Propuesta de investigación ampliada
Antecedentes del tema
Las dificultades en la enseñanza de los conceptos fundamentales y avanzados de programación no son nuevas, existen registros que datan del año 1989 en los que ya se estudiaban algunas dificultades en el estudio de la programación (Dalbey, 1989), las habilidades de pensamiento necesarias para ello (Kurland, 1989) y la psicología de cómo se aprende la programación (Mayer, 1989). No obstante, es comprensible que las características de los sistemas de cómputo y los lenguajes de programación de aquella época, sin contar la no existencia de la internet, hacían de la programación una labor realmente compleja.Sin embargo, en el nuevo milenio el panorama era muy diferente, el desarrollo computacional comenzó su etapa de crecimiento y expansión frenética y el internet ya comenzaba a ser protagonista en dicha revolución. Así mismo, los lenguajes de alto nivel alcanzaron mayores niveles de sofisticación, puesto que las limitaciones de hardware se reducían con el pasar del tiempo. En teoría, la enseñanza y el aprendizaje de la programación debió haberse facilitado, pero no fue así, ya en el 2002 en Europa, Dunican investigaba las dificultades presentadas en los primeros años de la enseñanza de la programación en las universidades, donde argumentaba que los estudiantes recién egresados del colegio no poseían las habilidades lógicas y de resolución de problemas necesarias para abordar dichas temáticas, puesto que su naturaleza abstracta y la rigidez que plantea la sintaxis de un lenguaje de programación causaba una segregación natural de los estudiantes entre quienes se sentían cómodos y quienes presentaban aversión, por lo que planteó la utilización de métodos alternativos de enseñanza, en particular el uso de árboles de analogías (2002).
Para el 2003, comienzan a registrarse esbozos de lo que más adelante sería la gamificación con la publicación del libro “What video games have to teach us about learning and literacy” de James Gee, en el cual el autor analiza cómo los buenos videojuegos incluían al menos 36 principios importantes de aprendizaje, comparándolos contra buenas y malas estrategias de enseñanza (Gee, 2003). En 2005, Kelleher, C., & Pausch, R. realizaron una publicación en la que presentaban un sistema que facilitara a los estudiantes de programación la comprensión de sus conceptos por medio de una taxonomía que simplificara el entendimiento de los lenguajes y que motivara a los estudiantes novicios a sentir que podían avanzar en su proceso de aprendizaje y solución de problemas puesto que identificaron importantes barreras en este proceso (Kelleher, 2005), no obstante, pese a su nivel de abstracción, se observa la alta complejidad de dicha taxonomía.
Se empieza a formar pues, más adelante, el concepto de gamificación o ludificación aplicado a la enseñanza de diversas áreas, y comienzan a surgir experimentos enfocados en reducir las brechas referentes a la enseñanza de la programación, Anewalt realizó en 2007 un experimento enfocado en la reducción de la deserción en dichos programas, por medio de la introducción de juguetes, juegos y una herramienta de enseñanza de programación basada en bloques llamada Alice en las primeras clases de ciencias de la computación (Anewalt, 2008). Pero la aparición de la gamificación trascendió aún más con el tiempo, puesto que se fue configurando también como apoyo a los procesos de b-learning (Romero & Rojas, 2013) y e-learning basados en soluciones TIC, mostrando mejoras en la motivación de los estudiantes, puesto que un enfoque integral permite promover en el estudiante autonomía y autoestima en su proceso de aprendizaje (Paz, 2014), por lo cual se postula como una estrategia interesante para atacar algunas de las dificultades más importantes en la enseñanza y el aprendizaje de la programación, especialmente en ambientes virtuales.
Estado del arte
A continuación, se presenta el análisis de los trabajos recientes más destacados en el área y que sirven como punto de partida para el desarrollo de la presente investigación.
Resumen Analítico Especializado (RAE)
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Titulo
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Dificultades de
aprender a programar
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Autor
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Jorge Iván
Fuentes-Rosado & Melquizedec Moo-Medina
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Fuente
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Fecha de Publicación
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2017
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Palabras Claves
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Programación,
ingeniería en sistemas, ingeniería en electromecánica, dificultades
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Descripción
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Artículo
de revista
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Fuentes donde ha sido citado
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Resumen
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El
documento comienza destacando el crecimiento y la gran importancia que tiene
el desarrollo de las habilidades de programación en los ingenieros a nivel
mundial como agentes de cambio en esta etapa tecnológica tan importante,
haciendo énfasis en que su aprendizaje no es un proceso sencillo, ni
algorítmico ni mecánico, sino que requiere de habilidades especiales que permitan
solucionar un problema expresado por medio de un lenguaje de programación. Se
realiza un estudio con dos programas de ingeniería, sistemas y
electromecánica, utilizando muestras de los cursos introductorios a la
programación, con el fin de plantear una serie de problemas que permitan
determinar las dificultades que se presentan a los estudiantes.
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Problema de Investigación
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Identificar
las dificultades que presentan los estudiantes de los cursos básicos de
programación en ingeniería para plantear soluciones que mitiguen dichos
inconvenientes.
