Innovando la educación en la tecnología E-Book

• Herausgeber: Fondo editorial Universidad de Lima
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Spanisch
• Veröffentlichungsjahr: 2020

Seitenzahl: 365

Beschreibung

Este libro recoge las conferencias magistrales y las ponencias presentadas durante el II Congreso Internacional de Ingeniería de Sistemas, denominado Innovando la Educación en Tecnología, organizado por la Carrera de Ingeniería de Sistemas de la Universidad de Lima, el cual tuvo lugar en la capital peruana los días 5 y 6 de septiembre del 2019. Su temática principal giró alrededor del impacto de las tecnologías de la información en la educación. Las ponencias magistrales y los trabajos de investigación presentados ofrecieron innovadoras experiencias de aplicación y prometedoras líneas de trabajo futuro encaminadas a la transformación de las formas tradicionales de educación hacia esquemas dinámicos y soportados fuertemente por la tecnología. La aplicación de paradigmas innovadores basados en técnicas de improvisación, gamificación, educación en ingeniería y enseñanza de la programación demostraron el potencial impacto que el binomio tecnología-educación puede generar en todos los niveles educativos y en diversos contextos de enseñanza-aprendizaje.

Leseprobe

Innovando la educación en tecnología. Actas del II Congreso Internacional de Ingeniería de Sistemas / presentación, Nadia Rodríguez Rodríguez. Primera edición. Lima: Universidad de Lima, Fondo Editorial, 2020.

281 páginas: ilustraciones, gráficos, diagramas.

Texto en inglés y español.

Conferencias magistrales y ponencias del II Congreso Internacional de Ingeniería de Sistemas (CIIS), denominado “Innovando la educación en tecnología”, el cual se realizó en la Universidad de Lima, los días 5 y 6 de septiembre de 2019.

Incluye referencias. Pósteres: páginas 251-281.

1. Ingeniería de software-- Congresos. 2. Innovaciones educativas -- Congresos.

3. Tecnología educativa -- Congresos. I. Rodríguez-Rodríguez, Nadia-Katherine, presentación. II. Universidad de Lima. Fondo Editorial. III. Congreso Internacional de Ingeniería de Sistemas (2.°: 2019: Lima, Perú).

005.1

C

2 ISBN 978-9972-45-531-5

Innovando la educación en tecnología. Actas del II Congreso Internacional de Ingeniería de Sistemas

Primera edición digital: julio, 2020

© De esta edición:

Universidad de Lima

Fondo Editorial

Av. Javier Prado Este 4600,

Urb. Fundo Monterrico Chico, Lima 33

Apartado postal 852, Lima 100, Perú

Teléfono: 437-6767, anexo 30131

[email protected]

www.ulima.edu.pe

Diseño, edición y carátula: Fondo Editorial de la Universidad de Lima

Prohibida la reproducción total o parcial de este libro, por cualquier medio, sin permiso expreso del Fondo Editorial.

ISBN 978-9972-45-531-5

PROGRAM COMMITTEE / COMITÉ ACADÉMICO

• Juan Gutiérrez

• Manuela Linares

• Andrea Matuk

• Nadia Rodríguez

ORGANIZING COMMITTEE / COMITÉ ORGANIZADOR

• Emma Barreno

• Lucinda Butrón

• Daniel Cárdenas

• Juan Gutiérrez

• Rosario Guzmán

• Andrea Matuk

• Rosa Millones

• Nadia Rodríguez

• Pablo Rojas

• Carlos Torres

Índice

PRESENTACIÓN

CONFERENCIAS MAGISTRALES

Improvisation for Technically-Oriented People

Russell McMahon

Gamificación en la educación superior

Elvira Rincón-Flores

What can innovation in engineering education do for you as a student and what can you do as a student for innovation in engineering education?

Carlos Alario-Hoyos

Building Blocks for Powerful Ideas: Designing a Programming Language to Teach the Beauty and Joy of Computing

Jens Mönig

PONENCIAS

Análisis de sentimientos de noticias escritas usando un modelo basado en la red neuronal long short-term memory para determinar si las noticias positivas mejoran el estado de ánimo de las personas

Gustavo Adolfo Reyes-Paredes

Modelo de selección de plataforma educativa virtual con mapas cognitivos difusos (FCM)

Manuela Linares-Barbero

Evaluación de un sistema de búsqueda de rutas de evacuación eficientes de un establecimiento usando el algoritmo D estrella

Walter Steven Pariona-Sánchez

Detección de intrusiones basada en modelado de red resistente a evasión por técnicas de imitación

Jorge Maestre-Vidal, Marco Antonio Sotelo-Monge

La estructura organizacional, el agile mindset y el gobierno de TI para la transformación digital de las empresas

Marco A. Fernández del Pomar

Sistema de detección y clasificación de peces utilizando visión computacional

Rodrigo Mejía, Gianfranco Rosales

Sistema para incremento de vocabulario para la comprensión lectora en primaria con ayuda de realidad aumentada

Gianella Urday

Metrics to Understand Future Maintenance Effort Required of Complicated Source Code

Michael Dorin, Sergio Montenegro

Red neuronal convolucional para la detección de aves exóticas en peligro de extinción

Guillermo Eduardo Narváez

Aprender a programar sin el uso de la computadora

Marjorie Tineo-Tineo

Propuesta de un patrón de arquitecturas de software para la interoperabilidad en dispositivos en la capa al borde de un ecosistema IoT

Juan Moreno-Motta, Felipe Moreno-Vera, Frank Moreno-Vera

Generación de reglas de asociación para productos de retail utilizando el algoritmo FP-Growth paralelo

Renato Pérez-Gómez

PÓSTERES

Presentación

Este libro contiene un conjunto de conferencias magistrales y ponencias presentadas durante el II Congreso Internacional de Ingeniería de Sistemas (CIIS), denominado “Innovando la educación en tecnología”, el cual se realizó en la Universidad de Lima, los días 5 y 6 de septiembre del 2019. Este congreso fue dirigido principalmente a la comunidad académica nacional y extranjera y contó con la presencia de académicos internacionales reconocidos, docentes y estudiantes de posgrado y pregrado.

