi è un documento di specifiche condivise per i requisiti e per il disegno del data base sul wiki) per farlo ciascun gruppo usa Jazz o meglio il team concert che si può adoperare grazie all accordo con IBM denominato Academic Initiative [Ibm 2008], In fig. 3 viene mostrato un esempio d uso del team concert. Esso possiede, per lo sviluppo sottostante, la piattaforma eclipse che poi naturalmente deve integrarsi con il database DB2 Un esempio di piattaforma comune di sviluppo, Eclipse, è mostrato in fig.3. In essa si evince che sono stati sviluppati 12 casi d uso su 15 del sistema core quindi molto vicino al totale della parte del sistema che costituisce la prima iterazione di esso. 5

6 DIDAMATICA 2009 Fig. 3 Db2 on campus project: l esecuzione di un caso d uso sviluppato su piattaforma eclipse Ciascun team, come si evince dalla parte sinistra della fig. 3, ha sviluppato la realizzazione di uno use case ed integrato nel sistema stesso lavorando in maniera autonoma ma condividendo lo stesso processo di sviluppo e gli stessi strumenti per lo sviluppo nonché la stessa piattaforma di coordinamento dei 50 team. 3. Lo sviluppo cooperativo di DB2 on competition: il coordinamento ed i tools Il coordinamento del sistema è l attività più difficile. Grazie all academic initiative [IBM, 2008] il coordinamento è più semplice condotta usando jazz e strumenti di conference call quali skype o MSN. Le riunioni sono state condotte con i team leader e sono stati costruiti corsi multimediali interattivi per la specifica del software per il disegno e per lo sviluppo in ambiente eclipse-jazz. Ma il vero direttore di orchestra è stato Jazz [Jazz 2009] attraverso questa applicazione open source i team leader possono coordinare lo sviluppo de propri componenti e tutti i team leader possono coordinarsi per sviluppare ed integrare gli use cases che poi sono visibili in fig.3 (nella explorer windows). In realtà Jazz è metaforicamente (da cui il nome) un direttore di orchestra il cui 6

7 Sviluppo cooperativo per l apprendimento competitivo compito è estrarre il meglio da ciascun strumentista. Per fare ciò jazz si compone di alcuni strumenti puramente di collaborazione (chat, repository, versioning, etc) e di altri per lo sviluppo come eclipse con le sue funzioni di teaming e di altri ancora per la definizione del processo di sviluppo del software come Eclipse Process Framework. Esso è un framework di definizione di processo di sviluppo software personalizzabile che consente di definire processi di sviluppo. Per Db2 on competition è stato concepito un processo agile di sviluppo. Avendo scelto come paradigma di sviluppo per la applicazione web l iterative enhancement, un modello di processo comune per tutti i team ad esempio usando EPF (Eclipse Process Framework) ha consentito di definire e di aggiustare il modello di processo facendolo adattare alle esigenze. Gli strumenti di sviluppo da utilizzare, sono stati quasi tutti in ambiente eclipse. Eclipse WTP per le applicazioni J2EE e quindi per le applicazioni web based three-tier Db2 Express C pure XML per il data base. Mentre per la progettazione sono stati utilizzati per la fase della definizione delle specifiche Rational Requisite pro e per il disegno architetturale e dettagliato Rational Software Architect (RSA) entrambi ottenuti tramite l Academic Initiative di IBM. Fig. 3 Db2 on campus project: l ambiente collaborativo Jazz 7