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Metodología
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La
metodología que se emplea en esta investigación es diseño no
experimental transeccional descriptiva cuantitativa, mediante la realización
de un examen a una muestra de 90 estudiantes de segundo semestre
de ingeniería de sistemas y electromecánica durante el periodo comprendido
entre Febrero y Junio del año 2016. Los estudiantes de ingeniería de sistemas
estudiaron el lenguaje JAVA, mientras que los estudiantes de ingeniería
electromecánica estudiaron el lenguaje C++.
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Principales resultados (Hallazgos)
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-
En general, los estudiantes no pudieron completar los problemas propuestos y
se evidenció que en las soluciones planteadas el nivel de estos es de novato.
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Los estudiantes parecieran intentar aprender los conceptos de programación de
la misma manera que aprenden otras en otras áreas, tratando de recordar
recetas o “algoritmos” para resolver los problemas y no pensar en soluciones
por sí mismos.
-
Se encontró un temor generalizado a los problemas complejos, bloqueando a los
estudiantes y dejando de lado la posibilidad de pensar en la solución.
-
Superficialidad en el conocimiento del lenguaje limita la capacidad de
plasmar las soluciones en código.
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Poco entendimiento de los IDEs de desarrollo.
-
Falta de motivación para resolver los problemas por la aparente
imposibilidad.
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Conclusiones
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El
artículo concluye que los estudiantes se encuentran con muchas dificultades y
deficiencias al enfrentarse a la resolución de problemas reales de programación,
puesto que no están adquiriendo las habilidades necesarias para la
programación desde los niveles iniciales, lo cual no está bien para un
programa como el de ingeniería de sistemas en el cual se prestan varios
cursos relacionados más adelante.
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Comentarios
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La
motivación de los estudiantes y el aprendizaje adecuado de los fundamentos de
la resolución de problemas mediante la programación es esencial para suplir
las necesidades requeridas para apoyar los avances tecnológicos en el país y
en el mundo, por tanto, es necesario un cambio que permita cambiar esta
situación.
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Resumen Analítico Especializado (RAE)
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Titulo
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Gamification-Based
Learning Framework for a Programming Course
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Autor
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Firas
Layth, Noraidah Sahari, Tengku Siti, Amirah Ismail
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Fuente
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Fecha de Publicación
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2017
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Palabras Claves
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Gamification,
game elements, game mechanic, motivation,
programming
language
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Descripción
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Acta de conferencia
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Fuentes donde ha sido citado
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Resumen
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El documento inicia introduciendo al lector acerca de lo que es la gamificación,
dentro de los marcos de aprendizaje basados en juegos se encuentra UniGame,
el cual es diseñado para ayudar a los maestros a utilizar Game Based Learning
en las aulas de clase, no solo es escuelas sino de educación superior.
Más adelante se enuncian los beneficios de utilizar gamificación en
los procesos de aprendizaje, como generar un entorno divertido y agradable
que a su vez aumente la comprensión y efectividad del tema que se esté
abordando por parte del usuario y basado en todo lo anterior se intenta
aplicar esta técnica de enseñanza en materias difíciles como los cursos de
Lenguaje de Programación (HTML, CSS, SQL, Visual Basic, C ++ y Java).
Luego se exponen distintos desafíos y problemas que atraviesan los
estudiantes que aprenden lenguajes de programación, entre los que se
mencionan la memorización de la sintaxis de los distintos lenguajes a la hora
de enfrentarse a la escritura del código y la gran frustración que
experimentan al atravesar estas situaciones y aplicar allí elementos de
gamificación podría generar un mayor interés y una sensación de diversión en
los estudiantes. Allí además se habla del uso de una plataforma móvil que se
está convirtiendo en una herramienta fundamental para estudiantes y
profesores.
Posterior a esto se explica en qué consiste el lenguaje de
programación Java y se dan razones por las cuales los estudiantes tienen
tantas dificultades para aprenderlo entre las cuales se encuentran la
comprensión del término “orientado a objetos”, partiendo de esto los
investigadores quisieron analizar dichas dificultades y generaron un
cuestionario para entender la perspectiva de los estudiantes y así poder
postular una solución en la que planteaban el aprendizaje basado en juegos
como un tratamiento alternativo para el aprendizaje de los lenguajes de
programación.
Aborda además una problemática de investigación un poco más amplia que
son las altas tasas de deserción de estudiantes de los cursos de programación
por dos factores como la escasez de tiempo y la falta de motivación para
aprender los distintos lenguajes propios de su programa de estudios y a raíz
de esto varios investigadores plantean distintos métodos como juegos
digitales para tratar de mitigar esta problemática.
Después se describen los fundamentos teóricos de la gamificación y
cómo su uso puede generar una mayor motivación en los estudiantes para
aprender, estableciendo un marco de acción que incluye cuatro componentes: 1.
Delimitar las razones por las cuales se usará gamificación, 2. Identificar el
objetivo transversal que se busca lograr con el uso de la gamificación, 3.
Determinar los elementos del juego que se pondrán en función del aprendizaje
y 4. Cómo evaluar la consecución del objetivo. Partiendo de esto se propone
un marco centrado en el usuario para generar una experiencia significativa,
en el cual la motivación partiera desde un aspecto interno en vez de uno
externo.
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Problema de Investigación
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Los estudiantes universitarios asociados a los programas de ingeniería
experimentan serias dificultades al aprender lenguajes de programación,
impidiendo que adquieran habilidades necesarias para el desempeño de su
profesión.
