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Naranjo Sánchez Bertha Alice Calidad del software educativo: Metodología de Evaluación de software educativo para determinar el que cumple con las especificaciones basadas en estándares internacionales [email protected], [email protected] Resumen: Las instituciones educativas demandan cada vez más modelos, técnicas y herramientas que ayuden a la evaluación de software educativo para así poder seleccionar de forma más eficiente la Tecnología de Información (TI) que cumpla con estándares internacionales que permita garantizar de esa manera la operatividad razonable de un producto software educacional. El presente artículo, analiza un caso práctico que permite demostrar como los modelos aportan y potencian la selección adecuada de productos de software seguro y eficiente. Además se presenta un nuevo enfoque de evaluación combinando modelos y técnicas de evaluación de software permitiendo así una selección óptima de un producto. En este caso se aplica el enfoque de pruebas y el desarrollo de casos para la correcta determinación del producto software. Palabras Clave: Software Seguro, Modelos de Calidad, ISO 9126, estándares internacionales, calidad de software, métricas, indicadores Abstract: The educational institutions demands models, techniques and tolls that help to the educational software evaluation in order to select the most efficient Information Technology to achieve the international standards to guarantee in this way the operativity reasonable of a educational software product. EVALUACIÓN DE SOFTWARE Página 1

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Naranjo Sánchez Bertha Alice

Calidad del software educativo: Metodología de Evaluación de software educativo para determinar el que cumple con las especificaciones basadas en estándares [email protected], [email protected]

Resumen: Las instituciones educativas demandan cada vez más modelos, técnicas

y herramientas que ayuden a la evaluación de software educativo para así poder

seleccionar de forma más eficiente la Tecnología de Información (TI) que cumpla con

estándares internacionales que permita garantizar de esa manera la operatividad

razonable de un producto software educacional.

El presente artículo, analiza un caso práctico que permite demostrar como los modelos

aportan y potencian la selección adecuada de productos de software seguro y

eficiente. Además se presenta un nuevo enfoque de evaluación combinando modelos

y técnicas de evaluación de software permitiendo así una selección óptima de un

producto. En este caso se aplica el enfoque de pruebas y el desarrollo de casos para

la correcta determinación del producto software.

Palabras Clave: Software Seguro, Modelos de Calidad, ISO 9126, estándares

internacionales, calidad de software, métricas, indicadores

Abstract: The educational institutions demands models, techniques and tolls that help

to the educational software evaluation in order to select the most efficient Information

Technology to achieve the international standards to guarantee in this way the

operativity reasonable of a educational software product.

This article analyze a study case that show how the models contribute and improve the

adequate selection of secure and efficiency software products.

Also shows a new approach of evaluation combining models and techniques of

software making an optimal selection of a product. In this case we also apply the

testing approach and cases of study to the correct determination of the software

product.

Key Words: Secure software, Quality Models, ISO 9126, international standards,

software quality, metrics, indicators.

INTRODUCCIÓN

EVALUACIÓN DE SOFTWARE Página 1

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La evaluación de software educativo se ha convertido en una necesidad no sólo de

empresas comerciales que construyen este tipo de productos, sino también de

instituciones educativos y docentes que desean seleccionar la mejor herramienta para

lograr el objetivo educacional y el desarrollo de destrezas y habilidades en el aula.

Esta situación ha despertado gran interés en las instituciones educativas, empresas

desarrolladoras de software, ingenieros de software, diseñadores gráficos y en fin, su

amplia cobertura en el tema educativo y el interés despertado por esta audiencia ha

motivado a que en la actualidad se desarrollen muchas investigaciones alrededor del

tema de la evaluación de software educativo.

EVALUACIÓN DE SOFTWARE EN EL CONTEXTO EDUCATIVOLa evaluación en el medio educativo ha involucrado a algunos teorías, algunos han

preferido la evaluación cualitativa mientras que otros prefieren la evaluación

cuantitativa y hasta la cualicuantitativa. Todo proceso de evaluación incluye a algunos

actores. Pero si bien es cierto la evaluación de software educativo es un proceso.

Como todo proceso está apoyado en modelos, herramientas, técnicas.

