Corso di laurea in Informatica

Si richiede una buona conoscenza delle basi di dati, dei sistemi operativi, dell'analisi e della progettazione object-oriented e dei fondamenti della programmazione distribuita. Gli studenti e le studentesse devono inoltre avere la capacità di scrivere, compilare e verificare la correttezza di programmi in Java.
Insegnamenti propedeutici (forniscono le competenze attese in ingresso): Basi di Dati, Sistemi Operativi, Programmazione II, Algoritmi e strutture dati, Programmazione III.

Questo insegnamento concorre agli obiettivi formativi specifici dell'ambito delle conoscenze di approfondimento del Corso di Laurea in Informatica (L31) e fa parte dell’area Informatica caratterizzante.  È mirato a fornire alle studentesse e agli studenti solide conoscenze di base sull'interazione uomo-macchina e sulle metodologie per la progettazione e lo sviluppo di applicazioni web e mobili a tre livelli. Nello specifico, l'insegnamento si pone un duplice obiettivo: da una parte, fornire la conoscenza di base necessaria per il disegno corretto di interazioni uomo-macchina, che sta alla base della progettazione di applicazioni di ogni genere (web e non, mobili, etc.). Dall’altra, fornire la conoscenza di base necessaria per la progettazione e lo sviluppo di applicazioni Web interattive, accessibili da terminali desktop e mobili (come gli smart phone), e caratterizzate da una logica applicativa mediamente complessa.

Per quanto riguarda l'interazione uomo-macchina, verranno affrontate le tematiche fondamentali per una progettazione web (desktop/mobile) usabile, accessibile e centrata sull’utente e relative al processo di user experience, così come i principi e linee guida e la loro applicazione in scenari reali. Questi ultimi riguarderanno lo sviluppo di interfacce per il desktop e mobile web, per passare poi ad esaminare le principali metodologie di valutazione predittiva, formativa, e sommativa. Verranno di conseguenza affrontati gli approcci orientati al miglioramento della user experience in un’ottica di design centrato sull’utente.

Per quanto riguarda gli aspetti architetturali e tecnologici, nell'insegnamento verranno acquisite competenze teoriche e pratiche su: (i) lo sviluppo di pagine web statiche e dinamiche responsive e di Single Page Application; (ii) la programmazione lato server; (iii) la programmazione lato client per device mobili su piattaforma Android e lo sviluppo di interfacce mobili per applicazioni web. Inoltre, l'insegnamento fornirà conoscenza relativa alla rappresentazione di dati con XML, data l'importanza per l'interoperabilità tra applicazioni software.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE. Acquisizione di conoscenze teoriche e applicative relative a:

• progettazione centrata sull’utente e il processo di User Experience - UX (personas, rapid prototyping, ecc.)
• euristiche e valutazione di usabilità per il desktop e mobile web
• progettazione e organizzazione dell’architettura dell’informazione
• valutazione dell’accessibilità web secondo le linee guida internazionali e nazionali
• architetture di riferimento per lo sviluppo di applicazioni web e mobili
• modelli software più usati per gestire applicazioni interattive di media complessità
• tecnologie attualmente utilizzate per l’implementazione delle applicazioni (back-end e interfacce utente web/mobili)

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Acquisizione della capacità di applicare le conoscenze teoriche relative alle tematiche di cui sopra.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento alla progettazione e realizzazione di applicazioni web e mobili con interfacce utente accessibili.

ABILITÀ COMUNICATIVE. Acquisizione di competenze e strumenti per la comunicazione nella forma scritta e orale, in lingua italiana, unitamente all'utilizzo di linguaggi formali.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO. Acquisizione di capacità autonome di apprendimento e di
autovalutazione della propria preparazione, atte ad intraprendere gli studi successivi con un alto
grado di autonomia.

L’insegnamento è diviso in una parte di teoria e una sperimentale.