El CIIS 2019 tuvo como finalidad promover, estimular y difundir la investigación e innovación de la educación en carreras afines a la tecnología. La temática relacionada a la educación fue seleccionada, porque pensamos que educar es un reto y en tecnología es aún más. Asimismo, existen muchos desafíos por delante para lograr que el aprendizaje en las nuevas generaciones sea cada vez más atractivo y motivador.

Importantes especialistas internacionales pronunciaron conferencias magistrales y expusieron sus investigaciones. Russell McMahon, docente investigador en técnicas de improvisación para la enseñanza de tecnología, miembro de la School of Information Technology en la Universidad de Cincinnati (Estados Unidos), presenta un trabajo sobre técnicas teátricas de improvisación para mejorar la comunicación y las habilidades de formación, así como su uso en la enseñanza de conceptos técnicos como la ciberseguridad, diseño de base de datos, conceptos de programación y, lo más importante, cómo mejorar las habilidades de comunicación que permitan ayudar a los nuevos profesionales a afrontar los nuevos desafíos de su generación y de las próximas. El World Economic Forum ha publicado las habilidades necesarias para tener éxito en lo profesional para el 2020, la gran mayoría de ellas están relacionadas con las habilidades blandas, por lo que es sumamente interesante que McMahon haya descubierto en la técnica de “impro” una manera de hacer que los ingenieros nos comuniquemos efectivamente entre nosotros y con profesionales de otras especialidades.

La doctora Elvira G. Rincón Flores, docente en matemáticas y especialista del Tecnológico de Monterrey (México), presenta su investigación basada en la gamificación adoptada por los educadores de diversas partes del mundo con el propósito de enganchar y motivar a los estudiantes en su proceso de aprendizaje. La gamificación en la educación puede ser una herramienta valiosa que ayuda a la formación de los estudiantes trabajando en tres aspectos importantes como lo cognitivo, lo social y lo emotivo; mostrando resultados notablemente favorables. El investigador en neurociencia Francisco Mora asegura que el elemento esencial en el proceso de aprendizaje es la emoción, porque solo se puede aprender aquello que se ama, aquello que le dice algo nuevo a la persona que significa algo, que sale de lo monótono. Es justamente lo que Elvira argumenta, que los juegos provocan emociones y, en consecuencia, pueden ayudar a hacer el aprendizaje más efectivo.

El doctor Carlos Alario-Hoyos, profesor de la Universidad Carlos III de Madrid (España) y subdirector de la Cátedra Unesco de Educación Digital Escalable para Todos, nos muestra sus habilidades a través de la investigación y desarrollo en tecnología educativa, aprendizaje colaborativo y evaluación de experiencias de aprendizaje. Alario-Hoyos discute sobre el impulso de la innovación como factor importante para aplicar en la enseñanza de la ingeniería; asimismo el compromiso de los estudiantes con la educación. Enseña que es posible recopilar datos de stakeholders con mayor detalle; sin embargo, esta información recopilada debe transformarse en indicadores y visualizaciones de alto nivel que guíen los procesos de toma de decisiones por parte de los gestores académicos. Su investigación está orientada a evaluar cómo la innovación basada en datos que genera la educación de ingeniería permitirá mejoras continuas en el contenido educativo, repercutirá en las interacciones sociales de los estudiantes, las habilidades de aprendizaje mejoradas por los resultados analizados; así como un análisis de los posibles resultados.

Finalmente, Jens Mönig, investigador en SAP (Alemania), experto en entornos de programación interactiva y cocreador de la herramienta Snap!, nos muestra este lenguaje de programación bajo un entorno de programación gráfica nativo en la nube y dentro de una comunidad en línea. Snap! es utilizado en el plan de estudios Beauty and Joy of Computing en la Universidad de Berkeley (Estados Unidos) y empieza a propagarse en otras universidades. Asimismo, se imparte en colegios y escuelas secundarias para la enseñanza y la investigación y ha sido diseñado para su inclusión. Los niveles introductorios de la herramienta están desarrollados para estudiantes principiantes de todos los campos de estudio, no solo de carreras relacionadas con la computación, y sus funcionalidades multimedia invitan a ser utilizadas por pensadores creativos de todas las edades.

En este libro también se muestran los artículos seleccionados producto de nuestra convocatoria call for papers, la cual, como en nuestro primer CIIS, fue bastante exitosa. De igual manera, el libro muestra las sumillas de los pósteres académicos exhibidos en el CIIS. La convocatoria de call for posters fue la novedad en esta edición y tuvo por objetivo brindar a autores y participantes la oportunidad de compartir sus propuestas de investigación finalizadas o en proceso, las experiencias y los desafíos experimentados en la integración de la tecnología en el proceso de enseñanza-aprendizaje de manera innovadora.

