En los últimos años los hackathones educativos y la realización de escape rooms se han convertido en actividades de gamificación cada vez más empleadas en la educación universitaria, especialmente en la formación de ingeniería [1] [2].  Estas nuevas herramientas pedagógicas, que en un principio surgieron como actividades de entretenimiento, tienen el potencial de ser altamente efectivas en el aprendizaje de la programación de ordenadores [3]. El uso de este tipo de actividades de gamificación, además de añadir un elemento de diversión y competencia entre los estudiantes de programación, permiten crear experiencias prácticas en las que aplicar y mejorar los conceptos teóricos aprendidos en clase a través del juego.

Un hackathon es una competición en la que los participantes trabajan para resolver un problema específico en un tiempo estipulado. En el caso del aprendizaje de programación, los hackathones se han consolidado como una potente herramienta que permite a los estudiantes aplicar los conocimientos adquiridos en clase para resolver un problema real. Además, esta actividad de gamificación promueve el trabajo en equipo, la organización, la gestión del tiempo y el desarrollo de habilidades de comunicación. Por su parte, los escape rooms educativos son juegos que desafían a los participantes a resolver una serie de pruebas en un tiempo limitado. En los últimos años han aparecido nuevas modalidades de esta actividad, como los escapes rooms inversos, que permiten su implementación digital. A diferencia de los escapes rooms tradicionales que consisten en salir de una habitación mediante la resolución de acertijos, los escape rooms inversos tienen como objetivo la resolución de pruebas para desbloquear el acceso a una nueva prueba o fase del juego. El nuevo enfoque permite adaptar este tipo de juegos a formato digital e incluirlos como actividades de gamificación en el sistema educativo. Un enfoque innovador y escasamente explorado hasta ahora es la fusión de estas dos actividades de gamificación en un único evento centrado. La realización de un hackathon que integre escape room inversos ofrece retroalimentación inmediata en cada etapa, permitiendo que los estudiantes de programación puedan identificar errores, ajustar sus enfoques en tiempo real y promoviendo un proceso de aprendizaje más ágil y eficiente de manera divertida.

La Unidad Docente de Informática Industrial de la ETSII imparte docencia en varias asignaturas de programación: Programación en Python, Programación en Android y Fundamentos de Programación. Estas asignaturas se imparten en los Grados de Ingeniería en Tecnologías Industriales, Ingeniería de Organización Industrial, Ingeniería Química e Ingeniería de la Energía. La Unidad Docente, desempeña un papel clave en el aprendizaje de los principios fundamentales de la programación en computadores al incentivar entre los alumnos el desarrollo de metodologías para resolver problemas en contextos científicos, tecnológicos y humanísticos. Para ello, las sesiones prácticas en los laboratorios, en paralelo a las clases teóricas y de resolución de problemas, se convierten en un elemento esencial en esta disciplina experimental. Así, el propósito principal de las sesiones prácticas es consolidar los conceptos y técnicas previamente abordados en las clases teóricas y acercarse a situaciones del mundo real, facilitando así la comprensión de los aspectos prácticos de la asignatura.

En las sesiones prácticas se busca maximizar el tiempo de trabajo frente al ordenador, planteando desafíos que requieren el uso de métodos algorítmicos especializados. Además, la realización de las prácticas permite seguir de manera interactiva la ejecución de procesos algorítmicos explicados en clase y reforzar conceptos. Dependiendo del número de alumnos matriculados, se divide cada grupo en varios más reducidos que puedan acomodarse en el aula de ordenadores de la Unidad Docente, de manera que todos los alumnos tengan la oportunidad de utilizar el ordenador evitando así la adopción de actitudes pasivas.

La presente propuesta se centra en la creación de un hackathon basado en escape rooms inversos estructurado en etapas progresivas, donde cada nivel requiere la resolución de problemas de programación para desbloquear el acceso a nuevos recursos o herramientas, todo ello en un tiempo limitado. La actividad práctica está planificada para el periodo académico de impartición de las asignaturas coincidente con el periodo de ejecución del proyecto. Las asignaturas candidatas para esta experiencia son:

• Programación en Android: Asignatura de competencias con alumnado del Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales, Grado en Ingeniería Química y Grado en Energía. Puesto que la asignatura suele tener sesenta (60) alumnos, se organizan en dos (2) grupos reducidos con la mitad de los alumnos matriculados.
• Programación en Python: Asignatura de competencias con veinticinco (25) alumnos anuales del Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales.
• Fundamentos de Programación perteneciente al primer curso del Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales con alrededor de seiscientos (600) alumnos; al Grado en Ingeniería de Organización Industrial con aproximadamente setenta (70) alumnos; y al Grado en Ingeniería Química con aproximadamente noventa alumnos (90). En el caso del Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales, debido al alto número de matriculados, los alumnos serán distribuidos y organizados en grupos más pequeños de alrededor de sesenta (60) estudiantes para facilitar la asistencia y el máximo aprovechamiento de la actividad presencial en el aula de ordenadores.

