El aprendizaje basado en retos es una metodología activa en la que los estudiantes toman las riendas de su aprendizaje poniendo en práctica sus conocimientos a través de la realización de retos. Desde el análisis y la emperimentación de la realidad que les rodea, los alumnos intentan buscar solución a un problema de su entorno.

En los últimos años, curso tras curso, se han ido implantando nuevas técnicas de docencia con el fin de crear mayor motivación en el alumnado a la vez que se mejora la asimilación de los conocimientos. Es común que durante las lecciones que se imparten a los estudiantes, tanto en formato de lección magistral como en las prácticas en laboratorio, los profesores hagan uso de la resolución de problemas cortos para ofrecer pequeños retos al alumnado. Con esto, no solo se consigue asentar los conocimientos de las lecciones sino que se incita a que sea el alumno participe del proceso. No obstante, estos métodos implican que sea el propio profesor el que marque el ritmo y la dificultad de los mismos siendo muy dificil adaptar cada lección a la totalidad del alumnado (no todas las personas tienen la misma velocidad de aprendizaje ni es igual de sencillo conseguir que participen).

Si bien las herramientas más utilizadas son la resolución de problemas durante las clases como metodología tradicional, es verdad, que no es un proceso cerrado y existen muchos puntos que admiten mejora. Un ejemplo claro, es hacer que el alumno elija el momento y el ritmo al que quiere afrontar cada reto o ejercicio. Por ello, la incorporación de herramientas virtuales que permitan resolver los retos planteados desde un entorno que elija el alumno puede motivar o facilitar este proceso.

El presente proyecto pretende centrarse en crear una herramienta sencilla desde la cual el alumno pueda elegir el reto a resolver y obtenga directamente un feedback inmediato de si la realización ha sido correcta.

La herramienta de enseñanza Moodle permite la incorporación de frameworks como "code-runner" que permite la ejecución y corrección de código directamente desde la misma plataforma. Además, al utilizar Moodle como plataforma, todos los estudiantes de una asignatura pueden trabajar para resolver retos e ir estableciendo un ranking con el fin de motivar la resolución del mayor número de problemas. 

La creación de diferentes rankings o retos complejos a conseguir, se pueden establecer diferentes "logros" que se pueden conseguir y que aprovechen técnicas de motivación del alumnado como son la obtención de insignias para aquellos que consigan superarlos.

El objetivo de este proyecto es utilizar las herramientas que se tienen disponibles y al alcance de todos los alumnos para crear una plataforma de entrenamiento con multitud de retos del material impartido en la asignatura. Con ello se pretende poner a disposición del alumno material de entrenamiento para asentar los conocimientos de la asignatura y plantear retos más complejos que consigan motivar al alumnado a utilizar la herramienta a través de la obtención de insignias.

En este proyecto se propone una experiencia de plataforma para el aprendizaje basado en retos incluyendo la motivación del alumnado mediante insignias. Además, se podrá estudiar el efecto que tiene la plataforma en la nota final del alumnado, pues podemos comparar sobre las métricas y estadísticas que se han ido recopilando durante cursos anteriores de la misma asignatura.

Los objetivos del presente proyecto son los siguientes:

1. Crear una plataforma en Moodle para la realización de ejercicios basados en lenguaje SQL con feedback sobre su realización.
2. Motivar la utilización de la herramienta mediante la entrega de insignias como recompensa por superar determinados retos.
3. Medir el impacto de la herramienta en los resultados del alumnado.

El aprendizaje basado en retos ha demostrado ser una metodología docente capaz de mejorar los resultados de los alumnos durante su aprendizaje. Dentro de las técnicas de aprendizaje se encuentra la resolución de pequeños retos/problemas cortos para asentar los conocimientos de la asignatura y la motivación del alumnado mediante insignias.

El proyecto planteado tiene por objeto mejorar los resultados de los alumnos utilizando la herramienta que se pondrá a su disposición. Además se plantea mejorar la motivación y utilización de la herramienta, lo que pretende que los estudiantes se impliquen y mejoren los resultados. Esto se traduce en una mejora en la adquisición de las competencias, tanto transversales como específicas, de la asignatura por parte de los estudiantes, mejorando así los resultados de aprendizaje de estos.

