Arquitecturas locales para el aprendizaje gamificado y la evaluación formativa
Co-coordinador(a): LAURA DEL RIO CARAZO
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Nombre y apellidos | Centro | Plaza * |
EMILIANO ACQUILA NATALE | E.T.S.I. DE TELECOMUNICACION | L.D. PRF.AYUD.DOCTOR |
PATRICIA ALONSO DE APELLÁNIZ | Otro centro de la UPM | OTROS UPM |
DANIEL AMO FILVÀ | Centro fuera de la UPM | OTROS DOCENTES NO UPM |
JOSE JULIAN CHAPARRO PELAEZ | E.T.S.I. DE TELECOMUNICACION | TITULAR UNIVERSIDAD |
CARLOS CUENCA ENRIQUE | Otro centro de la UPM | OTROS NO UPM |
LAURA DEL RIO CARAZO | E.T.S.I. DE TELECOMUNICACION | L.D. AYUDANTE |
ANTONIO LUIS GARCIA ROJO DUEÑAS | E.T.S.I. DE TELECOMUNICACION | GRUPO C |
ANGEL HERNANDEZ GARCIA | E.T.S.I. DE TELECOMUNICACION | TITULAR UNIVERSIDAD |
SANTIAGO IGLESIAS PRADAS | E.T.S.I. DE TELECOMUNICACION | TITULAR UNIVERSIDAD |
JUAN PARRAS MORAL | E.T.S.I. DE TELECOMUNICACION | L.D. PRF.AYUD.DOCTOR |
LUIS SALGADO ALVAREZ DE SOTOMAYOR | E.T.S.I. DE TELECOMUNICACION | CATEDRÁTICO UNIVERSIDAD |
SANTIAGO ZAZO BELLO | E.T.S.I. DE TELECOMUNICACION | CATEDRÁTICO UNIVERSIDAD |
(para PDI/PAS de la UPM, en el resto de casos no se especifica).
La adaptación al Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) ha transformado múltiples aspectos del proceso de enseñanza-aprendizaje, bajo la máxima del cambio de una docencia centrada en el profesor a una docencia centrada en el alumno. Estos cambios hacen énfasis en el rol activo del alumno como responsable fundamental del proceso de aprendizaje. Uno de los principales cambios ha sido la adopción de técnicas de evaluación que favorezcan el aprendizaje de forma activa y dinámica (Ballester-Sarrias et al., 2012). Entre estas técnicas de evaluación destacan la evaluación continua y la evaluación formativa (López-Pastor et al., 2013).
La evaluación formativa tiene como principal objetivo la provisión de realimentación rápida a los alumnos acerca de su rendimiento como medio para la mejora y la aceleración del aprendizaje (Sadler, 1998). En consonancia, en los últimos años hemos asistido a un auge en la popularidad y uso de plataformas (por ejemplo, Kahoot!, Quizziz, Quizlet o Socrative), que aplican técnicas de gamificación a procesos de evaluación formativa (Ismail et al., 2019). Son numerosos los ejemplos de éxito en su implementación en diferentes contextos de aprendizaje en lo referente a mejora de motivación de los estudiantes y mejora del proceso de auto-reflexión y aprendizaje autorregulado (e.g., Nadeem et al., 2020). El interés de la Universidad Politécnica de Madrid en los beneficios del uso de este tipo de herramientas de evaluación queda reflejado en el hecho de que al menos tres de los proyectos de innovación educativa desarrollados en la anterior convocatoria incluían como elemento fundamental el uso de la plataforma Kahoot! o similares [https://short.upm.es/9nech; https://short.upm.es/0guyb; https://short.upm.es/mhso4].
Sin embargo, el uso de estas plataformas -pese a sus indudables beneficios- conlleva una serie de riesgos de privacidad que no deben ser pasados por alto. En su mayor parte, estas plataformas pertenecen a empresas privadas, y su creciente uso tiene como resultado que los datos y metadatos del proceso de aprendizaje y otros datos personales son almacenados en servidores que escapan al control de la institución educativa, lo que conlleva riesgos de privacidad tanto para docentes como alumnos (Alier et al., 2020). Más aún, el uso de estas plataformas está concebido para que los usuarios (en este caso, estudiantes y profesores) se comporten de acuerdo con los principios de diseño de los desarrolladores de las herramientas (íbid.).
Una solución a este problema es la propuesta de arquitecturas locales que den respuesta a los problemas de privacidad y seguridad de las plataformas de aprendizaje gamificado y evaluación formativa (Amo et al., 2020). Un marco de arquitectura local que permita el uso de estas herramientas, a la vez que posibilita el análisis de datos educativos para la mejora del aprendizaje, se asienta sobre siete principios fundamentales: cumplimiento con los requisitos legales; transparencia, información y expiración de la recopilación y uso de datos; control sobre los datos; transacciones anónimas; responsabilidad en la codificación; interoperabilidad; prevalencia del sistema local como base de la arquitectura.