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Metodología
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La metodología que se emplea en esta investigación es cuantitativa
enfocada en encuestas a estudiantes y docentes de la Universidad de
Kebangsaan Malasia Universidad Putra Malasia y Universidad Tenaga Nacional,
dichas encuestas basaban las preguntas en dos aspectos fundamentales que son
los elementos de los juegos y los requisitos necesarios para aprender
programación.
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Principales resultados (Hallazgos)
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- Se generó una teoría de integración “organísmica” y una subteoría de
la teoría de la autodeterminación que sugiere que los elementos más
representativos del juego son motivadores sin importar la recompensa externa
que esté asociada con ellos.
- Es esencial que el usuario conozca el contexto ya que su motivación
está ligada a la necesidad de encontrar una coincidencia entre los
antecedentes que tenga el usuario y la configuración de gamificación.
- Se debe centrar al usuario en el diseño de la experiencia
presentando el contenido de formas diversas, a través de distintas
actividades y caminos de aprendizaje multilineales.
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Conclusiones
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El artículo concluye que la aplicación de distintos elementos de
gamificación a la enseñanza de los lenguajes de programación podría resolver
dos problemas principales que tienen los estudiantes en su aprendizaje: La
desmotivación y el desinterés en las asignaturas, debido a su complejidad.
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Comentarios
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El estudio apunta fuertemente a la motivación en los estudiantes para
facilitar la asimilación de los conocimientos, que para el caso de la
programación requieren de un alto nivel de concentración para lograr abstraer
los conceptos y resolver los problemas de una manera lógica, mostrando que es
posible mejorar los índices de aprendizaje por medio de la implementación de
técnicas innovadoras que generen una conexión con los estudiantes.
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Resumen Analítico Especializado (RAE)
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Titulo
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Gamification
in Computer Programming: Effects on Learning,
Engagement,
Self-Efficacy and Intrinsic Motivation
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Autor
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Margarita
Ortiz, Katherine Chiluiza, Martin Valcke
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Fuente
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Fecha de Publicación
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2017
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Palabras Claves
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Gamification,
intrinsic motivation, learning, programming, self-efficacy
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Descripción
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Artículo científico
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Fuentes donde ha sido citado
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- Enriching
Computer Science Programming Classes with Arduino Game Development.
- Raising Students’ Cognitive Engagement Intention in a Preliminary IS Course Using Gamification: 12th IFIP WG 8.9 Working Conference, CONFENIS 2018, Held at the 24th IFIP World Computer Congress, WCC 2018, Poznan, Poland, September 18–19, 2018, Proceedings. |
Resumen
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El artículo comienza exponiendo la creciente demanda de empleados que
posean buenas habilidades de programación que les permita resolver problemas
computacionales avanzados, pero en contraste, las universidades afrontan una
gran cantidad de deserción en dicha área. Pese a las diferentes estrategias
utilizadas, la gamificación ha demostrado efectividad en la motivación y
conexión con los estudiantes, aunque no es claro aún cuáles son sus puntos
fuertes y débiles.
El artículo realiza entonces un experimento donde se evalúa un modelo
de gamificación basado en insignias que representan logros o interés, donde
se miden variables como motivación, autoeficacia y compromiso.
Las hipótesis que plantea el artículo pretenden corroborar si los
estudiantes involucrados en un curso de programación gamificado demuestran
una mayor motivación, autoeficiencia y compromiso que aquellos que están en
un curso regular bajo un ambiente controlado; así mismo, demostrarían mayores
ganancias en el aprendizaje.
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Problema de Investigación
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Los niveles de compromiso, eficacia y motivación en los cursos de
programación son bastante bajos, presentándose deserción y déficit de
profesionales con las habilidades necesarias para desempeñarse en este campo
de la computación.
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Metodología
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Se realiza un estudio de carácter cuantitativo en una universidad
ecuatoriana con una muestra de 100 estudiantes de pregrado de diferentes
programas de ingeniería inscritos a un curso de introducción a la
programación dividido en 4 secciones, la mitad de ellos con gamificación.
Se utilizan encuestas como instrumentos para obtener información de
fondo de los estudiantes al inicio del experimento, analizadas mediante la
estadística descriptiva; también se utiliza una encuesta al final del proceso
para verificar la ganancia del aprendizaje, con preguntas diferentes para
evitar que los estudiantes las compartieran entre ellos, en el cual se
revisan las variables por medio de análisis de varianza.
El experimento se guio por medio de una aplicación web que permitió la
gestión de las insignias y para la gestión del aprendizaje en la que se
implementaron una serie de actividades, algunas de ellas basadas en
plataformas más avanzadas como CodeAcademy y Pyschools.
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Principales resultados (Hallazgos)
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El análisis estadístico de la información de fondo de los estudiantes
demostró similitud en las características de ambos grupos de estudiantes. Con
respecto a las hipótesis, el experimento únicamente mostró un impacto
positivo en términos de compromiso, el cual incrementó en el grupo experimental.
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Conclusiones
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Aunque el experimento no impactó todas las variables medidas, sí se
evidenció un incremento en los niveles de compromiso de los estudiantes, lo
cual quiere decir que estuvieron más dispuestos a realizar las actividades de
aprendizaje propuestas. No obstante, el estudio presentó algunas limitaciones
y se realizó en apenas un curso introductorio, por lo que más estudios al
respecto son necesarios.