• Per la parte di teoria sono previste lezioni integrate da casi di studio e da esercitazioni volte ad illustrare l’applicazione pratica dei concetti appena studiati. Le esercitazioni, strutturate come sequenze di esercizi specifici, permettono di mettere in pratica i concetti e le metodologie illustrate nelle lezioni teoriche su esempi concreti. I temi introdotti durante le esercitazioni corredano e integrano le conoscenze derivanti dalla parte teorica (knowledge and understanding) e permettono alle studentesse e agli studenti di familiarizzare con le metodologie e tecnologie introdotte, anche investigando soluzioni alternative (applying knowledge and understanding). 

• Per la parte sperimentale, lo sviluppo del progetto SW, che si effettua in piccoli gruppi (composti da al più 3 persone), permette di consolidare le conoscenze teoriche e il lavoro in team in un caso realistico di media complessità. Il progetto SW, descritto nel seguito, va oltre la complessità del tipico esercizio proposto nelle esercitazioni. La progettazione e lo sviluppo del progetto SW permettono di allenare l'autonomia di giudizio (making judgments) nella scelta delle implentazioni da realizzare, analizzando in forma critica le informazioni acquisite nella parte teorica dell'insegnamento. La preparazione del progetto SW è anche volta a stimolare la capacità comunicativa degli studenti e delle studentesse che sono invitati/e a illustrare verbalmente le soluzioni adottate (communication skills).

Le attività pratiche sono svolte a calcolatore, utilizzando ambienti di sviluppo professionali. Si consiglia caldamente la frequenza costante alle lezioni teoriche e alle esercitazioni. È inoltre fondamentale iscriversi alle pagine dell'insegnamento su I-Learn (Interazione Uomo Macchina; Interazione Uomo Macchina e Tecnologie Web - parte tecnologica), in cui sono messi a disposizione il materiale didattico di supporto e i riferimenti a materiale pubblico utilizzabile per approfondire le proprie conoscenze in modo autonomo (learning skills).

La comunicazione con le studentesse e gli studenti avviene attraverso il forum dell'insegnamento su I-Learn e via email agli account istituzionali dei docenti.

L'esame è composto da una PROVA TEORICA e dalla DISCUSSIONE DEL PROGETTO SW. Le due prove possono essere sostenute in qualsiasi ordine durante le sessioni d'esame dell'Anno Accademico.

• PROVA TEORICA: esame scritto che include esercizi e domande teoriche sul programma della PARTE 2 - APPLICAZIONI WEB E TECNOLOGIE DI SUPPORTO. Viene valutata da un minimo di 0 ad un massimo di 30 (31 vale per la lode) e si considerano sufficienti i voti ≥18. Il voto ottenuto durante la prova teorica decade se si partecipa ad un'altra prova teorica. Questa prova è volta a verificare l’acquisizione della conoscenza fornita dall'insegnamento in termini di sapere (knowledge and understanding), nonché le abilità comunicative (communication skills) e l'autonomia di giudizio (making judgments).
• DISCUSSIONE DEL PROGETTO SW: questa prova è volta a verificare le competenze acquisite (applying knowledge and understanding), nonché le abilità comunicative,  l'autonomia di giudizio e la capacità di apprendimento (learning skills). Il progetto SW si articola in tre parti:
  • prototipo Figma di app mobile, consegnato insieme ad una presentazione delle scelte progettuali in termini di UX e di 3 schede di Personas, poi realizzato come app Android che si appoggia a un backend Java per offrire le funzionalità all’utente; 
  • applicazione web a tre livelli composta dal backend java e da un client web realizzato come Single Page Application; l’applicazione include una pagina web separata, realizzata secondo le linee guida di accessibilità presentate nell’insegnamento;
  • programma scritto in linguaggio Python.

Le tre parti vengono discusse insieme dal gruppo di laboratorio. La discussione deve essere effettuata preferibilmente con tutti i membri del gruppo presenti. NB: non si richiede di consegnare i progetti di laboratorio prima dell'esame. Il voto è un numero intero compreso tra 0 e 30 (31 vale per la lode), si considerano sufficienti i voti ≥18.

