1. UNA APLICACIÓN EDUCATIVA PARA APRENDER (Y PARA APRENDER A ENSEÑAR) ARQUITECTURA

Con este Proyecto de Innovación Educativa se pretende diseñar y desarrollar una aplicación para plataformas móviles que, con el formato de un juego de preguntas y respuestas, consiga dos objetivos fundamentales mediante el uso de la gamificación y de herramientas de análisis digital. En primer lugar, el juego servirá como complemento a la enseñanza en el aula y como herramienta inadvertida de estudio de las asignaturas del área de Composición Arquitectónica —Introducción a la arquitectura, Historia del arte y de la arquitectura, Análisis de la arquitectura y Composición arquitectónica, Paisaje y jardín—, y estará orientado a mejorar los resultados académicos de los estudiantes. Y en segundo lugar, las herramientas de análisis digital nos ayudarán en la mejora de nuestros planteamientos docentes, ya que la aplicación permitirá extraer datos de su uso, como las respuestas obtenidas y la interacción entre los usuarios y el programa.

Se trata de conocer experimentalmente cómo y en qué medida una aplicación basada en los fundamentos de la actividad lúdica y, por extensión, de la gamificación (el ciclo desafíos-logros-recompensas, el aumento medido y pautado de la complejidad de las preguntas, los incentivos por medio de la consecución de objetivos, la utilización de rankings de éxito en tiempo real) puede ayudar a la comprensión de conceptos, al estudio de las asignaturas y a la mejora de los resultados académicos de los alumnos.

Existen ya juegos de este tipo centrados en el ámbito de la historia del arte y la arquitectura, pero se trata de aplicaciones comerciales, cuyo enfoque y contenidos están alejados del potencial de los juegos digitales como herramientas didácticas y de investigación. El presente proyecto propone la utilización del juego con ese doble perfil, es decir, como recurso docente y como herramienta de  investigación pedagógica.

2. LA APLICACIÓN: UN VIDEOJUEGO EDUCATIVO

Las características concretas de las actividades que contendrá el juego se definirán en la primera fase del proyecto (véase el apartado ‘Fases del Proyecto’). En líneas generales, se plantea una aplicación sencilla basada en modelos de probado éxito, en la que el usuario debe contestar con rapidez a una serie de preguntas aleatorias, pertenecientes a diversos bloques temáticos. Las preguntas pueden incluir imágenes (fotografías, dibujos y planos) y vídeos que los usuarios deben reconocer o interpretar. Para acertar, los alumnos deben elegir la respuesta correcta entre varias propuestas, consiguiendo una mayor o menor puntuación en función de la rapidez con la que respondan.

Este tipo de juego es divertido, adictivo (en el sentido de que estimula la repetición de la experiencia) y tiene un gran potencial docente, gracias a que aúna las siguientes características:

• Una interfaz sencilla y fluida.
• Un ciclo claro de desafíos, logros y recompensas: las preguntas van aumentando progresivamente en dificultad; la acumulación de puntos permite desbloquear nuevos niveles y bloques de preguntas; y la obtención de insignias compartibles en redes sociales.
• La puntuación de los usuarios se refleja en rankings públicos que se actualizan en tiempo real.
• El formato de las preguntas estimula la identificación, la memoria visual y el aprendizaje de datos (históricos, nombres, fechas, vocabulario técnico, definiciones teóricas, etc.) en torno a los cuales pivota la carga teórica y práctica de las asignaturas del grado en Fundamentos de la Arquitectura. Es decir, el juego de preguntas y respuestas alude a conceptos fácilmente relacionables con los distintos temas a tratar en clase, y ayuda a fijarlos en el proceso de comprensión y estudio de las asignaturas.

El software de la aplicación constará de dos partes principales. Por un lado, la aplicación-videojuego, que podrá ser utilizada mediante el dispositivo móvil de los usuarios. Por otro lado, se requerirá montar un servicio de comunicaciones, que se encargará de recoger toda la información respondida en una base de datos. Este servicio se alojará en los servidores de la UPM para poder dar persistencia a esta información. De esta manera, este videojuego educativo será capaz de generar estadísticas y rankings que motivarán a los usuarios a competir entre sí y mejorar su respuesta a las preguntas.

3. UN EQUIPO TRANSVERSAL ENTRE LA ARQUITECTURA Y LA INFORMÁTICA

El grupo de investigadores está formado por profesores del Departamento de Composición Arquitectónica de la ETS de Arquitectura de Madrid (ETSAM) y un profesor de la ETS de Ingenieros de Sistemas Informáticos (ETSISI) experto en el diseño de videojuegos y aplicaciones para plataformas móviles. Ambas instituciones pertenecen a la Universidad Politécnica de Madrid. Entre todos los investigadores se definirá y se desarrollará la forma y el contenido de la aplicación, y ellos mismos dirigirán las pruebas de la experiencia piloto con los alumnos. Un becario adscrito al proyecto, procedente de la ETSISI,  desarrollará el código de la aplicación, en estrecha colaboración con los investigadores del proyecto.