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Comentarios
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El experimento muestra un buen inicio, no obstante evidencia falencias
en su implementación, siendo la herramienta online la que, a pesar de dar
buenos resultados, tiene un gran potencial de mejora, por lo que se propone
implementar un solo sistema integrado. Así mismo, se propone complementar el
estudio con la recolección y análisis de variables cualitativas que permitan
una interpretación más certera de los resultados.
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Resumen Analítico Especializado (RAE)
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Titulo
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Reconocimiento
afectivo y gamificación aplicados al aprendizaje de Lógica algorítmica y
programación
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Autor
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Ramón
Zatarain
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Fuente
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Fecha de Publicación
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2018
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Palabras Claves
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Pograma
informático didáctico, aprendizaje asistido, gamificación, ambiente
educacional
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Descripción
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Artículo científico
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Fuentes donde ha sido citado
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Resumen
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El trabajo se enfoca en la creación de un entorno web que permita la
enseñanza de los conceptos fundamentales de la programación, como la lógica
algorítmica, por medio del cual se incremente la motivación de los
estudiantes usando dos técnicas: La gamificación busca incentivar al
estudiante con el reconocimiento de sus logros para elevar su motivación y
compromiso haciendo del proceso de aprendizaje algo divertido; el
reconocimiento del estado emocional del estudiante, debido a que este tiene
una gran incidencia en su desempeño, en tanto que un estado anímico positivo
propicia la aprehensión adecuada de los conocimientos.
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Problema de Investigación
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El desinterés de los estudiantes por los cursos de programación ha
generado una problemática de aprendizaje que producen altas tasas de
reprobación y deserción.
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Metodología
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Se realizó una evaluación experimental con una muestra de 42
estudiantes del curso de algoritmos y lenguajes de programación de una
institución universitaria de México. El grupo se dividió aleatoriamente en
dos grupos siendo uno de ellos controlado, es decir, que no se le aplicaron
las técnicas propuestas. El experimento consistió en una sesión de
aproximadamente 5 horas de duración, en la que se realizó una prueba previa,
el experimento por medio de la plataforma EasyLogic y una prueba final.
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Principales resultados (Hallazgos)
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Pese a que la prueba fue muy corta, se demuestra que el uso de la
gamificación en los estudiantes ayuda a mejorar el aprendizaje en los
estudiantes, sin embargo, no influyó mucho en el desempeño académico.
Otro hallazgo importante de la prueba, con respecto al reconocimiento
emocional, es que reaccionar e intervenir oportunamente ofreciendo ayudas es
determinante para comprender mejor los temas.
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Conclusiones
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El trabajo concluye que el reconocimiento del estado emocional del
estudiante influye en su desempeño, mejorando cuando está comprometido y
motivado, lo cual puede lograrse por medio de la implementación de técnicas
de gamificación, las cuales mostraron una tendencia positiva en el
experimento. No obstante, las limitaciones del experimento fueron evidentes y
se propone para futuros trabajos realizar pruebas más amplias y con grupos
mayores, de manera que se puedan implementar cambios graduales de dificultad
que ofrezcan mayores posibilidades de analizar las variables estudiadas.
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Comentarios
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El experimento fue muy corto, pero muestra tendencias interesantes,
debido a que realiza un seguimiento a las emociones de los estudiantes al
momento de mostrar los elementos de gamificación incluidos y se evidencia el
resultado positivo.
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Marco teórico
La gamificación es un concepto que surge aproximadamente en el 2008 (Deterding, Dixon, Khaled, & Nacke, 2011) por medio del cual se busca trasladar elementos y técnicas utilizadas en el diseño de los juegos hacia otros entornos que no lo son (Deterding S. , 2012), siendo el educativo uno de los principales contextos, puesto que se busca sumergir al estudiante en un ambiente orientado a la consecución de metas al tiempo que sientan gusto o satisfacción por ello, y, por qué no, lograr alcanzar algún grado de adicción (Borrás, 2015).
Algunos de los beneficios más atractivos que ofrece la gamificación según Borras, son:
“Activa la motivación por el aprendizaje; Retroalimentación constante; Aprendizaje más significativo permitiendo mayor retención en la memoria al ser más atractivo; Compromiso con el aprendizaje y fidelización o vinculación del estudiante con el contenido y con las tareas en sí; Resultados más medibles (niveles, puntos y badges); Generar competencias adecuadas y alfabetizan digitalmente; Aprendices más autónomos; Generan competitividad a la vez que colaboración; Capacidad de conectividad entre usuarios en el espacio online” (Borrás, 2015, p. 5)
Debido a que el país atraviesa una problemática creciente ante el déficit de ingenieros con buena formación en ingeniería de software y más específicamente con buenas habilidades de programación, lo cual se agrava con las dificultades existentes en la enseñanza/aprendizaje de los conceptos de programación desde los niveles básicos, señalados por Fuentes & Moo (2017) Layth, Sahari, Siti, & Ismail (2017) y analizados más ampliamente por Insuasti en su trabajo “Problemas de enseñanza y aprendizaje de los fundamentos de programación”, en el cual, luego de concluir que existe un marcado retraso en esta área de la enseñanza, asevera que esta es “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).
