Artículo científico
IMPACTO DE LA GAMIFICACIÓN EN LA ENSEÑANZA DE LOS FUNDAMENTOS A LA PROGRAMACIÓN
Victor Arias1, Carlos Vargas2, Oscar Morales3, Cristhian Zapata4, Lina Galvis5
1Victor Hugo Arias Valencia, vhariasv@unadvirtual.edu.co.
2Carlos Vargas, cfvargasv@unadvirtual.edu.co.
3Oscar Morales, owmoralesd@unadvirtual.edu.co.
4Cristhian Zapata, czapata@unadvirtual.edu.co.
5Lina Galvis, lmgalvizg@unadvirtual.edu.co.
Estudiantes de Ingeniería de Sistemas, Universidad Nacional Abierta y a Distancia, UNAD.
RESUMEN
El artículo plantea la propuesta de un proyecto para la implementación de un prototipo de aplicación web para el apoyo a los procesos de enseñanza y aprendizaje de los fundamentos de programación en la Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD, en el segundo semestre del 2019 por medio de la implementación de técnicas de gamificación, las cuales transponen las mecánicas de los juegos en el ámbito educativo-profesional con el fin de mejorar los resultados de aprendizaje. Se propone realizar una investigación aplicada-descriptiva de carácter cuantitativa tomando una muestra del 20% de estudiantes pertenecientes a una población de aproximadamente 945, el cual busca atacar dos problemáticas importantes: Ayudar a superar las dificultades de enseñanza y aprendizaje de los fundamentos de programación e incrementar las habilidades relacionadas a la ingeniería de software de los ingenieros de sistemas con miras a acortar la escasez de buenos programadores que afronta el país.
Palabras clave: Programación, ludificación, ingeniería de software, enseñanza, dificultades de aprendizaje.
Recibido: 12 de diciembre de 2018. Aceptado: xx de diciembre de 2018
Received: December 12, 2018 Accepted: December xx, 2018
GAMIFICATION IMPACT ON TEACHING PROGRAMMING FUNDAMENTALS
ABSTRACT
This article presents the proposal of a project for the implementation of a web application prototype to support the teaching and learning processes of programming fundamentals on the Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD, in the second half of 2019 by means of the implementation of gamification techniques, which attempts to transpose the mechanics of games to the educational-professional field in order to improve learning outcomes. It´s proposed to do an applied-descriptive investigation of a quantitative nature with a sample of 20% of students belonging to a population of approximately 945, which seeks to address two prominent problems: Help overcome programming foundations teaching and learning difficulties and increase software engineering skills of systems engineers with a view to narrow the shortage of good programmers facing the country.
Keywords: Programming, gamification, software engineering, teaching, learning difficulties.
1. INTRODUCCIÓN
La investigación se enmarca en dos graves problemáticas que se encuentran estrechamente relacionadas: La primera problemática es el déficit de ingenieros con buena formación en ingeniería de software y más específicamente con buenas habilidades de programación tanto en Colombia como en el mundo (Fuentes & Moo, 2017), acrecentada por los acelerados avances tecnológicos presentados en las últimas décadas y fuertemente inducida por la segunda problemática que son las evidentes dificultades que existen en la enseñanza y el aprendizaje de la programación, desde sus fundamentos hasta los conceptos más avanzados, problemática que viene preocupando desde la década de los ochenta, destacando estudios sobre estas dificultades por Dalbey (1989), las habilidades necesarias para aprender a programar por Kurland (1989) y la psicología de cómo se aprende a programar por Mayer (1989), aunque entendiendo los inmensos retos que imponía la tecnología de la época. Sin embargo, pese a los grandes avances tecnológicos en el nuevo milenio, incluyendo el despegue y la consolidación del internet, estas dificultades no desaparecieron (Layth, Sahari, Siti, & Ismail, 2017).
En su investigación, Insuasti plantea que esta problemática abre “una oportunidad donde las ciencias de la educación y las computacionales podrían explorar sus potencialidades en pro de mejorar las condiciones de la enseñanza y del aprendizaje de los fundamentos de programación de computadoras” (Insuasti, 2016), así que en busca de realizar dicha exploración, la investigación plantea solucionar algunas de las dificultades más relevantes encontradas en diversos estudios: La primera de ellas es que además de la complejidad inherente al aprendizaje de los fundamentos de programación (Dunican, 2002), los cursos abruman a los estudiantes con la adición de más conceptos sobre diversos lenguanjes avanzados, entornos de desarrollo (IDEs) y procesos de configuración (Sánchez, Urías, & Gutiérrez, 2015) por medio de la creación de un prototipo que simplifique este entorno tanto para el estudiante como para el docente, reduciendo los niveles de complejidad.
La segunda dificultad se refiere a la falta de motivación (Fuentes & Moo, 2017) y aversión (Dunican, 2002) que se presenta en los estudiantes que genera una predisposición a no disfrutar dichas clases y que ha llegado a ser causal de la deserción de los estudiantes (Anewalt, 2008), la cual se busca mitigar por medio de una de las alternativas más prometedoras de los últimos años, la gamificación, que es un concepto que busca trasladar elementos y técnicas utilizadas en el diseño de los juegos hacia otros entornos que no lo son (Deterding S. , 2012), especialmente al contexto educativo. La gamificación ya ha mostrado buenos resultados en algunos estudios realizados tanto en ambientes físicos (Anewalt, 2008) como en ambientes combinados (Romero & Rojas, 2013) y virtuales (Paz, 2014) relacionados a la enseñanza de conceptos relacionados al de la problemática.