La experiencia piloto propuesta se ha diseñado en consonancia con los objetivos de la Convocatoria 2024-2025 promoviendo un ‘diseño curricular basado en la adquisición de competencias’, y está alineada con los aspectos clave descritos en la Convocatoria:

• Aplica un enfoque didáctico multidisciplinar pudiendo aplicarse en tres (3) asignaturas.
• Incorpora un sistema de autoevaluación progresiva, alineado con metodologías activas, donde los alumnos reciben retroalimentación inmediata en cada fase del juego. Su formato digital permite el registro de resultados facilitando el seguimiento de los alumnos.
• Promueve la motivación y la implicación de los estudiantes en la actividad gracias a la naturaleza lúdica e interactiva de los juegos.
• Al poder ajustar el nivel de dificultad de las pruebas y otras características de los juegos, promueve la incorporación de modelos de personalización y atención a la diversidad del alumnado.

• La resolución de las diferentes pruebas en un tiempo estipulado facilita el desarrollo de competencias transversales como el trabajo en equipo, habilidades de comunicación y la gestión del tiempo.
• Los participantes deben analizar los retos de manera crítica y creativa, aplicando sus conocimientos para encontrar soluciones, promoviendo el desarrollo del pensamiento crítico entre el alumnado.
• La integración de escape rooms inversos digitales asegura el cumplimiento de la accesibilidad digital, ya que estos recursos permiten el acceso desde distintos dispositivos, promoviendo la flexibilidad. Además, las plataformas pueden adaptarse a estudiantes con diversas necesidades, como lectores de pantalla o ajustes de navegación garantizando una participación inclusiva y equitativa.
• La temática de los juegos abordará problemas reales alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de Naciones Unidas. Además, la propuesta está alineada a varios ODS entre los cuales se destacan: ODS4 (Educación de calidad) por su aplicación en el aprendizaje de programación y ODS9 (Industria, innovación e infraestructura) por el uso de tecnologías digitales.
• Los desafíos de programación y las herramientas desarrolladas se podrán compartir y adaptar en diferentes contextos, como otras asignaturas o cursos relacionados con la informática asegurando la transferencia de experiencias y recursos a otros escenarios de la comunidad educativa.

REFERENCIAS

[1] J. Porras et al., "Hackathons in Software Engineering Education - Lessons Learned from a Decade of Events," 2018 IEEE/ACM International Workshop on Software Engineering Education for Millennials (SEEM), Gothenburg, Sweden, 2018, pp. 40-47.

[2] Magreñán, Ángel & Jiménez, Cristina & Orcos, Lara & Roca, Simón. (2022). Teaching calculus in the first year of an engineering degree using a Digital Escape Room in an online scenario. Computer Applications in Engineering Education. 31. 10.1002/cae.22568

[3] Mehta, Neha & Bist, Siddarth & Shah, Priya. (2022). Hackathons: what do engineering educators think about it?. Higher Education, Skills and Work-Based Learning. ahead-of-print. 10.1108/HESWBL-03-2021-0064.

El objetivo principal de esta propuesta es crear un hackathon que integre escape rooms inversos como metodología innovadora para el aprendizaje de programación entre los estudiantes. Esta temática ha sido escasamente explorada en el contexto educativo de la programación, y hay una cantidad limitada de casos experimentales que analicen su aplicación en escuelas de la rama industrial de la Ingeniería. Para llevarlo a cabo, se plantean dos objetivos específicos:

1. Investigar la fusión de hackathones y escape rooms inversos, explorando cómo esta combinación puede potenciar el aprendizaje de programación y desarrollar competencias clave en los estudiantes. Se identificarán los beneficios y desafíos que presenta esta metodología integrada en el contexto educativo.
2. Diseñar y lanzar un hackathon completo que incluya una experiencia de escape room inverso supervisada en clase de prácticas. Durante esta experiencia, los estudiantes aplicarán sus conocimientos de programación en un entorno interactivo y colaborativo, lo que les permitirá evaluar el impacto de esta metodología en su aprendizaje y en el desarrollo de habilidades prácticas.