Pero, aunque no hable de los fundamentos, son Sánchez, Urías, & Gutiérrez quienes, analizando los problemas de aprendizaje de la programación orientada a objetos, encuentran una serie de dificultades que pueden extrapolarse a otros ambientes de aprendizaje de la programación, como lo son los ambientes de desarrollo y los lenguajes avanzados que abruman al estudiante con conceptos complejos que le nublan el camino de aprendizaje de los fundamentos y que complican también al docente en su proceso de enseñanza (2015).
Dicho esto, la gamificación se perfila como una buena estrategia a implementarse en pro de mejorar estos índices por medio del incremento de la motivación, el interés y el compromiso de los estudiantes, tal como se ha demostrado en algunos experimentos como el realizado por Ortiz; Chiluiza y Valcke en 2017, sirviendo como eje en la construcción de una herramienta que permita reducir la complejidad del entorno de desarrollo al estudiante, especialmente en el caso de la educación virtual y a distancia, donde Olsson, Mozelius, & Collin han mostrado preocupación porque las dificultades son aún mayores pues su investigación muestra los bajos índices de progreso en el área de la enseñanza de la programación, reflejado en el rendimiento de los estudiantes analizados, pero obteniendo buenos resultados con el experimento realizado (Visualisation and Gamification of e-Learning and Programming Education, 2015).
Marco Tecnológico
El proyecto planteado está enfocado en el desarrollo de software educativo para estudiantes de ingeniería de sistemas que reforzara el aprendizaje en programación computacional; El proyecto busca preferentemente determinar y afianzar los roles de la tecnología actual y enfocarla en los referentes de la educación superior del país.
Actualmente existen distribuidores de software educativo con amplia trayectoria como I.T.P. Software que es una empresa con sede en Israel, que se dedica a producir y distribuir software educativo, el cual presento en el país algunos de sus productos, los cuales permiten la recolección y análisis de datos en el campo de las educativo, entre ellos esta Lotus Learning Space 2.0 que es una aplicación desarrollada por Lotus Development Corpo ration para promover el trabajo en grupo en la educación a distancia y la capacitación a través de Internet e intranets, esta compañía tuvo gran impacto lo cual generó su interés por grandes empresas hasta que fue adquirida por IBM y cambio su nombre a Lotus Software. IBM.
Teniendo en cuenta la investigación realizada al proyecto, es importante destacar que la tecnología avanza a pasos agigantados, por lo cual se debe pensar en el futuro y cambiar las metodologías pasadas, y “dado a que vivimos en una época de innovación, una educación práctica debe preparar al hombre para trabajos que todavía no existen y no pueden ser claramente definidos” (Peter F. Drucker).
Ramírez (2008) indica: “Los medios TIC, los docentes y los estudiantes interactúan en un proceso de crecimiento, educación y aprendizaje que todos disfrutan del acceso al conocimiento en cualquier sitio y momento”.
Actualmente la población joven, busca aprender de manera didáctica y sin presiones, las aulas de clases de las universidades presenciales cada vez más bajan sus tasas estudiantes, por lo cual el software educativo propuesto en esta investigación, es un gran apoyo para la educación superior de Colombia.
Tipo de Investigación
Para el desarrollo del proyecto se utiliza el tipo de investigación “aplicada”, ya que se centra en encontrar mecanismos o estrategias que permitan lograr un objetivo concreto. Por consiguiente, el tipo de ámbito al que se aplica es específico y delimitado abordando así una problemática específica. De acuerdo al nivel de profundidad de la investigación, podemos decir que es una investigación “Descriptiva” que usa datos de tipo cuantitativos, ya que busca obtener una descripción lo más completa posible acerca de un fenómeno que ofrece datos que pueden ser cuantificables por medio del estudio de una población. El grado de manipulación de las variables de esta investigación es casi-experimental debido a que no todas las variables pueden ser manipuladas y sólo podemos trabajar con una pequeña muestra para llegar a una conclusión a partir de la observación y el análisis, la cual estaría finalmente aplicando un método “Inductivo” en un periodo de tiempo longitudinal.
Enfoque de Investigación
Este estudio se desarrollará a partir de un enfoque cuantitativo, puesto que además de plantearse un problema concreto, tangible y objetivo, se recolectarán datos susceptibles de ser medidos a través del uso de técnicas estadísticas y comprobación de hipótesis. La selección de este tipo de enfoque responde a la intención de dar explicación al fenómeno estudiado.
Adicionalmente, para este estudio se tuvieron en cuenta variables de naturaleza cuantitativa que permitieron ejecutar un análisis estadístico univariado, bivariado y multivariado, buscando profundizar en la relación de las diferentes variables y el fenómeno estudiado.
Este estudio se desarrollará a partir de un enfoque cuantitativo, puesto que además de plantearse un problema concreto, tangible y objetivo, se recolectarán datos susceptibles de ser medidos a través del uso de técnicas estadísticas y comprobación de hipótesis. La selección de este tipo de enfoque responde a la intención de dar explicación al fenómeno estudiado.
Adicionalmente, para este estudio se tuvieron en cuenta variables de naturaleza cuantitativa que permitieron ejecutar un análisis estadístico univariado, bivariado y multivariado, buscando profundizar en la relación de las diferentes variables y el fenómeno estudiado.
Población y Muestra
Población de referencia
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.
Población de estudio
La población de estudio estará conformada por los 945 estudiantes y los 63 docentes del curso virtual “Fundamentos de programación”, impartido en la Universidad Nacional Abierta y a Distancia, durante el segundo semestre del año 2018. El único criterio de exclusión está relacionado con la negativa expresa de un estudiante o docente respecto a la participación en la investigación.