CALCOLO DEL VOTO FINALE DI ESAME. Il voto finale dell’esame viene determinato come segue:

• voto finale = (voto prova teorica + 3*voto discussione del progetto SW)/4.

NB: i voti acquisiti durante ciascuna delle prove rimangono validi fino al termine della sessione d’esame che precede l'inizio del nuovo insegnamento.

Durante il periodo dell'insegnamento, e dopo, saranno svolte attività di tutorato su richiesta. Le studentesse e gli studenti potranno chiedere via email appuntamento ai docenti e/o ai tutor per la revisione di argomenti presentati in aula e per il supporto allo svolgimento degli esercizi e del progetto SW. Le attività potranno essere svolte in presenza oppure in modalità online su una piattaforma di videoconferenza come WebEx. Gli indirizzi di posta elettronica istituzionale dei tutor sono pubblicati nella pagina dell'insegnamento su I-Learn.

PARTE 1A: HUMAN-COMPUTER INTERACTION (HCI)

• I concetti e ai principi dell’Interaction Design e della User Experience (UX)
• Il processo di UX e il rapid prototyping
• Le linee guida di usabilità per il web (desktop e mobile)
• Principi di architettura dell’informazione
• Le linee guida di accessibilità internazionali e nazionali: le WCAG, le linee guida AGID
• Il design centrato sull’utente e le metodologie di valutazione: la fase di valutazione preliminare, la fase di valutazione formativa e la fase finale.
• La valutazione dell’accessibilità, sia oggettiva che soggettiva

PARTE 1B - PROGRAMMAZIONE DI DEVICE MOBILI

• Il sistema operativo Android e le sue peculiarità. Gli elementi costitutivi di una applicazione utente ed il suo ciclio di vita. Le pratiche consolidate e l'ambiente di sviluppo di una applicazione Android. Sviluppo di applicazioni mobili all'interno del sistema Android sia interagendo direttamente coi servizi del sistema operativo che utilizzando dei Framework multipiattaforma. Utilizzo del framework Flutter per la scrittura dei tipi di applicazioni più utilizzati.
• Il linguaggio avanzato Python: principali differenze rispetto al linguaggio Java e caratteristiche più interessanti

PARTE 2 - APPLICAZIONI WEB E TECNOLOGIE DI SUPPORTO

• Architetture delle applicazioni Web: Web browser e Web server
• Il Pattern Model View Controller per le applicazioni Web - Progettazione e sviluppo di applicazioni Web a 3 livelli basate su MVC:
  • Il primo livello (client dell'applicazione): HTML5, CSS, scripting lato client (JavaScript e AJAX). Raccolta dati con HTML form
  • Il secondo livello (logica applicativa): Servlet Java
  • Il terzo livello (livello dei dati): accesso a database relazionali con Java Database Connectivity (JDBC), rappresentazione e gestione di informazioni con XML (XML Schema, XPath, XML Parsers)
• Framework le applicazioni web MVC (Vue.js)
• Introduzione al linguaggio PHP per lo sviluppo di pagine web dinamiche con accesso a DB relazionale

PARTE 1A:

• https://www.agid.gov.it/it/design-servizi/accessibilita/linee-guida-accessibilita-pa
• https://www.w3schools.com/accessibility/index.php

PARTE 1B:

• Android: http://www.html.it/guide/guida-android/
• Flutter: href="https://flutter.dev/"
• Python: http://www.python.it/doc/newbie/

ALTRI RIFERIMENTI (per consultazione):

• Don't make me think. Un approccio di buon senso all'usabilità web e mobile, Steve Krug, Tecniche nuove
• Interaction Design: Beyond Human-computer Interaction, Preece et al., Wiley
• https://www.interaction-design.org/literature
• Interaction Design: Beyond Human-computer Interaction, Preece et al., Wiley 
• Principi di Web design, di Joe Sklar, Apogeo