Para evaluar software educativo debemos tener en cuenta modelos, métodos, técnicas

y herramientas, lo importante es seleccionar la que vaya acorde al caso. Todo esto

debe ser parte de un portafolio que el evaluador debe tener para ejecutar su trabajo.

Los objetivos de este trabajo investigativo son:

1.- Establecer una metodología para evaluar software educativo

2.- Presentar un modelo de evaluación de software generalizado

1.- Metodología para evaluar softwareBasada en el estándar 15.939 y en otras metodologías para evaluar software se

aplicó una metodología particular al caso que puede ser considerada como un aporte a

las metodologías de evaluación generalizada.

Esta metodología consta de las siguientes partes:

1.1.- Establecimiento de la evaluación

1.2.- Planificación de la evaluación

1.3.- Establecer el Modelo de Calidad

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1.4.- Determinar la puntuación/calificación de los elementos que componen el modelo

1.5.- Efectuar medición

1.6.- Establecer resultados

1.7.- Presentar Informe

1.1.- Establecimiento de la evaluación

Identificada la necesidad del trabajo se debe determinar el enfoque de la medición. En

esta fase se debe:

1.1.1.- Determinar objetivo de la evaluación

1.1.2.- Establecer tipo de la evaluación

1.1.3.- Identificar el tipo de producto

1.1.1.- Determinar Objetivo de la evaluación: Consiste en relevar con el cliente el

objetivo de la evaluación. Ej: Comparar productos software educativos afines para

determinar aquel que cumpla con las especificaciones

1.1.2.- Establecer Tipo de evaluación: Consiste en identificar el tipo de evaluación.

Esta puede ser: Producto o proceso

1.1.3.- Identificar el tipo de producto.- Se debe identificar el Producto a evaluar sea

éste: Comercial, desarrollado a medida, software libre o gratuito, software rentado,

alquilado, comprado/por comprar, entre otros

1.2.- Planificación de la evaluación

La planificación implica organizar el trabajo a realizar. Las principales actividades

dentro de esta fase son:

1.2.1.- Elaborar cronograma de la evaluación

1.2.2.- Identificar responsables

1.2.3.- Determinar roles

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1.2.4.- Elaborar contrato (En el caso de una evaluación comercial) o acuerdo (para

software no comercial)

Una explicación detallada de estos componentes se muestra a continuación.

1.2.1.- Elaborar cronograma de la evaluación.- En esta fase se debe elaborar un

cronograma tentativo pero que se definan las principales actividades a realizar

1.2.2.- Identificar responsables.- En esta etapa se definirá el recurso humano que

intervendrá en el proyecto. Ejemplo: evaluadores, docentes, alumnos, técnicos,

pedagogos, andragogos, entre otros dependiendo del tipo de software educativo a

usar

1.2.3.- Determinar roles.- Aquí se determinan las actividades y/ tareas que van a

desarrollar por cada uno de los integrantes del proyecto.

1.2.4.- Elaborar contrato o acuerdo.- En esta actividad se establecen los parámetros

contractuales de la medición que se documentarán en el contrato o acuerdo.

1.3.- Establecer el Modelo de Calidad

El modelo creado para evaluar software educativo se basa en estándares

internacionales.

Este modelo diseñado a medida pero que puede ser considerado en un contexto

general considera cuatro niveles a la hora de evaluar software. Estos niveles son:

Nivel 0: Tipo de Calidad

Nivel 1: Características

Nivel 2: Subcaracterísticas

Nivel 3: Métricas

Nivel 4: Indicadores

1.3.1.- Determinar el tipo de calidad, las características, subcaracterísticas, métricas e indicadores

Nivel 0: Tipo de calidad (Métricas de Producto y métricas proceso)

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En el enfoque global el modelo de calidad está centrado en métricas de proceso y

métricas de producto.

Las métricas de producto se basan en la familia ISO 9126, IEEE 14143, ISO 20.000

que contiene métricas internas, externas y de calidad en uso.

Las métricas de proceso resumen los aspectos comunes de los siguientes estándares

COBIT, ISO 17799, ISO 27001, CMMI, ISO 15504, IEEE 1044, ITIL, ISO 20000, entre

otros.