FASE 1: Planificación y diseño del sistema

Durante esta fase se planificará y diseñará la implementación del sistema en Moodle basado en retos para la asignatura de la experiencia piloto. Es necesario identificar aquellas partes críticas del temario de la asignatura en las que la plataforma incida en mayor medida sobre el estudiante para ofrecer una mayor bolsa de ejercicios con las que puedan entrenar los alumnos. Como resultado de esta fase se generará la plataforma para la realización de ejercicios en Moodle con corrección automática y una bolsa de ejercicios lo suficientemente amplia para que el alumno tenga una variedad amplia de retos a resolver.

Esta fase se iniciará el 1 de febrero de 2022 y concluirá el 30 de mayo de 2022.

FASE 2: Construcción de las insignias y retos asociados

Durante esta fase del proyecto se realizará el modelado de cada una de las insignias propuestas en los sistemas de recompensas y se crearán nuevos retos más complicados a los que estarán asociadas las recompensas. Los modelos de las insignias estarán estrechamente relacionados con la temática de la misma, de forma que sea fácil identificar de qué insignia se trata simplemente observando el modelo.

Esta fase se iniciará el 1 de junio de 2022 y concluirá el 30 de julio de 2022.

FASE 3: Experiencia piloto

Durante esta fase se realizará una experiencia piloto en la asignatura de Bases de Datos (BD), impartida en el primer semestre del segundo curso de las titulaciones de Grado en Ingeniería del Software, Grado en Ingeniería de Computadores, Grado en Sistemas de Información y Grado en Tecnologías para la Sociedad de la Información en la ETSI de Sistemas Informáticos.

La asignatura de Bases de Datos suele contar con diferentes grupos (3 de mañana y 2 de tarde) y una media de 400 estudiantes por año. La experiencia piloto será desarrollada en todos los grupos de la asignatura, puesto que contamos con información de años anteriores en la misma asignatura, pudiendo de esta forma contrastar si la hipótesis definida en este proyecto mejora o no los resultados de aprendizaje.

La experiencia piloto será llevada a cabo durante el primer semestre del curso académico 2022-2023.

FASE 4: Difusión de los resultados.

Durante esta fase se analizarán los resultados obtenidos en el proyecto y se realizará la difusión de todos aquellos logros que sean considerados relevantes. Para la realización del análisis se desarrollarán cuestionarios que permitan conocer las repercusiones de la aplicación de esta metodología en los alumnos participantes en la prueba piloto y se compararán con la información obtenida del uso de insignias virtuales en la misma asignatura durante el curso 20/21.

Esta fase se iniciará el 1 de febrero de 2023 y concluirá el 30 de mayo de 2023.

Para garantizar la correcta consecución del proyecto se realizará un análisis de cada una de las fases mediante la metodología FMEA (Failure Mode and Effect Analysis). Mediante este proceso se pretende identificar las formas en las que el proceso puede fallar, estimar el riesgo de las causas específicas de esas fallas, evaluar el plan de control actual para prevenir que ocurran fallas y priorizar las acciones que tiene que llevarse a cabo para solucionar algún problema en el proceso.

El resultado global del proyecto será evaluado como la satisfacción global de los estudiantes con la metodología aplicada unida a las competencias adquiridas por los mismos, así como la diferencia en dichas medidas con respecto a cursos anteriores de la misma asignatura. 

Los productos resultantes son:

1. Sistema completo para la realización de ejercicios basados en sentencias SQL para la asignatura Bases de Datos impartida en los 6 títulos de Grado ofertados en la ETSI de Sistemas Informáticos de la UPM.
2. Modelos de las insignias para motivar al alumnado.
3. Informes sobre el resultado de la aplicación de la nueva metodología sobre los estudiantes implicados en la prueba piloto.

Se elaborará el siguiente material divulgativo:

• Artículo científico sobre el impacto de emplear un sistema de aprendizaje basado en retos en la asignatura implicada en la experiencia piloto.

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