Cabe señalar que los artículos presentados, tanto por los investigadores nacionales como internacionales, fueron sometidos a un proceso de revisión por pares, el cual garantiza la calidad de los trabajos expuestos en el congreso. Los temas correspondieron a áreas de investigación definidas dentro del marco del CIIS: sistemas de información, ingeniería de software, tecnologías de la información y ciencias de la computación.

El congreso ha cumplido con ofrecer un espacio y la infraestructura necesaria para promover y difundir las investigaciones presentadas, logrando un ambiente participativo a través de escuchar diferentes puntos de investigación y permitiendo debates; lo cual ha promovido reflexionar sobre cómo la tecnología de la información puede aplicarse en diferentes campos generando grandes aportes. Asimismo, ha permitido la dinamización de las acciones en pro de la investigación desde los estudiantes de pregrado. Esperamos seguir generando valor agregado con todas las investigaciones mostradas en el congreso.

Agradecemos a las autoridades de la Universidad de Lima por su respaldo para la realización del CIIS 2019, así como al comité organizador, al personal administrativo y a los alumnos de la Carrera de Ingeniería de Sistemas, por brindarnos su valiosa colaboración, que hizo posible el desarrollo del evento, cumpliendo así con el objetivo de integración y fomento de la investigación.

Nadia Rodríguez Rodríguez

Directora

Carrera de Ingeniería de Sistemas

Universidad de Lima

CONFERENCIASMAGISTRALES

Improvisation for Technically-Oriented Peoples

Russell [email protected] / University of Cincinnati, USA

Recepción: 17-7-2019 / Aceptación: 7-8-2019

ABSTRACT. Teaching “soft” skills to technical people is just as important as learning “hard” skills. Improvisation techniques can also be used in teaching technical concepts such as cyber-security, agile development, database design, programming concepts, and most importantly how to better one’s communication skills. In an age where rapid changes have become the norm, improvisation techniques can be used to help navigate the new challenges of the next generation careers, global interaction, and technologies. These techniques can easily be incorporated in other methodologies such as creative problem-solving and design thinking. There are clearly defined and flexible rules for improvising, which make it easier for technical persons to learn and use in their daily life and career.

KEYWORDS: improvisation, innovation, creative problem-solving, technical education

Improvisación para personas con orientación técnica

RESUMEN. Enseñar las habilidades “blandas” a las personas técnicas es tan importante como aprender las habilidades “duras”. Las técnicas de improvisación también se pueden usar en la enseñanza de conceptos técnicos como la ciberseguridad, el desarrollo ágil, el diseño de bases de datos, los conceptos de programación y, lo más importante, cómo mejorar las habilidades de comunicación. En una era en la que los cambios rápidos se han convertido en la norma, las técnicas de improvisación pueden usarse para ayudar a navegar los nuevos desafíos de las carreras de la próxima generación, la interacción global y las tecnologías. Estas técnicas pueden incorporarse fácilmente en otras metodologías, como la resolución creativa de problemas y el pensamiento de diseño. Existen reglas claramente definidas y flexibles para la improvisación que facilitan que las personas técnicas aprendan y usen en su vida diaria y carrera.

PALABRAS CLAVE: improvisación, innovación, resolución creativa de problemas, educación técnica

1. INTRODUCTION

The first known use of improvisation goes back to the Atellan farce (fabula Atellana) dating back as far as 391 BCE, but it seems to have faded by 55 BCE according to Cicero [12] and no written records appear to exist past the first century CE [7]. In the 1500s, the improvisation art form was revived through the commedia dell’arte. Although it was performed in an unscripted format, the characters, plot, and locale were pre-set. It lasted until about 1800 and died out, in part, due to the political nature of the shows themselves, which led to suppression and eventual outright banning.

Improvisation was resurrected as a theater art form in the 20th century through the independent work of Viola Spolin and Keith Johnston. Spolin defined what improvisation theater in the US would look like through her book “Improvisation for the Theater”, which was first published in 1963. Johnston wrote “Impro: Improvisation and the Theatre” and created Theatresports. It is through the work of these two that improvisation was codified and advanced in such a way that it could be applied in many STEM (Science, Technology, Engineering, Math)-related fields.

I started taking formal improvisation classes in January 2017 from a local improv company and have continued to do so even today. In September 2017, I began to give improv talks/workshops at mostly academic-related conferences. Over the next year, I spoke at a total of seven national/international conferences. In October 2017, I attended the Midwest UX (User Experience) conference where I took a workshop on improvisation from Mike Gorgone, a computer scientist, who learn improvisation from both The Second City and iO improv companies. His focus has been applying improvisation techniques to help UX designers produce digital products. Interestingly, Dick Costolo, the former CEO of Twitter, was a computer scientist and an accomplished improviser who studied improv while living in Chicago as well.

In February-March, 2019, I worked at Miras University in Kazakhstan on a project entitled “Multilingual Education via Interactive & Cognitive Teaching”, which was out of their Computer Science and Information Technology department. I conducted improv workshops for both their technical faculty, English faculty, and also elementary and high school English teachers from the region.

2. BASIC RULES OF IMPROVISATION

The seven rules used here come from The Second City and are as follows: listen, use “Yes, and”, create an ensemble, co-create the story, be willing to change, use failure to improve, and follow the follower. Improvisation is fluid, which makes it a good tool for creative problem-solving. Improvisation can be thought of as a method where the group begins in chaos, which gives rise to order (and, eventually, return to chaos).