Nivel 1: Características Este modelo considera todas las métricas de calidad interna, externa y de uso

agrupadas bajo la denominación de características

Figura 1.- Modelo de Calidad de la ISO 9126

En este nivel se escogen las características deseadas en la evaluación del software

educativo, pueden ser todas o aquellas que el equipo evaluador considere relevante o

también se pueden incluir particularidades del software educativo según corresponda

Nivel 2: Subcaracterísticas

Para armar el modelo lo primero que hacemos es establecer este nivel que lo

componen los atributos del producto, para ello es aconsejable listar todos los atributos

que debe reunir el software ideal que para el modelo constituyen las

subcaracterísticas, luego de validarlas con el cliente y obtener su aceptación

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procedemos a incluirlas en nuestra matriz del modelo de calidad de software bajo la

denominación de subcaracterísticas

Nivel 3: Métricas Para cada subcaracterística establecemos las fórmulas o medidas que usaremos para

poder llegar a determinar el grado de cumplimiento de las subcaracterísticas.

Nivel 4: Indicadores Aplicada las fórmulas llegamos a calcular el número resultante obtenido que puede ser

un número, un porcentaje, un numerador y un denominador, en fin la medida en la cual

las subcaracterísticas se cumplan

Para documentar cualquier anexo o papel de trabajo que describa el modelo de

calidad establecido se usarán los siguientes códigos asignados a características y

subcaracterísticas:

1. Se usarán las dos primeras letras para referenciar a la característica

2. Se usarán las tres primeras letras para referenciar a la subcaracterística

3. Se usarán las tres primeras letras para referenciar a categorías dentro de la

subcaracterística

4. Se usará el código anterior más un número secuencial en orden ascendente

para referenciar a cada atributo de una subcaracterística

5. Se usará un número secuencial en orden ascendente para referenciar a cada

papel de trabajo

6. Cada papel de trabajo deberá llevar el código del atributo relacionado además

del número antes indicado en el párrafo anterior

El modelo descrito en dos niveles es el que se presenta a continuación:

Tabla 1.- Modelo de calidad: Características y subcaracterísticas

CODIGO CARACTERISTICA CODIGO SUBCARACTERISTICA

FU FUNCIONALIDAD ADE ADECUACION

EXA EXACTITUD

INT INTEROPERABILIDAD

SEG SEGURIDAD DE ACCESO

FI FIABILIDAD MAD MADUREZ

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TFA TOLERANCIA A FALLOS

REC RECUPERABILIDAD

US USABILIDAD ENT ENTENDIMIENTO

APR APRENDIZAJE

OPE OPERABILIDAD

ATR ATRACCION

EF EFICIENCIA CTI COMPORTAMIENTO EN EL TIEMPO

URE UTILIZACION DE RECURSOS

MACAPACIDAD DE MANTENIMIENTO CAN CAPACIDAD DE SER ANALIZADO

CAM CAMBIABILIDAD

EST ESTABILIDAD

FPR FACILIDAD DE PRUEBA

PO PORTABILIDAD ADAP ADAPTABILIDAD

FIN FACILIDAD DE INSTALACIÓN

COE COEXISTENCIA

REE REEMPLAZABILIDAD

EF EFECTIVIDAD LME LOGRAR METAS

PR PRODUCTIVIDAD TCT TIEMPO PARA COMPLETAR TAREAS

RET REDUCCION DE ESFUERZO DE TRABAJO

ETAEJECUCION EN TIEMPOS ADECUADOS Y CONSTANTES

SESEGURIDAD DE USO CCO CAMBIO DE CONTRASEÑAS PERIODICO

AUC ADMINISTRACION DE USUARIOS Y CONTRASEÑAS

ACC ADMINISTRACION CENTRALIZADA DE CONTRASEÑAS

SA SATISFACCION NSU NIVEL DE SATISFACCIÓN DEL USUARIO

CMS CONFIANZA EN EL MANEJO DEL SOFTWARE

COS CONOCIMIENTO OPERACIONAL DEL SOFTWARE

AAI ACCESIBILIDAD A LA INFORMACION

EBR ENTRENAMIENTO BRINDADO

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STE SOPORTE TECNICO

MIN MENSAJERIA INSTANTANEA

1.4.- Determinar la puntuación/calificación de los elementos que componen el modelo

Se debe precisar los criterios de valoración establecidos por niveles.

