La percepción de una dificultad excesiva en los grados STEM por parte de los estudiantes disminuye su motivación y, por lo tanto, afecta a su rendimiento. Según investigaciones previas, el uso de técnicas de gamificación promueve la participación, la motivación y la diversión durante el aprendizaje. Por otro lado, el aprendizaje basado en retos, que se centra en la propuesta de desafíos y problemas estimulantes, surge como una estrategia prometedora para contrarrestar esta desmotivación. Al presentar objetivos claros y alcanzables, junto con un sistema de recompensas y reconocimiento, se fomenta la perseverancia y el desarrollo de habilidades de resolución de problemas. La superación de estos retos proporciona una sensación de logro y satisfacción, lo que a su vez refuerza la motivación intrínseca del estudiante y contribuye a un aprendizaje más profundo y significativo. 

Este proyecto, titulado "CodeBoost: Impulsando la motivación y mejorando el rendimiento mediante a través de la programación competitiva en la enseñanza de Ingeniaría Informática.", se centra en la implementación de un sistema gamificado de aprendizaje basado en retos para mejorar la enseñanza de la programación a nivel universitario en grados relacionados con la informática. El objetivo principal es incrementar el interés y la motivación de los estudiantes hacia la programación, utilizando competiciones regulares como una herramienta para el aprendizaje activo y el desarrollo de competencias transversales. 

La programación competitiva ofrece una serie de beneficios que la convierten en una herramienta pedagógica valiosa, especialmente en la formación de futuros profesionales en informática. No solo refuerza los conocimientos teóricos adquiridos en clase, sino que también promueve el desarrollo de habilidades cruciales para el éxito en el campo. Entre estos beneficios destacan: 

• Mejora de la capacidad de resolución de problemas: Los participantes se enfrentan a problemas algorítmicos complejos que requieren un análisis profundo, pensamiento lógico y creativo para encontrar soluciones eficientes. 
• Fortalecimiento del pensamiento algorítmico: La práctica constante en la resolución de problemas de programación competitiva ayuda a interiorizar diferentes algoritmos y estructuras de datos, así como a comprender su aplicación en diversos contextos. 
• Desarrollo de habilidades de depuración y optimización de código: La búsqueda de soluciones óptimas en términos de tiempo y espacio obliga a los estudiantes a depurar y optimizar su código de manera rigurosa. 
• Fomento del aprendizaje autodirigido: La programación competitiva motiva a los estudiantes a buscar recursos adicionales y a aprender nuevas técnicas de programación por iniciativa propia. 
• Gestión del tiempo y la presión: Las competiciones, con sus límites de tiempo, preparan a los estudiantes para trabajar bajo presión y gestionar su tiempo de manera efectiva, habilidades esenciales en el mundo laboral. 
• Liderazgo y trabajo en equipo: Fomenta la colaboración, la comunicación y la capacidad de trabajar en equipo para alcanzar un objetivo común. 
• Preparación para entrevistas técnicas: Muchos de los problemas planteados en las competiciones de programación son similares a los que se encuentran en las entrevistas técnicas de empresas tecnológicas, lo que proporciona una valiosa preparación para el futuro profesional. 

Además, la naturaleza competitiva, combinada con la posibilidad de obtener reconocimiento y recompensas, añade un elemento de gamificación al aprendizaje, lo que aumenta la motivación y el interés de los estudiantes. 

Las competiciones se llevarán a cabo en un entorno online denominado DOMjudge, que se desplegará para que pueda ser usado por las asignaturas que lo soliciten. DOMjudge es un sistema automatizado de evaluación de envíos de programación, ampliamente utilizado en concursos de programación como el ICPC (International Collegiate Programming Contest). Ofrece una plataforma robusta y completa para gestionar todo el ciclo de vida de una competición, desde la creación de problemas y la gestión de equipos, hasta la evaluación automática de las soluciones enviadas por los participantes y la generación de clasificaciones en tiempo real. Además, DOMjudge es de código abierto, lo que permite su adaptación y personalización a las necesidades específicas de cada competición. 