Formulación de hipótesis
“Si es más divertido, es mejor y completo el aprendizaje”
Desde hace varios años, vienen cambiando de una manera consecuente el estilo y la forma de educar y al mismo tiempo el de aprender y adquirir conocimientos que son básicos y necesarios para la formación de una persona profesional. Para este proyecto existen variables atribuibles para detectar el problema que enfrentan los estudiantes de ingeniería en sistemas de la UNAD, mostrando dificultades que se dan en el proceso de creación de algoritmos y consecuentemente plasmarlo en el lenguaje de programación (seudocódigo).
Los conocimientos que son de difícil comprensión y aplicación, se tienen argumentos basados en resultados donde se habla de facilitar su aprehensión con procesos y actividades didácticas y fortalecidas en el ambiente interactivo, despertando en las personas que realizan estas acciones un interés adicionado, sobre lo que hace más fácil su apropiación y sobre todo el gusto con el cual, se hace fácil la implementación de estos conocimientos, todo este comportamiento se denomina gamificación.
Las problemáticas de aprendizaje que se presentan en los estudiantes, sobre todo de materias normalmente matemáticas, se presentan también por los contenidos analíticos ricos en teorías y fórmulas que se explican, trabajan y transcriben, pero que no fortalece de una manera ideal a los estudiantes, pero de una forma didáctica se verá reflejado en una continuidad del estudiantes que ingresen a esta carrera de ingeniería en sistemas y además mejora en las calificaciones necesarias para culminar en buen término la asignatura y aumentar el nivel educativo, debido a que la demanda de programadores siguen en aumento. La experiencia medida por la capacidad de resolución de problemas también se hace y conforma a través de la práctica y el trabajo continuo, desglosando del cómo se desarrolla los procesos para el cual un profesional conocedor es contratado.
La mejora en la calidad de los profesionales en esta área, será un resultado adicionado al disfrute del aprendizaje incentivado en los estudiantes de la UNAD. De acuerdo con lo anterior, se plantea la siguiente pregunta:
¿Qué factores explican más la incidencia de la metodología académica en el aprendizaje y apropiación de conceptos en la población docente y estudiante del curso virtual “Fundamentos de programación” ofrecido en la Universidad Nacional Abierta y A Distancia?
Diseño de instrumentos de Indagación
La investigación al ser de tipo “Aplicada” con un método “Inductivo” ofrece la facilidad de implementar el instrumento de indagación “Encuesta” para la evaluación de su impacto, por lo que se diseña la encuesta a continuación:
Encuesta: Fundamentos de
programación
1
|
¿Qué es un lenguaje de programación?
|
|
a
|
Es el idioma
de un país del sur de Europa
|
|
b
|
Es un
lenguaje que especifica instrucciones lógicas
|
|
c
|
Es un
lenguaje que especifica instrucciones NO lógicas
|
|
d
|
Es un
lenguaje especial para programar eventos
|
|
2
|
¿Qué es un lenguaje de programación de bajo nivel?
|
|
a
|
Es un
lenguaje que permite dar órdenes al ordenador con un lenguaje similar al
humano
|
|
b
|
Es un
lenguaje que permite dar órdenes al ordenador con un lenguaje de máquina
|
|
c
|
Es un lenguaje
que permite escribir programas únicamente para dispositivos móviles
|
|
d
|
Es un
lenguaje que para redactar documentos escritos de bajo nivel
|
|
3
|
Son ejemplos de lenguaje de alto nivel
|
|
a
|
C y Visual
Basic
|
|
b
|
Java y C++
|
|
c
|
A y Basic
|
|
d
|
Logo y Pascal
|
|
4
|
¿Qué es un algoritmo?
|
|
a
|
Es un
reglamento que todo ingeniero de sistemas debe conocer y cumplir
|
|
b
|
Es un
conjunto de instrucciones que no tienen fin
|
|
c
|
Es algo que
tiene ritmo y opera bajo su propia influencia
|
|
d
|
Es una
secuencia de pasos que tiene como finalidad resolver un problema
|
|
5
|
¿Cuál es la diferencia entre bucles y condicionales?
|
||
a
|
Un bucle es
un lenguaje de programación, mientras que un condicional es el que permite
entender dicho lenguaje de programación
|
||
b
|
Los condicionales
permiten hacer tareas que deben ser repetitivas, mientras que los bucles
permiten evaluar una o varias condiciones
|
||
c
|
Los bucles
permiten hacer tareas que deben ser repetitivas, mientras los condicionales
permiten evaluar una o varias condiciones
|
||
d
|
Un
condicional es un lenguaje de programación, mientras que un bucle es el que
permite entender dicho lenguaje de programación
|
||
6
|
Son ejemplos de condicionales
|
||
a
|
if y switch
case
|
||
b
|
while y for
|
||
c
|
if y for
|
||
d
|
while y
switch case
|
||
7
|
¿Qué es un patrón de diseño?
|
||
a
|
Es una
técnica utilizada para la construcción de soluciones de software sujeta a
contextos similares
|
||
b
|
Es una
profesión o rol dentro de la ingeniería de desarrollo
|
||
c
|
Es el
documento en donde se especifica el diseño del software
|
||
d
|
Es un
programa que ayuda a los desarrolladores a construir las aplicaciones
|
||
8
|
¿Qué es la programación orientada a objetos?