Nivel 0: Tipos de calidad

La escala de puntuación la establece el personal técnico con un puntaje de 100, de los

cuales distribuye apropiadamente de acuerdo al enfoque de la medición. Para el nivel

0 se determina:

Métricas de producto

60 puntos para métricas de calidad interna y externa,

20 puntos para las métricas de calidad de uso

Las métricas de calidad interna y externa son tomadas del modelo ISO 9126 y

permiten evaluar criterios necesarios de todo software educativo tal como lo incluyó en

su debida época el modelo de McCall y que está vigente aún en nuestros días.

Métricas de proceso

Las métricas de proceso se consideran en el modelo únicamente si la evaluación de

software educativo se lo hace para la empresa o institución educativa desarrolladora

de dicho aplicativo y si es que se considera evaluar el mantenimiento del software

educativo en el tiempo.

En el modelo planteado se asignó 20 puntos para Aspectos de la Administración de

sistemas, que constituyen la base que soporta el uso del aplicativo y su mantenimiento

en el tiempo, si este es el criterio a incluir; puede ocurrir que en algunos casos estas

métricas no se tengan que incluir en el modelo, por ello los 100 puntos en los que

califica el modelo se deberán distribuir únicamente en las métricas de producto

Nivel 1. Características

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En este nivel se distribuye el puntaje asignado en el nivel 0 acorde a criterios de la

evaluación. Este puntaje es sugerido por el personal técnico pero debe estar

debidamente aprobado por el cliente. De las métricas de producto tres características

fueron consideradas preponderantes para el caso y éstas fueron: Funcionalidad,

usabilidad y fiabilidad a la cual le otorgamos el mayor puntaje de una calificación de 80

puntos y los 20 restantes fueron asignadas a las métricas de proceso, tal como se

observa en las siguientes tablas.

 Tabla 2.- Relevancia entre factores de calidad-Características por Producto  

       

 

Características por Producto Puntaje  

 FUNCIONALIDAD 20  

 USABILIDAD 12  

 FIABILIDAD 9  

 EFICIENCIA 8  

 SATISFACCION 8  

 CAPACIDAD DE MANTENIMIENTO 6  

 PRODUCTIVIDAD 6  

 PORTABILIDAD 5  

 EFECTIVIDAD 3  

 SEGURIDAD DE USO 3  

 TOTAL

80  

       

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 Tabla 3.- Relevancia entre factores de calidad - Características por Proceso  

       

 

Características por Proceso Puntaje    PLANIFICACIÓN DE SISTEMAS 5    ORGANIZACIÓN 5    CONTROLES GENERALES 4  

 METODOLOGIA DE DESARROLLO DE SISTEMAS

 ENTREGA E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS

 ADMINISTRACIÓN DE LA DOCUMENTACIÓN

  TOTAL 20         

Nivel 2: Subcaracterísticas

En este nivel el personal del equipo de evaluadores establece los puntajes de

valoración repartidos apropiadamente pero que en total deben sumar el valor

aprobado por el cliente en el nivel 1.

Para comprobar el cumplimiento de cada subcaracterística se aplicaron técnicas de

investigación (Entrevista y encuestas), así como pruebas técnicas, administrativas y/o

de cuestionario de relevamiento técnico, las cuales también tuvieron un peso en esta

evaluación acorde a criterios

Tabla 4.- Ejemplo de distribución de Peso de Instrumentos usados en la evaluación de software

Cuestionario a usuarios

Prueba Administrativa

Cuestionario de Relevamiento Técnico

Prueba de caja negra

TOTAL

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X 50 X 50 100

X 30 X 20 X 50 100

X 100 100

X 100

X 50 X 30 X 20 100

X 100 100

Tanto el cuestionario como las pruebas se deben ejecutar en número mínimo de tres y

se debe determinar el peso relativo que deben tener en la evaluación, el cual se puede

resumir de la siguiente forma:

Si en una subcaracterística se aplican únicamente pruebas administrativas y/o

cuestionario técnico, estas tienen un puntaje de 50% cada una, lo cual da un 100% de

la evaluación total, pero este porcentaje debe ser analizado por el equipo evaluador, y

podría variar de acuerdo a cada componente y evaluador, tal como se aprecia en la

tabla anterior, por ejemplo aspectos educacionales pueden pesar más que criterios

técnicos en un nivel y eso hará que el porcentaje mayor sea asignado al componente

que a nuestro criterio tiene mayor peso que el otro.