El desarrollo de la experiencia propuesta tiene un impacto positivo en varios aspectos relativos a la calidad, entre los cuales se destacan:

• Aumento de la motivación del alumnado: La naturaleza lúdica y competitiva de la propuesta fomenta la participación de los estudiantes, resultando en una mayor motivación para aprender y mejores resultados académicos [1].
• Autoevaluación y retroalimentación [2]: La participación en la actividad propuesta permitiría proporcionar retroalimentación instantánea a los estudiantes en tareas y ejercicios, consiguiendo un aprendizaje más efectivo y autodirigido.
• Atención a la Diversidad: La posibilidad de personalizar los desafíos permite atender las necesidades individuales de los estudiantes.
• Tecnología educativa [3]: La integración efectiva de tecnologías emergentes mejoraría la calidad del aprendizaje y prepararía a los estudiantes de manera más efectiva para afrontar las nuevas tecnologías que formarán parte de su vida cotidiana en el futuro.
• Aprendizaje activo [4]: Fomentaría la participación de los estudiantes a través de discusiones sobre la realización de las pruebas.
• Investigación y desarrollo institucional: La revisión propuesta y la puesta en marcha del experimento práctico permitiría realizar una investigación en esta área poco explorada, impactando positivamente en el posicionamiento científico de la institución.

REFERENCIAS

[1] Manzano-León, A., Ortiz-Colón, A. M., Rodríguez-Moreno, J., & Aguilar-Parra, J. M. (2022). *La relación entre las estrategias lúdicas en el aprendizaje y la motivación: Un estudio de revisión*. Revista Espacios, 43(04), Art. 3, 29.

[2] Biggs, J., & Tang, C. (2011). Teaching for Quality Learning at University. McGraw-Hill Education

[3] Akour, M.; Alenezi, M. Higher Education Future in the Era of Digital Transformation. Educ. Sci. 2022, 12, 784

[4] Børte, Kristin & Nesje, Katrine & Lilllejord, Sølvi. (2020). Barriers to student active learning in higher education. Teaching in Higher Education. 10.1080/13562517.2020.1839746.

1. REVISIÓN DE LITERATURA.
2. PREPARACIÓN Y DISEÑO DE LAS ACTIVIDADES.

• Planteamiento y preparación de las diferentes pruebas del hackathon alineadas con el temario de programación.
• Discusión y mejora de los enunciados por el personal docente de la asignatura.

3. IMPLEMENTACIÓN DURANTE EL PERIODO ACADÉMICO.

• Lanzamiento del hackathon.
• Desarrollo del experimento controlado.
• Recogida de resultados.

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
5. CONCLUSIONES.

• Elaboración del informe de resultados, conclusiones y líneas de futuro desarrollo como memoria final del proyecto.
• Difusión de los resultados obtenidos mediante la publicación de artículos científicos en congresos y/o revistas.

El proceso de supervisión del proyecto se llevará a cabo simultáneamente con la ejecución por parte del profesorado encargado de la materia. Como indicadores numéricos que respalden el éxito del proyecto, se considerarán los siguientes aspectos:

1. Participación en el hackathon.
2. Asistencia a la práctica experimental controlada.
3. Número de pruebas superadas en cada una de las fases.
4. Rúbricas de evaluación que describan los criterios de evaluación, incluyendo aspectos como el tiempo empleado en pasar la prueba, la originalidad y la eficiencia.
5. Encuesta de satisfacción entre los estudiantes evaluando la experiencia.

Como productos resultantes del proyecto se incluyen:

1. Hackathon formado por escape rooms inversos para el aprendizaje de programación.
2. Contenido de la memoria final del proyecto.
3. Al menos una (1) publicación académica que incluya la revisión realizada sobre la integración de actividades de gamificación en la enseñanza de programación y los resultados de la experimentación puesta en marcha.

Además de los indicados en el apartado anterior, se hará difusión del material publicado a través de Redes Sociales y de la página web de la Unidad Docente.

Sección de Publicaciones de la ETSI Industriales de la UPM.
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