En vista de esto, la investigación busca evaluar el impacto en la enseñanza del curso de introducción a la programación de la UNAD por medio de la implementación de un prototipo de apoyo usando técnicas de gamificación, lo cual se espera realizar por medio de los siguientes objetivos específicos:
• Definir los requerimientos y el diseño del prototipo en su primera fase, incluyendo técnicas de gamificación.
• Implementar el prototipo funcional según los requerimientos y las especificaciones de diseño definidas.
• Demostrar el funcionamiento del prototipo desarrollado en una prueba piloto en el curso de introducción a la programación de la UNAD.
• Analizar el impacto generado en los estudiantes y docentes al introducir la herramienta de apoyo en el curso de introducción a la programación de la UNAD.
2. METODOLOGÍA
a) Diseño
De acuerdo con la problemática presentada se busca encontrar mecanismos o estrategias que permitan su resolución por medio del desarrollo de un prototipo de una aplicación web de apoyo al proceso de enseñanza de los fundamentos de programación en torno al cual gira la investigación de carácter aplicado-descriptivo con un enfoque cuantitativo por medio de la recolección de datos susceptibles de ser medidos a través del uso de instrumentos de investigación como la encuesta, resultados que se analizan por medio de técnicas estadísticas para realizar la comprobación de la hipótesis.
b) Población y muestra
La población de referencia será la de estudiantes y docentes del curso virtual “Fundamentos de programación”, impartido en la Universidad Nacional Abierta y a Distancia, durante el segundo semestre del año 2019, conformada por aproximadamente 945 estudiantes y 63 docentes, teniendo en cuenta que el único criterio de exclusión está relacionado con la negativa expresa de algún estudiante o docente respecto a la participación en la investigación.
Para poder realizar la medición del impacto se compararán los resultados obtenidos en dos muestras aleatorias conformadas cada una por el 10% de los estudiantes pertenecientes a la población, en la que una de las muestras utilizará el prototipo y la otra no.
3. DISCUSIÓN
Uno de los objetivos principales del proyecto incluye la creación de un software educativo que satisfaga las necesidades de los estudiantes de ingeniería de sistemas de la UNAD con dificultades de aprendizaje en programación, comparando su efectividad para aumentar la calidad del aprendizaje en el ámbito virtual por medio de la aplicación de las técnicas de gamificación en busca del aumento significativo de programadores de calidad en el país.
Las investigaciones realizadas a nivel internacional han presentado acercamientos positivos frente al uso de métodos alternativos que permitan simplificar la complejidad inherente a la programación (Fuentes & Moo, 2017), que en los cursos se ve incrementada por la preparación que debe realizar el docente a los estudiantes en cuanto a la configuración del ambiente de desarrollo, la familiarización con un nuevo lenguaje de programación y demás elementos relacionados que no solo imponen más complicaciones al proceso (Sánchez, Urías, & Gutiérrez, 2015), sino que restan tiempo valioso a la enseñanza y aplicación de los conceptos realmente importantes que permiten el desarrollo del pensamiento abstracto, algorítmico y de sistemas para la resolución de problemas por medio de la programación.
De allí surge la importancia del desarrollo del prototipo, puesto que experimentos como el realizado por Olsson, Mozelius, & Collin en el 2015 muestran cómo este tipo de herramientas incentivan la motivación en los estudiantes dado que les ofrecen una realimentación inmediata, lo cual apoya también la labor del profesor, permitiendole enfocarse en dificultades más puntuales de los estudiantes. Dicho experimento menciona también lo prometedor que resulta la aplicación de las técnicas de gamificación, advirtiendo que se necesita experimentar más, lo cual, sumado a los buenos resultados obtenidos por Layth, Sahari, Siti, & Ismail en el 2017 hacen ver esta opción interesante para explorar.
Las tecnologías actuales más orientadas a la web y en el ámbito del aprendizaje virtual en el cual está inmersa la UNAD, sirven como trampolín en el proceso de enseñanza puesto que ayudan a optimizar y facilitar la comunicación entre docentes y estudiantes, pero es innegable que pueden quedarse cortas en muchos casos, y si la enseñanza de los fundamentos de programación ya presenta diversas dificultades en los entornos presenciales (Insuasti, 2016), en los virtuales son mucho más agudos, por lo que la combinación de las técnicas de gamificación con una aplicación de apoyo se perfilan como parte de la solución a la problemática planteada.
4. CONCLUSIONES
Los cursos de algoritmos, fundamentos de programación, estructuras de datos, programación orientada a objetos, entre otros, son indispensables para el quehacer profesional del ingeniero de sistemas, sin embargo, esta cadena formativa es débil desde sus inicios, lo cual causa dificultades durante todo el proceso de formación que deben ser atendidas con miras al progreso y fortalecimiento tecnológico del país.
El proyecto continúa una senda que busca optimizar la enseñanza de los fundamentos de la programación por medio de herramientas y técnicas novedosas, que pueden ser integradas con los ambientes virtuales de aprendizaje de la universidad o en cualquier otro medio.
Presenta además, un aporte significativo a la universidad y al país, puesto que busca satisfacer una necesidad vital para la industria tecnológica e innovativa al ofrecer profesionales con fundamentos más sólidos en los fundamentos de la programación.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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