Las entrevistas que se deben realizar son de tipo técnico respecto a las necesidades

tanto educativas como informáticas requeridas

Las encuestas deben ser destinadas a los usuarios o posibles usuarios del software

educativo así como podrían aplicarse cuestionarios de relevamiento técnico.

Las encuestas deben usar preguntas con diversas escalas, las cuales pueden ser

escalas dicotómicas o escalas de Likert, puesto que permiten valorar de mejor forma y

con un criterio más preciso las diversas percepciones de los usuarios o posibles

usuarios.

Las preguntas de escala usadas en el cuestionario plantean el nivel de apreciación del

encuestado, sobre una base de afirmaciones se pueden codificar con los valores

establecidos, acorde a la escala que se adjunta:

Tabla 5: Escala de Likert de 5 niveles

Total desacuerdo

Parcial Desacuerdo

Medio Parcial Acuerdo

Total Acuerdo

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Las pruebas deben ser ejecutadas sobre los productos software y ante la presencia de

los solicitantes de la evaluación.

Las pruebas realizadas en el estudio plantean la evaluación de cumplimiento de

características relacionadas con los atributos evaluados, por lo que el procedimiento

de valorización de cada prueba consistió en: Evaluación ponderada y proporción de

cumplimiento.

Evaluación ponderada

El procedimiento planteado es:

Establecer un peso para cada característica evaluada en la prueba. La suma

de los pesos da un 100%.

La sumatoria de la multiplicación del cumplimiento de la característica con el

respectivo peso.

Tabla 6: Ejemplo de ponderación

  Peso Cumplimiento

Característica 1 P1 C1 Donde:

Característica 2 P2 C2 C: representa el cumplimiento de la característica,

Si (1) y No (0)Característica 3 P3 C3

… … …

Característica n

Pn Cn P: ponderación de la característica, la suma de lasponderación da 100%

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Valor ponderado R

La ponderación se da de acuerdo al nivel de importancia de la característica.

Proporción de cumplimiento

El procedimiento planteado es:

Tabular con “1” el cumplimiento de la característica analizada y “0” en el caso contrario.

Contar cuantos cumplimientos logrados y dividir para el número de características totales.

Tabla 7: Ejemplo de cumplimiento

  Cumplimiento

Característica 1 1

Característica 2 1

Característica 3 0

……. ….. 

Característica n 1

   

Proporción 0,75

% Cumplimiento= (C1+C2+C3+…..Cn)/n *100

Nivel 3: Métricas

• A cada métrica seleccionada le asignará un puntaje máximo de referencia.

• La suma de los puntajes máximos de todas las métricas deberá ser igual a 100

puntos.

Sólo se usarán números enteros en la puntuación de cada característica y

subcaracterística

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Todos los puntajes serán referidos como puntaje establecidos, en todos los niveles.

1.5.- Efectuar medición

Para la medición, las características, subcaracterísticas, métricas e indicadores

seleccionados o establecidos en el modelo deben ser evaluados y por ello se aplica la

medición a través de todos los instrumentos diseñados y considerados dentro del

modelo.

Los valores obtenidos al efectuar la medición serán denominados puntajes obtenidos y

son expresados en función de las escalas establecidas previamente. En la ejecución

de la medición puede ocurrir que una característica, subcaracterística, métrica o

indicador no alcance el puntaje establecido pero en su defecto nunca podrá ser de

mayor valor.

En la ejecución de las mediciones se ejecutan todas las pruebas establecidas para el

modelo.