Active listening is a “muscle” that needs to be exercised and requires the following focus areas: the words themselves, the emotion behind the words, the perceived intent of the words, and that the listener is in the moment and not thinking of what s/he may be planning to say. Listen and only respond to what is heard. When someone speaks to you, treat it as a special gift and acknowledge it as being so.

By saying “yes”, one affirms the speaker and by saying “and” (as opposed to “but”), one indicates the intention to build on the speaker’s words. In this way, a story is built brick by brick. Such a method can take the performers (or problem solvers) to unexpected places and it may make one feel a bit at ease; however, it is a way of keeping a clear line of communication open. Affirm, build, and be non-judgmental are keys to this phase of improvisation. In the early days of IBM, the company’s motto was “THINK”, but in improvisation it is best to “don’t bother to think” as some of the best lines and ideas often come when performers say what is on their minds at that moment.

The word “ensemble” is purposefully chosen as opposed to the word “team”. An ensemble of musicians, for instance, is brought together with the idea that it will create a beautiful musical piece: it is the whole that is important, not the individual. The word team is often used to mean this as well; however, in terms of athletics, teams imply that some level of competition was needed in order to be a member of such teams, and that one can easily be replaced if injured. An ensemble preserves the talent and the collaborations are highly synergistic. In order to successful, ensembles must be in the moment, give and take, and surrender the right to be right (the last one is hard even in brainstorming sessions).

The focus here needs to be on finding “the idea”, not one’s own idea. This means that one must be willing to cede control, which can be difficult. During this time, one needs to avoid asking questions as this can be seen as: blocking the idea from being developed, an attempt to force justification, avoidance, or just not wanting to participate. During this time of co-creation, a few basic rules of civility and behavior are needed. Basically, share the stage and treat every member with respect. Finally, it is important to remember that while some words or sayings may be funny to one person, they can be interpreted by another as having a negative connotation.

Changing oneself is very difficult and changing others or an organization is nearly impossible without first focusing on oneself. It also involves risk taking on one’s part. Improv can help in developing this as one is constantly faced with new ideas that s/he must adopt in order to keep a story moving forward. Taking risks has become a normal part of Silicon Valley and the startup mentality as a whole for quite some time. While failure is possible, the potential of a big monetary payoff seems to make it worthwhile. In the improv world, risk-taking and failure are how actors improve their future performances. Improv also helps one learn how to fail in public, which can be very embarrassing and even emotionally upsetting if one is not trained for the possibility.

It is not about being the best or perfect at that moment, as much as it is about being in the moment and embracing the concept of life-long learning. In the classes attended by the author, we used the word “Ahougá” when we made a mistake or faux pas of some sort. There are some improvisation exercises which have the purpose to force mistakes on the team members. This teaches one how to move forward when a mistake is made without getting caught up in judgmental back-thinking.

Spolin stated “Don’t initiate! Follow the initiator! Follow the follower.” All of us have the ability to lead, and there are times when it is better for executives to step back and allow others to take over. Let things grow organically and see where they take the ensemble. Too much direction from the top tends to negate ideas from the bottom and can stifle innovation.

3. LITERATURE REVIEW

There is a fair amount of relevant research, articles, and talks on the use of improvisation outside of the theater. The articles reviewed show that improvisation can improve one’s communication, collaboration, creativity, and problem-solving skills.

1. “Beyond Productivity: Information, Technology, Innovation, and Creativity” edited by William J. Mitchell, Alan S. Inouye, and Marjory S. Blumenthal [10]. This is a rather lengthy book with a theme revolving around the importance of combining both the arts and STEM disciplines in order for the next generation of problem solvers and innovators to be successful. It is stated that this is “also an opportunity for each field to gain fresh, sometime uncomfortable, perspectives on itself.” It is pointed out that Pixar co-founder, Ed Catmull, embraced improvisation as a way to teach better collaboration within teams. The authors state that improvisation has a place in human-computer interaction or HCI. Finally, there are several references made to George E. Lewis, a professor of American Music at Columbia University, who said, “Improvisation is about finding structure, not imposing it.”

2. “Changes in Anxiety Following a Randomized Control Trial of a Theatre-based Intervention for Youth with Autism Spectrum Disorder” by Blythe A. Corbett, PhD, Scott D. Blain, Sara Ioannou, and Maddie Balser [3]. Their work indicates that improvisation techniques can be used to help people on the autism spectrum disorder (ASD). They point out a number of studies and suggest that additional work in this area is needed. They created the Social Emotional NeuroScience Endocrinology (SENSE) lab “to better understand the social and emotional functioning of children with autism and related neurodevelopmental disorders and to translate findings into meaningful approaches and interventions.”

3. “Education in Professionalism: Improvisation” by Richard B. Gunderman, MD, PhD [6]. This paper looks at how Dr. David Fessel, MD, a musculoskeletal radiologist and faculty member at the University of Michigan, took classes on improvisation and eventually became a member of The Second City Conservatory. His primary reason was to overcome his initial fear of giving presentations, but eventually he realized that there was much more to this. He learned that improvisation reaches far beyond that of comedy and can be applied to the medical profession in terms of teamwork, collaborative communication, relationship building, learning, and self-awareness.

4. “Humour-in-the-loop: Improvised Theatre with Interactive Machine Learning Systems” by Kory Mathewson [9]. Mathewson is an accomplished improviser and, in 2015, he began his work on creating an AI system that could engage in improvisation with a human. He developed a set of Turing test rules that could be used to show success. He collaborated with Rapid Fire Theatre on this project and it is also here where he created the improvised theater experiment called Improbotics.

