A process to improve computer-supported collaborative work through the construction, monitoring and assistance of shared understanding in problem-solving activities

Abstract

The difficulty in social interaction generates low levels of understanding among participants about what to do and about the problem to be solved, which results in the main problem of collaborative work, the difficult construction of true collaboration. Therefore, in the search to improve this collaborative work and encourage this collaboration, it is necessary to implement strategies that promote the construction of a shared understanding, in order to obtain better group results, which are obtained thanks to the consequence of better communication and coordination among the participants. However, building it becomes a challenge due to the factors that influence it and the little that is known about its construction. In this sense, to improve collaborative work, as a result of a research process, the THUNDERS process is proposed, which has been built using the approach of Situational Method Engineering, as a final result, the specification of a process in SPEM 2. 0, at two levels, conceptual (defines the elements and the way to execute the collaborative process) and technological (support tools for such execution), to design, execute and validate a collaborative problem-solving activity, with heterogeneous group formation, which provides a sequence of phases, activities, tasks, and steps, well defined and a clear specification of the work products. In addition to being a process that is based on the construction of a shared understanding in each of its elements, it also provides elements of follow-up and assistance. THUNDERS was also subjected to a set of empirical validation experiences at different stages of the research and in different contexts, which allowed the process to be built in an iterative and incremental manner. A first validation allowed for analyzing 2 phases, the Pre- Process and the Process, through an experiment it was obtained that this version was feasible and useful, however, its application generated a high cognitive load and was not easy to apply, and an exploratory study where it was obtained that it was a process that promoted and improved the shared understanding in those groups that applied the process. A new version of the process was validated in a second iteration, by experts in software and process engineering, who validated the syntax and semantics of the process, so that some errors were identified in the specification of the process, where the errors found were corrected and a new version was created, which was called THUNDERS, with which an experiment was conducted, and it was determined that THUNDERS is complete and useful. However, it is still time-consuming, difficult to use and, when used, generates a high cognitive load. Considering the results of the previous validation, a new version was generated, which was submitted to the validation of experts in collaboration issues, in order to analyze collaborative aspects and select the tasks that are or are not mandatory in the execution of the process, in addition, a validation was performed with AVISPA-Method to perform a visual analysis of the process model. With the results, corrections and updates were made, generating a new version, which was validated in a case study, and as a result, it was determined that the use of THUNDERS does improve considerably the collaborative work from several aspects such as collaboration, better results obtained, and better satisfaction on the part of the participants, however, it still needs technological support that allows it to help in the complete execution, and even be easier and lighter to use. Finally, it was determined that this research contributes to many lines of interest from different aspects, which are still in need of further research to improve the process, validate it in other contexts and obtain better proposals.

La dificultad en la interacción social genera bajos niveles de entendimiento entre los participantes sobre lo que deben hacer y sobre el problema a resolver, lo que resulta en el principal problema del trabajo colaborativo, la difícil construcción de una verdadera colaboración. Por lo tanto, en la búsqueda de mejorar este trabajo colaborativo e incentivar esta colaboración, es necesario implementar estrategias que promuevan la construcción de un entendimiento compartido, para obtener mejores resultados grupales, los cuales se obtienen gracias a la consecuencia de una mejor comunicación, y coordinación entre los participantes. Sin embargo, construirlo se convierte en un reto debido a los factores que influyen en él y a lo poco que se conoce sobre su construcción. En este sentido, para mejorar el trabajo colaborativo, como resultado de un proceso de investigación, se propone el proceso THUNDERS, el cual ha sido construido utilizando el enfoque de Ingeniería de Métodos Situacionales, como resultado final, se obtiene la especificación de un proceso en SPEM 2.0, a dos niveles, conceptual (define los elementos y la forma de ejecutar el proceso colaborativo) y tecnológico (herramientas de soporte para dicha ejecución), para diseñar, ejecutar y validar una actividad de resolución de problemas colaborativa, con formación de grupos heterogéneos, que proporciona una secuencia de fases, actividades, tareas y pasos, bien definidos y una clara especificación de los productos de trabajo. Además de ser un proceso que se basa en la construcción de un entendimiento compartido en cada uno de sus elementos, también proporciona elementos de seguimiento y asistencia. THUNDERS fue además sometido a un conjunto de experiencias empíricas de validación en diferentes etapas de la investigación y en diferentes contextos, que permitieron construir el proceso de manera iterativa e incremental. Una primera validación, permitió analizar 2 fases, el Pre- Proceso, y el Proceso, a través de un experimento se obtuvo que esta versión era factible y útil, sin embargo, su aplicación generaba una alta carga cognitiva y no era fácil de aplicar, y un estudio exploratorio donde se obtuvo que era un proceso que promovía y mejoraba la comprensión compartida en aquellos grupos que aplicaban el proceso. Una nueva versión del proceso fue validada en una segunda iteración, por expertos en ingeniería de software y de procesos, que validaron la sintaxis y la semántica del proceso, de forma que se identificaron algunos errores en la especificación del proceso, donde se corrigieron los errores encontrados y se creó una nueva versión, la cual se denominó THUNDERS, con la que se realizó un experimento y se pudo determinar que THUNDERS es completo y útil. Sin embargo, sigue siendo un proceso largo, difícil de usar y, cuando se utiliza, genera una alta carga cognitiva. Teniendo en cuenta los resultados de la validación anterior, se generó una nueva versión, la cual se sometió a la validación de expertos en temas de colaboración, con el fin de analizar aspectos colaborativos y seleccionar las tareas que son o no obligatorias en la ejecución del proceso, además, se realizó una validación con AVISPA-Método para realizar un análisis visual del modelo de proceso. Con los resultados, se realizaron correcciones y actualizaciones, generando una nueva versión, la cual fue validada en un caso de estudio y como resultado se determinó que el uso de THUNDERS sí mejora considerablemente el trabajo colaborativo desde varios aspectos como la colaboración, los mejores resultados obtenidos, y la mejor satisfacción por parte de los participantes, sin embargo, aún necesita un soporte tecnológico que le permita ayudar en la ejecución completa, e incluso ser más fácil y ligero de usar. Finalmente, se pudo determinar que esta investigación aporta en muchas líneas de interés desde diferentes aspectos, los cuales aun siguen siendo necesarios de mayor investigación para mejorar el proceso, validarlo en otros contextos y obtener mejores propuestas.