|
||
a
|
Es el
conjunto de instrucciones que realiza software cuando se prepara para
ejecutarse
|
||
b
|
Es un
lenguaje de programación para el desarrollo de aplicaciones que manipulan
objetos
|
||
c
|
Es un
paradigma de programación en donde cada objeto tiene una funcionalidad
especial para manipular los datos de entrada y presentar salidas
|
||
d
|
Ninguna de
las anteriores
|
||
9
|
¿Cuál es la diferencia entre variable y constante?
|
||
a
|
Una variable
es un espacio en memoria que puede cambiar de valor, mientras que una
constante es un espacio en memoria que mantiene su valor
|
||
b
|
Una constante
es un espacio en memoria que puede cambiar de valor, mientras que una
variable es un espacio en memoria que mantiene su valor
|
||
c
|
Una variable
es lo mismo que una constante y es un espacio en memoria que puede cambiar su
valor
|
||
d
|
Una variable
es lo mismo que una constante y es un espacio en memoria que mantiene su
valor
|
||
10
|
¿Qué es un arreglo?
|
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a
|
Es un espacio
en memoria que guarda una colección infinita, heterogénea y ordenada de
elementos.
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||
b
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Es un espacio
en memoria que guarda una colección infinita, homogénea y ordenada de
elementos.
|
||
c
|
Es un espacio
en memoria que guarda una colección finita, heterogénea y ordenada de
elementos.
|
||
d
|
Es un espacio
en memoria que guarda una colección finita, homogénea y ordenada de
elementos.
|
||
11
|
¿Cuáles son tipos de variables?
|
||
a
|
String,
booleano, if, while
|
||
b
|
for, int,
float, String
|
||
c
|
String,
booleano, int, double
|
||
d
|
No existe tal
cosa como "Tipos de vararibles", todas son iguales
|
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12
|
¿Cree usted que con la implementación del proyecto ha mejorado su conocimiento
en cuanto a fundamentos de programación?
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a
|
Sí
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||
b
|
No
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Para acceder a la encuesta construida en GoogleDrive, haga clic Aquí.
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Ingeniería del proyecto: Metodología propuesta
Para la adecuada ejecución del proyecto es importante destacar que se debe tener claridad sobre los aspectos fundamentales para el desarrollo de un software educativo como son la estructura básica que tendrá y la teoría que se considerara va aportar al aprendizaje y facilitación de recursos de los usuarios finales que son los estudiantes de la UNAD con dificultades de aprendizaje en programación de sistemas.
Se establecen los modelos para la elaboración del software en la cual se plantea diferentes fases fundamentales como son: análisis, diseño, desarrollo, evaluación e implementación; en cada una de estas fases o etapas, se realiza un exhaustivo análisis el cual permite a los desarrolladores del software, verificar si se cumple o no con lo solicitado y requerido para la continuidad del proyecto.
Para el desarrollo del software se centra la atención en el desarrollo de estrategias de aprendizajes, de tal manera que permitan a los estudiantes profundizar en los temas que más se le dificultan, para esto se requiere una adecuada y minuciosa planeación de cada una de las fases, de esta manera se están utilizando principios de enseñanza básicos, los cuales tendrán diferentes etapas de dificultad, para esto los temas planteados serán fragmentados por etapas como lo son básico, intermedio, y avanzado, de esta manera se diseñaran y planificaran las actividades que requieren la atención y aprendizaje optimo del estudiante.
El software está diseñado para entender también las necesidades del estudiante y ayudar, motivar, comprender, retener y retroalimentar de manera adecuada al estudiante.
Para el desarrollo del software se plantea conformar un equipo con un líder o director del proyecto y sus colaboradores, los cuales realizan los diferentes estudios de las necesidades y requerimientos del sistema, además de la delimitación del contenido y diseño de los cursos, de acuerdo a esto se valoran los conocimientos en los temas y ejercicios que se proponen en el software, considerando si su finalidad principal cumple con lo requerido por los estudiantes.
Numero
de RAE
|
1
|
||
Título
del Artículo
|
“Camino al
futuro”
|
||
Autor
|
Gates, B., Rinearson, P., & Myhrvold,
|
||
Fuente
Bibliográfica
|
Gates, B., Rinearson, P., & Myhrvold, N. (1997). Camino al futuro. Madrid: McGraw-Hill.
|
||
Año
|
1997
|
||
Resumen:
Cuenta desde su perspectiva como es
su visión tecnológica además indica como las computadoras con interfaces
sociales podrán entender como presentan información de manera que se adaptada
al usuario que la utiliza, indicando que muchos programas de software
educativo tendrán distintas personalidades, y el estudiante y el programa
tendrán que adaptarse a estos.
|
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Problemática de investigación:
¿De qué manera el software y la tecnología
podrán entender, adaptarse y ayudar a las necesidades del aprendizaje de los
usuarios?
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|||
|
|||
Numero
de RAE
|
2
|
||
Título
del Artículo
|
“Introducción
a la didáctica general”
|
||
Autor
|
Klingberg, L.
|
||
Fuente
Bibliográfica
|
Klingberg, L. (1989). Introducción a la didáctica general.