5. “Improv for Effective Collaboration Innovation?” by Jeannie Kristufek [4]. In this paper, the author presents several exercises used at IBM that she adapted from the improv world to help technical team members work more creatively and efficiently as part of a collective whole. A key component of improvisation is that it is a team effort and that no “star” exists. Everyone is tasked with contributing to the task at hand and one must listen to the other team members even if there is disagreement. Using a “Yes, and” approach allows team members to avoid the value judgment of ideas early on and keeps the discussion going. Several other key components of improv that she points out are: “show, don’t tell”, take risks, be in the moment and the know.

6. “Improvisational Computational Storytelling in Open Worlds” by Lara J Martin, Brent Harrison, and Mark Riedl [8]. Improvised storytelling allows the actors to place their characters in whatever universe and situation they wish based upon a simple suggestion from someone in the audience: in essence, what is referred to as an open world. The authors are researching how to do the same with an AI system that would be capable of improvising with humans in real-time alongside humans. They offer two possible approaches to help solve this problem: plot graph and neural network. Neither solution is perfect and much more needs to be done, but the goal is to develop an AI system that can communicate with humans at even some of the most abstract worlds that improvisers are good at creating.

7. “Improvisation: Methods and Models” by Jeff Pressing [11]. This paper was written in 1987 and, although it is mostly on musically improvisation, many of the ideas could easily be applied to theater improvisation as well. Even more interesting is the section on artificial intelligence that Pressing examines. Pressing notes: “There is traditionally no explicit mention of improvisation in the field. In making such a link, it seems clear that the successful application of AI concepts to improvisation rests to a large degree on the appropriateness of considering improvisation to be a kind of problem-solving.” He proceeds to discuss how improvisation is really a form of problem-solving in terms of a chosen search method and selection of an acceptable solution through problem reduction.

8. “The Use of Improvisational Theater Training to Reduce Social Anxiety in Adolescents” by Peter Felsman, Colleen M. Seiferta, and Joseph A. Himle [4]. This was a study conducted in Detroit in cooperation with The Improv Project, which is a part of the Detroit Creativity Project (DCP). The authors state, “This study is the first to test the efficacy of a school-based improvisational theater program as a mental health intervention, and it offers positive results.” The focus was on those youth who suffer from a recognized social anxiety disorder such as depression or social avoidance. I met with Beth Hagenlocker who is a co-founder of the DCP and in charge of the day-to-day operation of The Improv Project. During a 10-week period, students transition from the basic improv exercises to a graduation performance. There are others doing similar things such as Urban Improv in Boston, which is a part of Rehearsal for Life.

9. “Whose Classroom Is It, Anyway? Improvisation as a Teaching Tool” by Ronald A. Berk and Rosalind H. Trieber [1]. The focus was on using improvisation as a better way to engage and teach the Net Generation students. The authors used the following four improv exercises to demonstrate how this can be done: One Word at a Time/One Sentence at a Time, Speech Tag, Freeze Tag, and Gibberish Expert Interview. Their four reasons for using improvisation in the classroom are: 1. it is consistent with the characteristics of the current generation of students; 2. it taps into students’ multiple and emotional intelligences; 3. it fosters collaborative learning; and 4. it promotes deep learning through the active engagement.

4. IMPROV EXERCISES

Below is a look at the exercises used by the author along with a brief summary.

5. CONCLUSIONS

There are anecdotal works, testimonials, and research that support how improvisation can help everyone become better researchers, technologists, teachers, entrepreneurs, team members, and humans. Since 2016, Northeastern University’s computer science majors have been required to take a drama class which includes improvisation. [2] This is done, in part, in an attempt to “robot-proof” their majors, as well as giving them better teamwork and creative problem-solving skills. The area of AI research has begun to look at how improvisation theater can be used to help develop better AI systems.

REFERENCES

Berk, R. A., & Trieber, R. H., (2009). Whose Classroom Is It, Anyway? Improvisation as a Teaching Tool, Journal on Excellence in College Teaching, v20 n3, pp. 29-60.

Castellanos, S. (May 14, 2019). Oh, My God, Where Is This Going?’, When Computer-Science Majors Take Improv, The Wall Street Journal.

Cobbett, BA et al. (Apr 12, 2017). Changes in Anxiety Following a Randomized Control Trial of a Theatre-based Intervention for Youth with Austim Spectrum Disorder, PubMed.

Felsman, et al. (2018.12.001). The Use of Improvisational Theater Training to Reduce Social Anxiety in Adolescents. The Arts in Psychotherapy. https://doi.org/10.1016/j.aip

Gunderman, R. (2016). Education in Professionalism: Improvisation. The Association of University Radiologists, Elsevier Inc.

Kristufek, J. (2008). Improv for Effective Collaborative Innovation? WEPAN.

Kuritz, P. (1988). The Making of Theatre History, Prentice Hall.

Martin, L. J., Harrison, B., Riedl, M. (2016). Improvisational Computational Storytelling in Open Worlds, Lecture Notes in Computer Science book series, International Conference on Interactive Digital Storytelling (ICIDS).

Mathewson, K. (2019). Humour-in-the-loop: Improvised Theatre with Interactive Machine Learning Systems, PhD thesis. Re korymathewson.com/category/academic/computer-science/

Mitchell, W, Inouye, A, and Blumenthal, M. (editors) (2003). Beyond Productivity: Information, Technology, Innovation, and Creativity (ITCP), National Academies Press.