Dicho sistema será utilizado en la E.T.S.I. Sistemas Informáticos (ETSISI) de la UPM, y más concretamente en las asignaturas de “Taller de Programación” (asignatura de primer curso en la que están matriculados alrededor de 230 estudiantes) y “Programación orientada a objetos” (asignatura de segundo curso en la que están matriculados alrededor de 400 estudiantes). 

El proyecto no solo se centrará en competiciones internas, sino que también fomentará la participación de los estudiantes en competiciones universitarias de reconocido prestigio, tanto a nivel nacional (AdaByron) como internacional (ICPC - International Collegiate Programming Contest). Esta participación externa proporcionará a los estudiantes una valiosa experiencia competitiva, les permitirá medir sus habilidades con otros estudiantes de diferentes universidades y les abrirá puertas a nuevas oportunidades en el ámbito de la programación. 

Objetivos que se pretenden alcanzar. 

• Desplegar DOMjudge para su uso en las asignaturas especificadas anteriormente, así como su posible uso en otras asignaturas que lo soliciten. 
• Realizar competiciones de programación en la asignatura “Taller de Programación”, tomando medidas mediante instrumentos de investigación que permitan analizar el impacto de estas. 
• Realizar competiciones de programación en la asignatura “Programación Orientada a Objetos”, tomando medidas mediante instrumentos de investigación que permitan analizar el impacto de estas. 
• Realizar competiciones abiertas a todos los estudiantes de la ETSI de Sistemas Informáticos para dar a conocer la programación competitiva como una herramienta de aprendizaje atractiva y desafiante, y para fomentar la participación en competiciones externas. 
• Se evaluará el impacto del proyecto mediante el análisis de los resultados de la investigación, con el objetivo de verificar la efectividad de los concursos realizados en cuanto al aprendizaje, el desarrollo de habilidades transversales y el aumento de la motivación del estudiantado. 
• Diseminar los resultados del proyecto y la investigación en diversos medios, tanto aquellos de carácter divulgativo como por ejemplo el blog del Grupo GIETEMA o los canales de difusión del servicio de innovación educativa, como aquellos de carácter científico como revistas JCR y congresos internacionales. 

Este proyecto de programación competitiva mejora la calidad de la enseñanza en la ETSI de Sistemas Informáticos, centrándose en tres ejes principales: 

1. Innovación metodológica y aprendizaje activo: Se introduce la programación competitiva como una metodología innovadora que complementa la enseñanza tradicional. A través de la resolución de problemas y la participación en competiciones, los estudiantes aplican sus conocimientos de forma práctica, desarrollando un aprendizaje más activo, profundo y significativo. Este enfoque, centrado en el estudiante, fomenta la autonomía, la creatividad y la capacidad de autoaprendizaje. 

2. Desarrollo de competencias clave para la empleabilidad: La programación competitiva fortalece habilidades transversales esenciales para el éxito profesional en el sector tecnológico. El pensamiento crítico, la resolución de problemas, la gestión del tiempo y el trabajo en equipo se desarrollan a través de la práctica constante y la competición. Este enfoque prepara a los graduados para las demandas del mercado laboral, mejorando sus perspectivas de empleabilidad y su competitividad profesional. 

3. Motivación e interés por la programación: La gamificación inherente a la programación competitiva, con sus retos, clasificaciones y recompensas, aumenta la motivación y el interés de los estudiantes. Este aprendizaje lúdico y desafiante fomenta la participación, la perseverancia y la satisfacción por el logro, creando un ambiente de aprendizaje más estimulante y efectivo. El incremento de la motivación se traduce en un mayor compromiso con los estudios y una mejora en el rendimiento académico. 

El proyecto se desarrollará en las siguientes fases, con sus correspondientes acciones en orden cronológico: 

Fase 1: Puesta en marcha y preparación: 

• Adaptación de la plataforma DOMjudge a las necesidades del proyecto. Configuración de la plataforma, creación de cuentas de usuario, establecimiento de roles y permisos. 
• Diseño y creación de un repositorio de problemas de programación. Se elaborarán problemas de diferentes niveles de dificultad, alineados con el contenido de las asignaturas del grado. 
• Elaboración de materiales de apoyo para los estudiantes. Se crearán tutoriales, guías y ejemplos para facilitar el aprendizaje y la participación en las competiciones. 
• Difusión del proyecto entre los estudiantes. Se realizarán presentaciones, se enviarán correos electrónicos y se utilizarán las redes sociales para dar a conocer el proyecto y animar a la participación. 