Este proyecto se alinea con la idea de arquitecturas locales y propone el desarrollo de una herramienta de aprendizaje gamificado para la evaluación formativa, así como su uso en diferentes cursos que actualmente utilizan plataformas propietarias como las ya mencionadas. Para ello, se propone el diseño y desarrollo de una herramienta que cumpla con los siete principios de arquitectura local expuestos anteriormente, y que atienda a principios de sencillez de uso y usabilidad para fomentar su adopción entre el profesorado de la Universidad Politécnica de Madrid y de cualquier otra institución educativa. Esta es una línea que ya se ha explorado con éxito en otras instituciones (Farre, 2020), si bien las tecnologías aplicadas en estos casos se veían limitadas por características de la tecnología elegida, limitaciones que este proyecto busca superar.
El equipo de este proyecto combina experiencia en aplicación de innovaciones tecnológicas de respuesta interactiva en aula [https://short.upm.es/gq32r], así como de desarrollo de aplicaciones de aprendizaje gamificado [https://short.upm.es/3r2h4, https://short.upm.es/6w0vg] y de recopilación y análisis de datos educativos [https://short.upm.es/84j9h], así como expertos externos en diseño de arquitecturas locales.
REFERENCIAS:
Alier, M., Casany, M. J., Severance, C., & Amo, D. (2020). Learner Privacy, a pending assignment. In Eighth International Conference on Technological Ecosystems for Enhancing Multiculturality (pp. 725-729).
Amo, D., Torres, R., Canaleta, X., Herrero-Martín, J., Rodríguez-Merino, C., & Fonseca, D. (2020). Seven principles to foster privacy and security in educational tools: Local Educational Data Analytics. In Eighth International Conference on Technological Ecosystems for Enhancing Multiculturality (pp. 730-737).
Ballester-Sarrias, E., Gasch-Salvador, M., Contat-Rodrigo, L., Gasch-Molina, I., Navarro-Mas, M., & Sánchez-Ruiz, L. M. (2012). Bologna vs non-Bologna academic outcome in BEng Mechanical Engineering within EHEA. In 2012 IEEE Frontiers in Education Conference Proceedings (pp. 1-5).
Farre Echaburua, A. (2020). Bpoll: Local offline educational polling application. La Salle, Ramón Llull University.
Ismail, M. A. A., Ahmad, A., Mohammad, J. A. M., Fakri, N. M. R. M., Nor, M. Z. M., & Pa, M. N. M. (2019). Using Kahoot! as a formative assessment tool in medical education: a phenomenological study. BMC medical education, 19(1), 1-8.
López-Pastor, V. M., Pintor, P., Muros, B., & Webb, G. (2013). Formative assessment strategies and their effect on student performance and on student and tutor workload: the results of research projects undertaken in preparation for greater convergence of universities in Spain within the European Higher Education Area (EHEA). Journal of Further and Higher Education, 37(2), 163–180.
Nadeem, N. H., & Al Falig, H. A. (2020). Kahoot! Quizzes: A Formative Assessment Tool to Promote Students’ Self-Regulated Learning Skills. Journal of Applied Linguistics and Language Research, 7(4), 1-20
Sadler, D. R. (1998). Formative assessment: Revisiting the territory. Assessment in education: principles, policy & practice, 5(1), 77-84.
Teniendo en cuenta los aspectos indicados en la descripción del proyecto en el apartado anterior, este proyecto propone dos objetivos fundamentales:
- Desarrollo de una aplicación de respuesta interactiva para aprendizaje gamificado y evaluación formativa acorde con los principios de arquitecturas locales y de diseño centrado en el usuario.
- Experiencia piloto de uso de la aplicación en entornos reales, análisis de resultados y puesta a disposición de la herramienta a la comunidad educativa a través de repositorios de datos abiertos.
Como ya se ha mencionado anteriormente, experiencias similares empleando plataformas propietarias ya han demostrado la contribución de este tipo de herramientas a la mejora educativa (rendimiento académico, aprendizaje autoguiado y autorregulado, motivación de los estudiantes, realimentación inmediata para el profesor, etc.). En este sentido, la propuesta no supone una novedad metodológica sino tecnológica, que da respuesta a los problemas de seguridad y privacidad derivados del uso de plataformas propietarias para la implementación de técnicas de aprendizaje gamificado y evaluación formativa.
Si bien el proyecto se centra en el desarrollo y aplicación en un número reducido de asignaturas como experiencia piloto, el éxito del proyecto amplía el potencial ámbito de aplicación al conjunto de la comunidad docente de la Universidad Politécnica de Madrid, y a cualquier otra institución educativa que utilice este tipo de herramientas como parte de su diseño instruccional.