Pressing, J. (1987). Improvisation: Methods and Models, Generative Processes in Music, ed. J Sloboda, Oxford University Press.

Sanders, B. (1995). Sudden Glory: Laughter as Subversive History, Beacon Press.

Gamificación en la educación superior

Elvira Rincó[email protected] / Tecnológico de Monterrey, México

Recepción: 1-8-2019 / Aceptación: 21-8-2019

RESUMEN. La gamificación es una estrategia que surgió en la milicia y que fue aplicada posteriormente en el área comercial con el propósito de fortalecer la fidelidad de los consumidores. En los últimos años ha sido adoptada por los educadores de diversas partes del mundo con el propósito de enganchar y motivar a los estudiantes en su proceso de aprendizaje, tanto en la educación a distancia como en los cursos presenciales. La gamificación toma elementos del juego en contextos que no son del juego, por ello resulta un recurso valioso que permite integrar aspectos cognitivos, sociales y emotivos, los cuales favorecen el aprendizaje. El propósito del presente trabajo es mostrar cómo estos elementos son percibidos por los estudiantes y cómo son capitalizados en el proceso de enseñanza-aprendizaje cuando se aplican actividades que incluyen gamificación basadas en retos.

PALABRAS CLAVE: gamificación basada en retos, innovación educativa

Gamification in Higher Education

ABSTRACT. Gamification is a strategy that emerged from armed forces and was developed later in business for strengthening consumer’s loyalty. In recent years, it has been adopted worldwide by educators to engage and motivate students during their learning process through both distance education and face-to-face courses. Gamification uses gaming elements in non-gaming contexts. Therefore, it is a valuable resource that allows the integration of cognitive, social and emotional aspects which favor learning. The purpose of this paper is to show how these elements are perceived by students and how they are capitalized on the teaching-learning process when activities that include challenge-based gamification are carried out.

KEYWORDS: challenge-based gamification, educational innovation

1. INTRODUCCIÓN

1.1 Innovación educativa para mejorar el proceso enseñanza-aprendizaje

La innovación educativa ha tomado fuerza en las últimas décadas y a la vez ha dado lugar a opiniones encontradas (Fidalgo-Blanco, 2014). Pues no se trata de cambiar por cambiar, es decir, introducir una tecnología novedosa o alguna estrategia didáctica al proceso de enseñanza-aprendizaje no siempre resultará en una innovación educativa (Fidalgo-Blanco y Sein-Echaluce, 2014; García-Peñalvo, 2015). Para que dicha innovación se dé, los cambios deben estar sustentados en la enseñanza, que el propósito sea mejorar el aprendizaje y que, además, esa innovación sea evaluada con el propósito de verificar que se mejoró el proceso de enseñanza-aprendizaje (García-Peñalvo, García de Figuerola y Merlo, 2010; Rincón-Flores, Gallardo y de la Fuente, 2018).

Con el propósito de evaluar las innovaciones en la educación superior, Borrego, Froyd y Hall (2010) establecieron cuatro criterios: a) existen investigaciones en torno a la innovación que se adopta; b) las innovaciones han sido adoptadas universalmente en la institución; c) existe evidencia de su efecto en el aprendizaje o retención de alumnos; y d) la innovación se distingue de otras innovaciones. Por su parte, Zabalza Beraza y Zabalza Cerdeiriña (2012) sostienen que existen tres elementos esenciales en el desarrollo de una innovación: la apertura, la actualización y la mejora de la calidad. La apertura es la capacidad de adaptación, así como el desarrollo o mejora de actitudes, conocimientos, destrezas y recursos. La actualización consiste en estar al corriente de los últimos avances relacionados a la innovación implementada, mientras que la mejora de la calidad consiste en evaluar en qué medida la innovación mejora el proceso. Estos criterios son interesantes y pueden ser útiles para evaluar diversas innovaciones educativas de cualquier área del conocimiento.

En la enseñanza de las matemáticas se han hecho esfuerzos para incluir estrategias didácticas innovadoras con el objetivo de mejorar el aprendizaje de los alumnos y, más aún, las actitudes hacia esta disciplina (Gómez Chacón, 2000; Rincón-Flores, Cienfuegos y Carrillo, 2015; Tobias y Weissbrod, 1980). Algunas estrategias didácticas que se han aplicado de manera exitosa en la enseñanza de las matemáticas a nivel superior son: aprendizaje activo a través de la técnica de la pregunta (Rincón-Flores, Cienfuegos, Galván y Fabela, 2014), modelación matemática (Blum y Borromeo, 2009; Rincón-Flores, Illanes y Gallardo, 2015), aprendizaje lúdico (Kebritchi, Hirumi y Bai, 2010; Muñiz-Rodríguez, Alonso y Rodríguez-Muñiz, 2014; Chamoso, Durán, García, Martín y Rodríguez, 2004) y gamificación (Rojas-López, Rincón-Flores, Mena, García-Peñalvo y Ramírez-Montoya, 2019; Caponetto, Earp y Ott, 2014; Villalustre y del Moral, 2015; Hamari et al., 2016; Rincón-Flores e Illanes, 2015), entre otros.