8 DIDAMATICA 2009 Naturalmente jazz dispone anche di un process framework attraverso il quale si definisce un processo di sviluppo del software. Tutti gli studenti hanno infatti utilizzato il medesimo processo di sviluppo software agile con il quale hanno potuto definire i propri manufatti e condividerli con ciascun altro L attività di testing e di integrazione avviene in maniera incrementale ed attualmente ogni componente implementato viene pubblicato sul server di riferimento e provato integralmente. 4. Discussione dei risultati, conclusioni e sviluppi futuri Il progetto DB2 [Db2a, Db2b, Db2c, Db2d] on competition coinvolge 3 università ed i laboratori di ricerca e sviluppo di IBM Toronto Canada nella attività relative alla costruzione e messa in esercizio di un sistema globale multilingue ed open source per la competizione di studenti e di squadre su tematiche inerenti i data base ed in particolare DB2. 40 team italiani, 2 gruppi stranieri ed un gruppo industriale in IBM sono impegnati in questo progetto. Per quanto riguarda l impegno della comunità eclipse italiana essa è costituita da 40 team di sviluppo per un totale di 246 studenti, 4 tesisti di primo livello ed un professore responsabile della unità italiana di progetto nonché coordinatore della comunità eclipse italiana. Lo stato del progetto è il seguente. E stata completa l analisi dei requisiti di tutti i 49 casi d uso, sono state definite le specifiche funzionali e non funzionali del sistema e sono stati raccolti e rappresentati i requisiti e le loro proposte di modifiche. Il sistema utilizzato per farlo è stato Rational Requisite Pro, offerto dalla IBM, tramite la Academic Initiative partnership, ai team di sviluppo. Sono stati sviluppati interamente 12 casi d uso su 15 relativi alla prima release del sistema (core) e sono stati specificati una decina di use case relativi alla parte non core del sistema. Un forte lavoro di coordinamento viene realizzato mediante Jazz attraverso i 4 tesisti ed i 40 team leader in maniera da armonizzare lo sviluppo e tenere alta la qualità del manufatto. A tale proposito ogni team dei 15 dello sviluppo relativo alla parte core del sistema ha adoperato eclipse WTP (web tool platform) per lo sviluppo J2EE delle applicazioni web based relative. Vale la pena di sottolineare che l attività di formazione di tutti i team ha richiesto la preparazione di materiale soprattutto audiovisivo ed interattivo che andava a simulare percorsi didattici di apprendimento per l acquisizione di alcuni concetti non sempre semplici da disseminare ma anche modalità operative per apprendere il saper fare soprattutto con tools della catena Rational (requisite pro e Software Architect) offerti dall academic initiative di IBM. Tali audiovisivi hanno ottenuto un grande successo consentendo ben presto di far lavorare insieme sia studenti del primo anno del corso di studi in ingegneria biomedica- 8

9 Sviluppo cooperativo per l apprendimento competitivo telecomunicazioni con quelli del secondo anno di ingegneria elettronica. Un buon esempio di conduzione di progetto intercorso. Per il progetto db2 on campus competition gli scriventi sono stati nominati in un concorso denominato IBM data champions fra i migliori 10 progetti mondiali di maggior successo riconoscendone il ruolo significativo nello sforzo profuso dalla comunità eclipse italiana per il data management; attualmente il concorso è in nella fase finale di referaggio e di selezione dei migliori 3 progetti in assoluto. La comunità db2on campus napoletana è la più numerosa fra quelle italiane (Milano, Torino, Salerno, Napoli) con ben 84 componenti Il progetto db2 on competition ha messo a nudo anche l esigenza di un nuovo modo di fare didattica stiamo pensando di estendere gli approcci utilizzati per una tematica specifica relativa ai sillabus di materie anche più specificamente ricomprese nei tipici studi universitari Gli sviluppi futuri sono, la fase di testing degli use cases sviluppati ed il deployment di questi, e lo sviluppo della prossima fase costituita dai rimanenti use cases. Intanto un gruppo di studenti stà allestendo un aula virtuale su SL allo scopo di proporre tutto il materiale di lavoro e proporre una attività collaborativa in maniera più allargata cooperando anche con studenti di altre università presenti. L aspetto multi-lingua stà per essere affrontato in quanto la lingua utilizzata è l italiano e l inglese, ma naturalmente deve essere esteso ad altre e numerose lingue essendo il progetto a connotazione mondiale. Il progetto è diventato notevolmente complesso e costoso dal punto di vista dello sforzo in termini di tempo e di persone per il coordinamento. L apporto dei gruppi ed in particolare degli studenti è stato determinate e molto positivo in quanto hanno dimostrato di essere molto produttivi se ben motivati e, insieme ai 4 tesisti coinvolti, hanno fornito un apporto fondamentale. Il progetto vuole essere anche la sperimentazione pilota al fine di provare sul campo metodiche di apprendimento di comunità di pratica attraverso la cooperazione e la competizione. 5. Riferimenti bibliografici [Chong 2008] Chong R., Maresca P., Il progetto open source per il portale del campus DB2 on competition: l impegno della comunità Eclipse italiana, in Andronico A., Rosselli T., Rossano V. (eds) Proc. of Didamatica 2008, Taranto, 2008, [Maresca 2008a] Maresca P., Savino N., Un ambiente per la didattica dei corsi universitari di primo livello basato sulla tecnologia Eclipse, Journal of e-learning and Knowledge Society (Je-LKS), 3, Settembre 2008, [Maresca 2008b] Maresca P., Projects and goals for the eclipse italian community, in Proceedings of Fourteenth International Conference on Distributed Multimedia Systems (DMS2008), Boston, USA, 2008,

10 DIDAMATICA 2009 [Eclipse 2009] Eclipse Italian Community, [Jazz 2009] Jazz official web site, [Ibm 2008] IBM Academic Initiative, [Db2a] DB2 on campus team management, [Db2b] DB2 on campus competition wiki, [Db2c] DB2 on campus world web site, [Db2d] Channel DB2 world web site [Ahuja 2007] R. Ahuja, R.F.Chong, I.Hakes. Getting Started with DB2-Express-C. First Edition. November