4. LA ASIGNATURA INICIAL: INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA

Aunque el proyecto se ha concebido para servir a distintas asignaturas —todas aquellas en las que una parte del programa pueda evaluarse mediante exámenes de tipo cuestionario, similares al formato de preguntas y respuestas en las que se basará el juego—, esta primera experiencia se centrará en la asignatura de Introducción a la arquitectura.

Introducción a la arquitectura es una asignatura de primer cuatrimestre de primer curso. En ella los estudiantes recién llegados a la universidad tienen un primer contacto, intenso y muy concentrado, con la arquitectura como disciplina compleja. Parte importante de este primer contacto se realiza mediante un recorrido cronológico a través del cual los estudiantes pueden apreciar la evolución de las ideas y de las formas de la arquitectura occidental, desde sus inicios hasta el presente. El formato y programa docente, así como el perfil de los estudiantes que la cursan, hacen que esta asignatura sea especialmente idónea como experiencia piloto del proyecto.

En fases posteriores —e incluso durante el desarrollo de este PIE, si el avance del proyecto así lo sugiere—, y con el conocimiento obtenido de esta experiencia, se ampliará el proyecto a otras asignaturas del área cuyos profesores toman parte en el desarrollo del proyecto: Historia del arte y de la arquitectura, Análisis de la arquitectura, Composición arquitectónica, y Paisaje y jardín.

El objetivo fundamental del proyecto es generar un juego educativo, con el formato de una aplicación para dispositivos móviles, que mejore el aprendizaje y enseñanza de los contenidos de las asignaturas de grado que se imparten en el departamento de Composición Arquitectónica.

Los objetivos específicos que perseguimos son:

• Apoyar el trabajo de los estudiantes, que podrán utilizarlo fuera de clase como herramienta de estudio (herramienta inadvertida, ya que se trata de estudiar jugando) con la que fijar conceptos clave.
• Mejorar los resultados académicos de los estudiantes.
• Relacionar el temario de las asignaturas con una actividad que los estudiantes perciban como positiva por su familiaridad con ella.
• Monitorizar el uso y la interacción entre los usuarios y la aplicación, para extraer datos útiles que nos permitan:
  • 1) Mejorar la propia aplicación.
  • 2) Conocer experimentalmente las ventajas y desventajas del juego como herramienta docente.
  • 3) Mejorar los planteamientos docentes y la estructura del programa de las asignaturas.

Las asignaturas de Introducción a la arquitectura, Composición arquitectónica e Historia de la arquitectura y el urbanismo, entre otras, tienen una estructura académica tradicional basada en la impartición de clases teóricas de dos horas de duración, el uso de bibliografía y largas sesiones de estudio. Que este planteamiento ha funcionado durante años es indudable, a la vista de los resultados logrados por las sucesivas promociones de arquitectos egresados de la ETSAM. Pero también es indudable que este planteamiento debe competir con el uso cada vez más intenso de los móviles, tanto en clase como fuera de ella. Vemos cada año la dificultad creciente que supone para los estudiantes mantener la atención durante periodos de tiempo prolongados, en los que además deben mantenerse desconectados de sus grupos sociales.

Lejos de demonizar el uso y el creciente protagonismo del móvil en la Universidad, este proyecto busca aprovechar la naturalidad, facilidad e intensidad con la que las nuevas promociones de estudiantes utilizan sus dispositivos móviles, en favor de los objetivos docentes de nuestras asignaturas. Creemos que un videojuego educativo alojado como aplicación en estos teléfonos móviles puede funcionar como complemento a la enseñanza tradicional, transmitiendo de manera paralela a la vía clásica los conocimientos impartidos en las asignaturas. La aplicación puede acompañar el desarrollo del curso académico, ayudando a fijar la atención y el interés de los estudiantes, y asociando a la actividad académica los valores positivos que los alumnos relacionan con el uso del móvil: inmediatez, accesibilidad, rapidez, visualidad e interacción.

Algunas experiencias previas llevadas a cabo por miembros del equipo con herramientas existentes en el mercado —como Kahoot!, probado anteriormente por profesores de Introducción a la arquitectura—, han dado muestras de resultados prometedores, que pueden alcanzar cotas mayores si conseguimos desarrollar una aplicación especializada, con capacidad de presentar controladamente los contenidos impartidos por las asignaturas, y que ayude a los estudiantes a aprehender conceptos ideas a través de un lenguaje visual ordenado.

Este proyecto de gamificación nos permitirá desarrollar el aparato conceptual junto software necesario para ello. Y algo que es especialmente importante: nos permitirá obtener información directa de su uso, que nos permitirá entender, mejorar y depurar la experiencia.

El proyecto se desarrollará entre los meses de febrero y noviembre de 2022, según las fechas estipuladas en la convocatoria de ayudas, a lo largo de las siguientes fases:

Fase 1: Análisis y diseño (febrero-marzo 2022)

• Búsqueda y estudio de experiencias anteriores de gamificación y PIEs de referencia en el área de Arquitectura y similares.
• Planteamiento conceptual: alcance de la aplicación, categorías de conocimiento, tipos, número y formato de las preguntas y las respuestas a incluir en el juego.
• Selección de los datos o parámetros que se quieren obtener con la aplicación para valorar la experiencia y el aprendizaje de los alumnos.
• Diseño de la estructura de programación del videojuego (en función de los puntos anteriores).