Berlín: la gente y el conocimiento
|
||
Año
|
1989
|
||
Resumen:
Pretende inculcar
que los medios de enseñanza son todos
los medios materiales necesitados por el docente o el alumno para la adecuada
estructuración que conlleve a una efectiva finalidad del proceso de educación
en todos los niveles y ámbitos del sistema de educación, que conlleve a
satisfacer la enseñanza.
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Problemática de investigación:
¿Se
puede utilizar cualquier medio para enseñar?
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Presupuesto
Estructura del proyecto
ACTIVIDAD
|
DESCRIPCION
|
TIPO DE RECURSO
|
INICIO
|
||
1
|
Identificar
la necesidad
|
HUMANO
|
2
|
Análisis de
viabilidad y establecer la justificación
|
HUMANO
|
3
|
Establecer
los objetivos
|
HUMANO
|
4
|
Identificar
amenazas del proyecto
|
HUMANO
|
DEFINICION
|
||
5
|
Identificar
los interesados del proyecto
|
HUMANO/EQUIPOS
|
6
|
Crear
inventario de recursos materiales
|
HUMANO/EQUIPOS
|
7
|
Crear
inventario de recursos humanos
|
HUMANO/EQUIPOS
|
8
|
Reunión de
Lanzamiento
|
HUMANO/GASTOS
|
PLANEACION
|
||
9
|
Análisis de herramientas
candidatas
|
HUMANO/EQUIPOS
|
10
|
Análisis de
adherencia de la herramienta
|
HUMANO/EQUIPOS
|
11
|
Selección de
la herramienta de gestión
|
HUMANO/EQUIPOS
|
12
|
Plasmar la
planeación del proyecto en el software
|
HUMANO/LICENCIAS
|
13
|
Identificar factores
de valor para el negocio
|
HUMANO
|
14
|
Asignar
recursos humanos y materiales a factores de valor
|
HUMANO/MATERIALES
|
DESARROLLO
|
||
15
|
Gestionar la
documentación
|
HUMANO/MATERIALES
|
16
|
Análisis de
requerimientos
|
HUMANO/EQUIPOS
|
17
|
Diseño de la solución
|
HUMANO/EQUIPOS/LICE
|
18
|
Desarrollo de
la solución
|
HUMANO/EQUIPOS/LICE
|
19
|
Pruebas
|
HUMANO/EQUIPOS
|
20
|
Análisis y
resolución de hallazgos
|
HUMANO/EQUIPOS
|
21
|
Certificación
de la calidad del proyecto
|
HUMANO/EQUIPO
|
22
|
Puesta en
marcha de proyecto piloto
|
HUMANO/EQUIPO
|
23
|
Aceptación
del usuario final
|
HUMANO/EQUIPO
|
24
|
Cierre de
proyecto
|
HUMANO/EQUIPO
|
Presupuesto del proyecto
EQUIPAMIENTO
DESCRIPCIÓN
|
SALARIO * MES
|
DURACION PROYECTOEN MESES
|
TOTAL
|
ESTUDIANTE 1
|
900.000
|
6
|
5.400.000
|
ESTUDIANTE 2
|
900.000
|
6
|
5.400.000
|
ESTUDIANTE 3
|
900.000
|
6
|
5.400.000
|
ESTUDIANTE 4
|
900.000
|
6
|
5.400.000
|
ESTUDIANTE 5
|
900.000
|
6
|
5.400.000
|
ESTUDIANTE 6
|
900.000
|
6
|
5.400.000
|
CONSULTORIA
|
2.200.000
|
EQUIPAMIENTO
DESCRIPCIÓN
|
CANTIDAD
|
VALOR UNITARIO
|
VALOR TOTAL
|
IMPRESORA LASER
|
1
|
350.000
|
350.000
|
EQUIPO DE COMPUTOCORE i3 8 GIGABYTES DE RAM
|
6
|
1.200.000
|
7.200.000
|
GASTOS
DESCRIPCIÓN
|
CANTIDAD
|
VALOR UNITARIO
|
VALOR TOTAL
|
HOJAS DE PAPEL
|
500
|
21
|
10.500
|
BOLIGRAFOS
|
24
|
500
|
12.000
|
LICENCIAS
DESCRIPCIÓN
|
CANTIDAD
|
VALOR UNITARIO
|
VALOR TOTAL
|
LICENCIAS
|
5
|
550000
|
2750000
|
Cronograma
Posible impacto que genera la solución propuesta a la problemática
De obtener resultados exitosos, en primera instancia se encontraría un método de apoyo para los docentes en la enseñanza del curso de fundamentos de programación de la UNAD, permitiendo enfocar sus esfuerzos en la acción tutorial hacia las dificultades más relevantes para los contenidos ofrecidos por el curso. Así mismo, al presentarse un incremento en la motivación y la implementación de un entorno simplificado para reducir la complejidad que supone el aprendizaje de estos conceptos tan completos al inicio (Fuentes & Moo, 2017), les permitirá adquirir destrezas mucho más sólidas para afrontar los cursos siguientes.Proyectando la solución a una escala mayor, permitiría a la UNAD la creación de un modelo que podría ser escalado a los demás cursos de programación fortaleciendo la línea de formación en ingeniería de software de cara a aportar a la resolución de la problemática de escasez de ingenieros altamente capacitados en esta área a nivel nacional y global (Fuentes & Moo, 2017).