Existen varios tipos de pruebas, entre los que se destacan: Pruebas de carga máxima,

Pruebas de almacenamiento, Pruebas de tiempo de ejecución, Prueba de

recuperación, Prueba de procedimientos, Prueba de factores humanos, Pruebas de

usabilidad, Pruebas de smoke (Sistema), Pruebas de unidad o unitarias, Pruebas de

integración, Pruebas funcionales, Pruebas de configuración e instalación, Pruebas de

caja negra Pruebas de sentencia, Pruebas de rendimiento, Pruebas de background,

Pruebas de estrés, Pruebas de recuperación de errores, Pruebas de seguridad,

Pruebas de multiusuario, Pruebas de configuración, Pruebas de instalación y otras de

acuerdo a las necesidades de la evaluación

En este caso se aplicaron para definir este modelo los siguientes instrumentos:

pruebas de caja negra, pruebas administrativas, cuestionario de relevamiento técnico,

encuestas dirigidas a usuarios y entrevistas de confirmación con el personal técnico.

Todas ellas con la respectiva puntuación asociada a la característica,

subcaracterística, métrica e indicador.

1.6.- Establecer resultados

Para establecer los resultados tomamos en una matriz todo el modelo de calidad y

registramos ahí el valor medido u obtenido. Esta matriz de resultados permite

comparar con los criterios predeterminados en el modelo y contrastar así los puntajes

establecidos y obtenidos por cada producto software educativo evaluado.

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Este cuadro de resultados permite apreciar los resultados finales y nos ayuda a

determinar el producto que cumple con las especificaciones.

Tabla 8.- Matriz del Modelo de calidad para un software educativo

Tipo de Calidad

Características Subcaracterísticas Métricas Indicadores PE PO

Si se considera dos software en la evaluación la tabla sufre ciertas modificaciones.

Tabla 9.- Matriz del Modelo de calidad para dos software educativo

Tipo de Calidad

Características Subcaracterísticas Métricas Indicadores PE PO1 PO2

Donde PE es el puntaje establecido para cada nivel y PO el puntaje obtenido luego de

la aplicación de los instrumentos así como su respectiva tabulación y medición.

La valoración, que resume un conjunto de niveles calificados, es el paso final del

proceso de evaluación del software.

Si el puntaje total sumando todas las características de la evaluación es superior a

70/100 recomendamos la aplicación del producto software educativo, caso contrario no

podemos recomendar el uso o aplicación del mismo. Si se evalúan dos software

educativos, se recomendará el uso de aquel que obtenga el mayor puntaje.

1.7.- Presentar Informe

Todo el proceso de evaluación es documentado. El documento final que es el informe

de la evaluación será aprobado por los representantes de la empresa o institución

educativa. Existen dos instancias de presentación. Una es la presentación del borrador

del informe y la otra es la entrega del informe final.

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Así mismo se debe presentar dos tipos de informes escritos, el informe ejecutivo y el

informe analítico. El informe ejecutivo se presentará como máximo en una hoja y

muestra el resultado de la evaluación mientras que el informe analítico de la

evaluación presentará toda la documentación asociada a la evaluación, es decir las

evidencias del trabajo realizado, formatos de pruebas, pruebas aplicadas, capturas de

pantallas, cuestionarios aplicados, en fin todos los instrumentos usados y la

documentación asociada que explica de forma pormenorizada el trabajo realizado. Un

detalle importante de la evaluación que debe estar incluído en el informe analítico es el

que se muestra a continuación.

Tabla 10: Instrumentos aplicados

Instrumentos Descripción

Cuestionario Evaluación de los atributos por parte del operador calificado.

Pruebas de Caja Negra

Evaluación de módulos y funcionalidades de atributos por parte del equipo auditor

Lista de verificación

Evaluación de aspectos relacionados con los atributos por parte del equipo auditor.

Prueba administrativa

Evaluación del cumplimiento de atributos por parte del equipo auditor.

En este anexo que debe estar incluido en el informe se muestra una explicación de los

instrumentos usados en la evaluación y el objetivo del uso del mismo, así como debe

precisar que información se recogió en ellos.

CONCLUSIONES

Este modelo sirve para evaluar cualquier tipo de software educativo y permite

cuantificar la calidad del producto software a través del uso de pruebas de caja negra,

pruebas administrativas, cuestionario de relevamiento técnico, encuestas dirigidas a

usuarios y entrevistas de confirmación con el personal técnico o desarrollador de la

herramienta, los mismos que dan información de la calidad del producto software, la

cual resume valores cualicuantitavos del modelo de calidad establecido.

REFERENCIAS

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