Fase 2: Desarrollo paralelo (abril-agosto 2022)

• Desarrollo del software, por parte del equipo informático; aplicación para dispositivos móviles y servicios alojados en servidores de la UPM.
• Preparación (redacción y recopilación de documentación visual) de los bloques de preguntas y respuestas, por parte del equipo de arquitectos.

Fase 3: Pruebas y lanzamiento (septiembre-noviembre 2022)

• Realización de una serie de pruebas piloto con usuarios de la asignatura de Introducción a la arquitectura, para encontrar errores previos al lanzamiento de la aplicación.
• Análisis, discusión y publicación en medios académicos de los resultados obtenidos en las pruebas.
• Presentación y lanzamiento de la aplicación.

Tras la finalización del plazo fijado por la presente convocatoria de ayudas, el proyecto seguirá adelante gracias a los datos del uso y resultados aportados por la aplicación informática y su uso por los grupos de control. El análisis de estos datos permitirá el estudio y la elaboración de nuevas investigaciones anidadas en el presente proyecto. Se prevé también una futura expansión hacia otras asignaturas de éste y otros departamentos, cuyos contenidos docentes puedan insertarse en el formato de preguntas y respuestas diseñado para la interfaz.

El seguimiento del proyecto será efectuado a través de reuniones periódicas entre los profesores participantes y el becario contratado, para evaluar el avance a lo largo de las tres fases principales del proyecto. Las reuniones tendrán, en función de la carga del trabajo en cada fase, una periodicidad semanal o quincenal.

La evaluación de los resultados del proyecto constará de dos fases interdependientes:

• Evaluación del diseño de la aplicación (diseño, estructura, interfaz y contenido), a través de pruebas piloto realizadas con grupos de control.
• Evaluación del impacto del videojuego en el aprendizaje de los estudiantes, que se conseguirá mediante el análisis cruzado de los resultados obtenidos por aquellos y de los datos obtenidos por la monitorización del uso de la aplicación.

El producto principal del proyecto será la propia aplicación, es decir, el videojuego interactivo. Esta estructura de software será flexible y ampliable, ya que, tras la prueba piloto en la asignatura de Introducción a la Arquitectura, y la adaptación a las otras asignaturas del Departamento de Composición Arquitectónica ya mencionadas en la presente memoria, la aplicación podría contener paquetes de contenido referentes a todo el arco de asignaturas del Grado de Fundamentos de la Arquitectura, convirtiéndose así en una aplicación de referencia para todos los estudiantes de la ETSAM.

El potencial de transferencia interna es muy claro, ya que el software desarrollado, una vez testado y analizado su uso y su impacto académico, puede ser incluso exportado y replicado en otros centros y programas de estudios de la UPM.

Por su parte, el potencial de transferencia externa del videojuego es enorme, ya que una vez que supere las pruebas iniciales y se haya depurado el diseño de la interfaz, puede ser alojado en repositorios abiertos como la Google Play Store. De hecho, su inclusión en este tipo de repositorios generalistas permitiría difundir el conocimiento y el interés por la arquitectura a la población general, estrechando los lazos entre la actividad académica y la cultura popular, y daría lugar a nuevas oportunidades de estudio e investigación de utilidad docente.

Se prevé que el Proyecto de Innovación Educativa genere una intensa actividad divulgativa a través de los siguientes medios:

• Artículos en revistas científicas en los que se presenten el planteamiento y los resultados del Proyecto; el diseño del software y sus contenidos; el análisis de los datos obtenidos por la monitorización del uso de la aplicación. El proyecto puede ser de interés en revistas propias de las áreas de Arquitectura, Informática y Didáctica e Innovación Educativa.
• Ponencias en congresos, en las áreas de Arquitectura, Informática e Innovación Educativa. Por ejemplo, contemplamos ya su comunicación en el próximo Encuentro ACCA 4 (Jornadas de las Áreas de Conocimiento de Composición Arquitectónica) y en el congreso JIDA’22, Jornadas de Innovación de Docencia en Arquitectura.
• Nota de prensa en la web de la UPM.
• Información alojada en la propia web del Departamento de Composición Arquitectónica.
• Información alojada en las webs de los Grupos de Investigación implicados:
  • Teoría, historia, análisis y crítica de la arquitectura (iTHACA).
  • Applied Intelligence and Data Analysis Group (AIDA).
  • Análisis y Documentación de Arquitectura, Diseño, Moda & Sociedad.

Este primer proyecto de Innovación Educativa se propone a partir de la colaboración entre dos Escuelas de la UPM, representadas por los profesores que participan del mismo: la ETS de Arquitectura de Madrid (ETSAM), y la ETS de Ingeniería de Sistemas Informáticos (ETSISI).

Asimismo, están asociados al proyecto tres grupos de investigación:

• Teoría, historia, análisis y crítica de la arquitectura (iTHACA).
• Applied Intelligence and Data Analysis Group (AIDA).
• Análisis y Documentación de Arquitectura, Diseño, Moda & Sociedad.