Con respecto a la innovación, Brousseau (1990), reconocido investigador francés en matemática educativa, sostiene que es un mecanismo didáctico que propone estrategias que funcionan y que son fácilmente comunicables a los demás, pues innovar no solo implica mejorar las técnicas de enseñanza sino generar cambios auténticos que favorezcan el aprendizaje. En el caso de la enseñanza de las matemáticas es de suma importancia implementar un cambio en los procesos formativos que mejoren las actitudes de los estudiantes hacia las matemáticas y que con ello se produzcan condiciones para un aprendizaje más significativo.

1.2 Gamificación en la enseñanza de las matemáticas en la educación superior

En los últimos años la estrategia de gamificación ha ido tomando más fuerza gracias al elemento lúdico que la caracteriza, pues el juego es una actividad universal presente en la historia de la humanidad en diversas áreas y disciplinas (Chamoso et al., 2004). Huizinga (1938), filósofo e historiador holandés, quien fue el primero en estudiar el fenómeno de la lúdica en la vida del hombre en los años cincuenta, sostuvo que el juego es más antiguo que la cultura misma, pues el ser humano, al igual que los animales, ha jugado desde siempre y se percibe como una actividad útil que no sólo ofrece diversión, relajación o entretenimiento, sino aprendizajes valiosos.

A lo largo de la historia, las matemáticas han tenido un componente lúdico. Por ejemplo, Pascal, Fermat y Gauss participaban en duelos matemáticos, lo que podría traducirse como una insipiente gamificación basada en retos. Chamoso et al. (2004) establecieron un conjunto de características fundamentales del juego de las cuales se destacan: el carácter lúdico, las reglas propias y el carácter competitivo. La gamificación en la educación surge como un derivado del aprendizaje lúdico. La definición más generalizada de gamificación es que usa los elementos del juego en contextos que no son de juego (Deterding, Khaled, Nacke y Dixon, 2011). El término fue acuñado por Nick Pelling en el 2002, aunque tomó popularidad hasta el 2010, gracias a los sistemas de recompensa en entornos digitales que ofrece el sector empresarial y comercial a sus consumidores (Rodríguez y Santiago, 2015).

Años más tarde, la gamificación comenzó a incorporarse en el entorno educativo alrededor del mundo, lo que ha generado mayor interés a las comunidades académicas. En la educación se utiliza con el propósito de colocar al estudiante en escenarios que impliquen el desarrollo de retos y misiones atractivas que aumenten su nivel de compromiso y competitividad (Hanus y Fox, 2015), ya sea como recurso digital diseñado para un propósito didáctico o bien para tomar sus elementos e integrarlos en actividades educativas a través de simulaciones (Marín Díaz, 2015). En este sentido, el aprendizaje basado en retos puede ser un elemento que complemente a la gamificación y viceversa. Un reto es un desafío que los alumnos resuelven a través de la aplicación de lo que han aprendido (Hamari et al., 2016). Así, ambas estrategias pueden converger en lo que se ha denominado gamificación basada en retos, pues la gamificación motivaría el compromiso del estudiante (Rojas-López y Rincón-Flores, 2018). El aprendizaje basado en retos motiva su creatividad en la resolución de problemas determinando el nivel de aprendizaje alcanzado (Martin, Rivale y Diller, 2007).

Diversas publicaciones muestran los beneficios de la gamificación en la educación. Por ejemplo, Kebritchi et al. (2010) se dieron a la tarea de buscar estudios empíricos en donde se utilizaba la gamificación como estrategia de aprendizaje de las matemáticas, encontrando al menos dieciséis investigaciones, del 2003 al 2007, de las cuales once tuvieron resultados positivos y cinco tuvieron tanto resultados positivos como negativos. Para Hanus y Fox (2015), la gamificación es un importante aliado ya que puede ser aplicado en la educación como medio para motivar y utilizar nuevos caminos para disfrutar de actividades que suelen ser tediosas, lo que resulta conveniente cuando se abordan contenidos matemáticos complejos.

La gamificación posee elementos de gran valor en la formación integral de los estudiantes. Domínguez et al. (2013) y Nisbet y Williams (2009) coinciden en que el juego constituye una oportunidad única para integrar los aspectos cognitivos, afectivos y sociales. Sin duda estos aspectos deben ser considerados en el diseño de toda actividad gamificada. El aspecto cognitivo se da cuando el alumno obtiene retroalimentación inmediata y se le dan varios intentos de tal manera que se le conduce a un proceso metacognitivo o bien cuando se le enfrenta a un reto (Rojas-López, Rincón-Flores, Mena, García-Peñalvo y Ramírez-Montoya, 2019). El aspecto emotivo se da cuando el estudiante obtiene un reconocimiento por su logro (Mekler, Brühlmann, Tuch y Opwis, 2017) y el aspecto social sucede cuando los logros son socializados a través de un tablero de liderazgo o bien cuando los estudiantes trabajan colaborativamente para lograr un reto o misión (Domínguez et al., 2013; Hanus y Fox, 2015).

El propósito del presente trabajo es mostrar la experiencia didáctica de gamificación basada en retos en un curso de cálculo en el nivel superior, así como sus ventajas desde la perspectiva del estudiante y del profesor, a partir de las tres dimensiones que toda experiencia gamificada debe integrar: cognitiva, social y emotiva.

2. METODOLOGÍA

Es una investigación cuantitativa y exploratoria, en la que se aplicó un cuestionario con escala de Likert para conocer la relación de la gamificación y las tres dimensiones: cognitiva, social y emotiva. Se trabajó con dos grupos, cada uno con treinta estudiantes, del curso Matemáticas II para Ingeniería.