Fase 2: Implementación y desarrollo: 

• Organización y ejecución de competiciones internas de programación. Se establecerá un calendario de competiciones. 
• Seguimiento y análisis del rendimiento de los estudiantes. Se monitorizará la participación, el rendimiento y la evolución de los estudiantes en las competiciones. 
• Sesiones de entrenamiento y tutorías. Se ofrecerán sesiones de entrenamiento específicas para preparar a los estudiantes para las competiciones externas (AdaByron, ICPC). 
• Retroalimentación y mejora continua. Se recogerá feedback de los estudiantes y se realizarán ajustes en la plataforma, los problemas y las actividades para optimizar el proceso de aprendizaje. 

Fase 3: Participación en competiciones externas: 

• Preparación específica para AdaByron. Se realizarán sesiones de entrenamiento intensivas, simulacros de competición y análisis de problemas de ediciones anteriores. 
• Participación en la competición AdaByron. Se formarán equipos y se les proporcionará el apoyo necesario para su participación en la competición. 

Fase 4: Evaluación y difusión de resultados: 

• Análisis de los resultados del proyecto. Se evaluará el impacto del proyecto en el aprendizaje, la motivación y el rendimiento de los estudiantes. 
• Elaboración de un informe final. Se documentarán los resultados del proyecto, las conclusiones y las recomendaciones para futuras ediciones. 
• Difusión de los resultados del proyecto. Se presentarán los resultados en congresos, jornadas y publicaciones científicas. 

Para llevar a cabo un seguimiento apropiado del proyecto, se llevarán a cabo encuentros regulares donde se monitoreará el avance global del proyecto y la calidad de los resultados que se van generando. A estas reuniones participarán los miembros del proyecto, junto con otros colaboradores que se consideren necesarios para mantener un seguimiento adecuado del proyecto (como otros docentes expertos en el tema y otros docentes de las materias implicadas).

• Plataforma de programación competitiva configurada y adaptada: La plataforma (ej: DOMjudge) estará completamente configurada y lista para su uso, incluyendo la gestión de usuarios, problemas, competiciones y clasificaciones. Esto constituye un recurso valioso para la ETSISI (y la UPM), que podrá ser utilizado en futuras ediciones del proyecto y en otras asignaturas. 
• Repositorio de problemas de programación: Se creará un repositorio de problemas de programación de diferentes niveles de dificultad, categorizados por temas y alineados con el contenido de las asignaturas. Este repositorio será un recurso didáctico valioso para los estudiantes y los profesores. 
• Materiales de apoyo para el aprendizaje: Se elaborarán tutoriales, guías y ejemplos de código para ayudar a los estudiantes a aprender y practicar la programación competitiva. Estos materiales estarán disponibles en la plataforma y servirán como recurso de aprendizaje complementario. 
• Materiales de apoyo para profesores: Se elaborarán tutoriales, guías y ejemplos para ayudar a los profesores a redactar nuevos problemas, gestionar competiciones e incorporar la programación competitiva en sus asignaturas. 
• Informe final del proyecto: Se elaborará un informe final que documentará la metodología, los resultados, las conclusiones y las recomendaciones del proyecto. Este informe servirá como base para futuras ediciones del proyecto y para la difusión de los resultados. 

La difusión del proyecto se realizará a través de tres canales principales: institucional, académico y científico. A nivel institucional, se utilizarán los canales de difusión del servicio de innovación educativa de la Universidad, el blog del Grupo GIETEMA y las redes sociales. En el ámbito académico, se presentará el proyecto en conferencias y jornadas sobre innovación educativa. Finalmente, se asegurará la difusión científica mediante la elaboración y publicación de al menos un artículo en una revista indexada en el Journal Citation Reports (JCR). 

Se colaborará con el Centro de Información y Comunicaciones de la ETSISI, que proporcionará recursos tecnológicos. 

Se colaborará con la asociación de alumnos Coredumped para la promoción de las pruebas y el entrenamiento.