Cabe destacar que el proyecto no aspira únicamente a contribuir a la mejora de la calidad educativa con la propuesta de una aplicación, sino que se trata de un primer paso hacia la creación de una plataforma genérica de servicios basados en arquitecturas locales con funcionalidades de analítica de datos educativos. En este sentido, la herramienta desarrollada en el proyecto supondría un primer ejemplo de puesta en marcha de este tipo de servicios, que podría ser ampliado en el futuro a cualquier otra aplicación que pudiera sustituir a herramientas actualmente dependientes de plataformas propietarias sobre las que ni el docente ni la institución educativa tienen control (de uso, de acceso, de funcionalidades o de gestión de datos).
Titulación/es Grado: | DOBLE GRADO EN EDIFICACION Y EN ADMINISTRACION Y DIRECCION DE EMPRESAS GRADO EN INGENIERIA DE TECNOLOGIAS Y SERVICIOS DE TELECOMUNICACION GRADO EN INGENIERIA Y SISTEMAS DE DATOS |
Titulación/es Máster: |
MASTER UNIVERSITARIO EN INGENIERIA BIOMEDICA MASTER UNIVERSITARIO EN INGENIERIA DE TELECOMUNICACION |
Nº de Asignatura/s: | 8 |
Centro/s de la UPM: |
E.T.S. DE EDIFICACIÓN E.T.S.I. DE TELECOMUNICACION |
El proyecto constará de las siguientes fases:
- Estudio de tecnologías habilitadoras de arquitecturas locales (por ejemplo, WiFi, Bluetooth, redes mesh).
- Diseño de la arquitectura de sistema.
- Diseño de la aplicación: estructura de datos, lógica de negocio y capa de presentación.
- Pruebas y validación del sistema.
- Despliegue y puesta en servicio de la aplicación.
- Estudio del despliegue de la herramienta dentro de la oferta de servicios GATE-UPM.
Al estar caracterizado el proyecto por una importante componente de diseño y desarrollo software, su seguimiento está asociado a los resultados de cada una de las fases del proyecto. En cada una de las fases del proyecto se validará el correcto funcionamiento de los componentes desarrollados a nivel tecnológico y nivel de usuario.
Existen tres evidencias principales de logro del proyecto. En primer lugar, el propio funcionamiento correcto y puesta a disposición de la comunidad educativa de la herramienta y los manuales correspondientes. A este efecto, un indicador indirecto de logro lo constituyen el número de descargas del código y el número de clones del repositorio.
En segundo lugar, la satisfacción de los profesores y alumnos usuarios de la herramienta en la experiencia piloto, medible a través de encuestas. Teniendo en cuenta que la metodología de desarrollo estará centrada en el usuario, se prestará especial atención a los aspectos relacionados con la usabilidad y seguridad de la herramienta.
Finalmente, la contribución de la herramienta a la mejora del aprendizaje. Si bien se compararán los resultados obtenidos con los resultados de años anteriores, no se espera un incremento significativo dado que la principal novedad del proyecto no estriba en un cambio de la metodología docente sino una mejora de las herramientas de soporte a la misma.
Los dos principales resultados serán la aplicación software desarrollada, así como su código fuente, y los respectivos manuales de instalación, configuración y uso.
El potencial de transferencia del proyecto es elevado, dado que un éxito del proyecto podría facilitar la adopción del sistema tanto desde una perspectiva interna (a través de la puesta a disposición de la herramienta a la comunidad educativa de la Universidad Politécnica de Madrid) como externa (mediante la adopción y uso de la herramienta en cualquier otra institución educativa nacional o internacional).
A lo largo de la realización del proyecto, el equipo del proyecto publicará actualizaciones periódicas del estado del mismo en Twitter. A la conclusión del proyecto se redactará una nota informativa que será publicada en la página web del Grupo de Tecnologías de la Información para la Gestión Empresarial. Dicha nota será remitida al servicio de Innovación Educativa de la UPM para su difusión.
Adicionalmente, queda recogida en el plan de actividades de difusión del proyecto la presentación del mismo y sus resultados en alguno de los siguientes congresos: Congreso Internacional sobre Innovación, Aprendizaje y Cooperación (CINAIC), Congreso Universitario de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas (CUIEET), tracks de Innovación Educativa o Learning Analytics del Tenth Technological Ecosystems for Enhancing Multiculturality (TEEM’22).
Tras la implementación y uso exitoso de la herramienta al nivel mínimo de arquitectura local (nivel de clase), el proyecto plantearía una colaboración con el Gabinete de Tele-Educación de la Universidad Politécnica de Madrid (GATE-UPM) para el estudio e incorporación de la herramienta a su catálogo de servicios. Es importante destacar en este punto que la gestión centralizada desde la UPM de la aplicación puede facilitar la adopción de la herramienta por parte de usuarios reticentes al despliegue de arquitecturas locales por desconocimiento de los protocolos de seguridad incluidos en el software.
El proyecto también plantea una colaboración con personal de la Universidad La Salle Ramon Llull, que cuenta con experiencia en arquitecturas locales para analíticas de datos.