La investigación se llevó a cabo a lo largo del semestre, de enero a mayo del 2018, en cuatro etapas principales:

Primera etapa: los estudiantes conformados en binas seleccionan un avatar y es pegado en un tablero de liderazgo. El propósito del uso del avatar es que los estudiantes puedan estar en anonimato y que no se sientan expuestos o ansiosos al ver los avances de los otros equipos (véase la figura 1).

Segunda etapa: previamente se prepararon tres retos con nivel de dificultad progresivo. El equipo no puede pasar al siguiente nivel si no ha terminado el anterior. En esta etapa a los estudiantes se les proporciona retroalimentación inmediata, si no ha respondido correctamente puede volver a intentar, lo interesante es que en este momento se detona un proceso metacognitivo en el que el estudiante reflexiona sobre sus aciertos y errores.

En la figura 2 se muestra el primer reto de la sesión gamificada basada en retos, el cual consistió en que encontraran la integral general para obtener el volumen de un sólido de revolución que gira en torno al eje de las x, utilizando la estrategia de la toma de un diferencial (Alanís y Salinas, 2010; Rincón-Flores e Illanes, 2015) asociándolo al cálculo geométrico del volumen de un cilindro. El reto consistió en obtener el volumen de una copa.

Tercera etapa: una vez que la actividad termina, en la misma clase, si el tiempo lo permite, o en la siguiente, se discuten todos los retos para reforzar la actividad.

Cuarta etapa: se aplicó el cuestionario sobre dimensiones de la gamificación.

3. RESULTADOS

Se presentan los resultados cuantitativos del instrumento con escala de Likert. El cuestionario fue respondido por 52 estudiantes de manera voluntaria, 26 de cada grupo. El cuestionario estuvo conformado por doce preguntas, cuatro asignadas a cada dimensión. A continuación, se muestran los resultados.

La dimensión cognitiva trata de evaluar cómo percibe el estudiante la relación de la gamificación con respecto a los procesos cognitivos. Se presentan los resultados de dos preguntas (véase la figura 3).

Los resultados muestran que los estudiantes percibieron que la gamificación basada en retos favoreció su aprendizaje, ya que al recibir una retroalimentación inmediata y al tener oportunidad de volver a intentar el reto, les dio la oportunidad de repensar y reflexionar sobre su respuesta, dando lugar a un proceso metacognitivo, esto coincide con lo encontrado por Rojas-López et al. (2019). Por otro lado, también percibieron que el reto era adecuado a su nivel de conocimientos, lo cual es un factor importante ya que si fuese elevado provocaría que la motivación disminuyera, caso contrario si fuese fácil, se perdería la sensación de logro.

En cuanto a la dimensión social, se puede ver que este componente le da un matiz importarte a la actividad gamificada basada en retos, pues los estudiantes percibieron que su desempeño fue mejor gracias al intercambio de ideas con sus compañeros de equipo (véase la figura 4). Al mismo tiempo, al llevarse a cabo la actividad en un contexto de respeto también promueve valores y actitudes, los cuales también son importantes en la formación del futuro profesional. Esto coincide con lo señalado por Caponetto et al. (2014), Domínguez et al. (2013), y Lee y Hammer (2011).

La tercera dimensión, la emotiva, se refiere a las emociones que toda actividad relacionada al juego puede provocar en las personas, lo cual también constituye un elemento importante y es inherente a las actividades gamificadas, incluso neurocientíficos como Bueno i Torrens (2019) y Mora (2014) sostienen que las emociones favorecen el aprendizaje. Los resultados de la figura 5 muestran que los estudiantes se percibían contentos cada vez que su equipo terminaba un reto y emocionados cuando veían su avance en el tablero de liderazgo. El componente emocional tiene una influencia positiva en los aspectos motivacionales (Rojas-López et al., 2019) y contribuye a que los estudiantes estén en un estado de flow (Hamari et al., 2016).

Finalmente, a partir de los resultados obtenidos, se puede afirmar que la gamificación es una estrategia didáctica innovadora porque cumple con los criterios señalados por Borrego et al. (2010); Zabalza Beraza y Zabalza Cerdeiriña (2012).

4. CONCLUSIONES

La gamificación en la educación puede ser una herramienta didáctica valiosa que permite conjugar diversos aspectos que son importantes en la formación del estudiante, lo cognitivo, lo social y lo emotivo. Lo cognitivo porque tiene que ver directamente con su aprendizaje, más aún, con un aprendizaje significativo; lo social porque representa una oportunidad para la discusión e intercambio de aprendizaje, al tiempo que se promueven actitudes y valores; lo emotivo porque este componente influye en la motivación, es decir, mantiene la atención del estudiante en un plazo mayor. No obstante, es importante que el diseño de las actividades gamificadas basadas en retos sean creativas y de interés para los estudiantes, además de que sean alcanzables por ellos, pues un diseño equivocado puede afectar significativamente el propósito de la actividad.

REFERENCIAS

Alanís, J. A., y Salinas, P. (2010). Cálculo de una variable: Acercamientos newtoniano y leibniziano integrados didácticamente. El Cálculo y su Enseñanza, 2, 1-14. Recuperado de http://mattec.matedu.cinvestav.mx/el_calculo/index.php?vol=2&index_web=8&index_mgzne

Blum, W. y Borromeo Ferri, R. (2009). Mathematical modelling: Can it be taught and learnt? Journal of Mathematical Modelling and Application, 1(1), 45-58.