Bases de Datos es una asignatura que se enmarca en el segundo curso del Grado en Ingeniería Informática, del Grado en Matemáticas e Informática, del Grado en Ciencia de Datos e Inteligencia Artificial y del Doble Grado en Ingeniería Informática y Administración y Dirección de Empresas en la UPM.

En esta asignatura la mayoría de los estudiantes tienen una primera toma de contacto con temas nuevo para ellos, como pueden ser el modelado abstracto usando modelos de datos, lenguajes de programación declarativos o aplicación de modelos matemáticos en la informática. También se cubren competencias trasversales como el acceso seguro a los sistemas. Con ello, en la asignatura se tienen hasta 5 bloques que deben ligarse de forma adecuada para que no parezcan islas independientes y así poder tener una buena idea de lo que es un sistema de base de datos y saber cómo usarlo. Además, debido a que las bases de datos se encuentran en prácticamente todos los proyectos informáticos, es una asignatura cuyos contenidos serán ampliamente usados por los estudiantes en sus futuras vidas profesionales, por lo que adquieran todas las competencias de la misma de forma satisfactoria.

Con este motivo, en la convocatoria de los PIE 2021/2022 se propuso y se ejecutó un proyecto (“The Great Quiz of Databases”) en el que se proponía un formato de concurso online semanal al estilo concurso televiso en el que los estudiantes se conectaban a directos a través de la plataforma Twitch y tenían que contestar preguntas de opción múltiple usando Wooclap, una alternativa a Kahoot de la que la UPM adquirió la licencia meses antes. Uno de los principales problemas de este formato es, precisamente, la limitación a preguntas de opción múltiple, mientras que la asignatura es eminentemente práctica.

En esta ocasión se propone una actividad que combina fase online y fase presencial, en la que los estudiantes deberán resolver problemas de cada uno de los bloques de la asignatura para ir consiguiendo pistas con las que deberán resolver un misterio. Para ello se propondrá un problema inicial al que todos los estudiantes tendrán acceso y la solución al mismo les conducirá a lugares físicos del campus de Montegancedo (donde se imparten las titulaciones objeto de este proyecto) o virtuales, donde encontrarán códigos que les darán acceso a más problemas. De esta forma se combina la resolución de ejercicios de la asignatura con un formato de “gymkhana”. A su vez, con cada código que consigan y canjeen en la plataforma web habilitada para ello les proporcionará una pista para resolver el misterio en la fase final posterior.

La fase online combinará sesiones en directo del “The Great Quiz of Databases” usando el formato del curso pasado, en el que los estudiantes podrán obtener más pistas para la resolución del misterio en la fase final y/o códigos para obtener ejercicios.

En la fase final el misterio estará contenido en una base de datos en la que tendrán que encontrar información con comandos SELECT apropiados y con lo que vayan obteniendo tendrán que hilar la información recopilada en todo el concurso. Los códigos que hayan recopilado y canjeado en las fases anteriores ayudarán en esta última fase, de forma que cuantos más códigos hayan canjeado, más sencillo será para ellos resolver la parte final, ya que se les desvelarán detalles sobre la estructura de la base de datos.

El ganador, sin embargo, no será el que primero resuelva el misterio final, sino que los estudiantes irán consiguiendo puntos a lo largo del juego por cada código canjeado, premiando también la constancia. La puntuación asignada dependerá del tiempo que hayan tardado en canjear ese código desde que fue liberado, de forma que se premie a los estudiantes que antes resuelvan los problemas. También se asignarán puntos en las sesiones semanales en directo del “The Great of Databases”, que seguirán siendo en formato de opción múltiple usando Twitch y Wooclap. Y, por supuesto, también sumarán una parte importante de los puntos mediante la resolución del misterio final.

En cuanto a la difusión de la actividad se usará, en primer lugar, el foro de Moodle para darla a conocer a los estudiantes matriculados y, además, se promocionará la misma usando redes sociales creadas a tal efecto por el Grupo de Innovación Educativa CIBELES, como son Twitter, Instagram y TikTok (todas ellas ya existen, están en uso y cuentan con un número suficiente de seguidores).

Además, en lo que se refiere a la motivación para participar, los estudiantes que consigan más puntos acumulados entre los ejercicios y misterios que tengan que resolver obtendrán unas tazas con un diseño exclusivo relativo a la asignatura.

Por último, para evaluar los resultados obtenidos por el proyecto se usará una estrategia de evaluación de experimentos naturales, en la que se compararán los resultados finales de estudiantes con características similares de entre los que hayan participado en la actividad y los que no hayan participado. De esta forma se evita comparar a los que han participado con los que no (o con estudiantes de otros cursos), ya que estas estrategias implican la introducción de un sesgo.

Por último, en línea con el objetivo 4 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, para promover un aprendizaje abierto y una formación continua para estudiantes que ya hayan cursado la asignatura en cursos previos, la actividad no quedará limitada sólo a los estudiantes matriculados en la asignatura, sino que se permitirá que cualquiera pueda participar, pero reservando la mayoría de premios (si bien no todos) a los estudiantes que sí estén matriculados en uno de los grados implicados.

El objetivo principal del proyecto que se propone es que los estudiantes refuercen la adquisición de las competencias de la asignatura Bases de Datos y mejoren los resultados de aprendizaje recogidos en las guías de aprendizaje de la misma.

Para conseguir este objetivo principal, se proponen los siguientes objetivos específicos:

1. Mejorar la capacidad de resolución de problemas (competencia transversal) aplicando conocimientos de matemáticas, ciencias e ingeniería.
2. Mejorar la capacidad para usar las TIC (competencia transversal) y aplicarlas a diferentes aspectos de su vida cotidiana.
3. Mejorar la capacidad para el aprendizaje autónomo (competencia transversal).
4. Mejorar la capacidad de abstracción de problemas informáticos, usando para ello modelos matemáticos.
5. Afianzar los conocimientos sobre diseño, creación, consulta y manipulación de repositorios de datos.
6. Afianzar los conocimientos sobre configuración, administración, uso y optimización de sistemas gestores de bases de datos relacionales.

Como puede verse, mediante los objetivos expuestos se mejorarán también ciertas competencias transversales de los estudiantes.

La asignatura de Bases de Datos tiene ciertos aspectos que pueden chocar con algunas ideas que los estudiantes tienen en la cabeza, ya que es una asignatura que aúna un trasfondo formal y matemático (modelo relacional y álgebra relacional), pero que se traslada a un aspecto muy práctico de la informática y que estará presente en toda su vida profesional (uso del lenguaje SQL y el acceso a bases de datos usando lenguajes de propósito general), pasado para ello por un modelo conceptual (modelo Entidad-Relación) y por el estudio de aspectos de seguridad en el acceso a bases de datos.

Si bien es una manera extraordinaria para que los estudiantes entiendan la necesidad de asignaturas básicas teóricas, es necesario también que los estudiantes tengan la capacidad necesaria para ir de ese punto de abstracción al práctico, cuestión que debe desarrollarse aún en los estudiantes que cursan Bases de Datos, ya que se encuentra sólo en segundo curso de las diferentes titulaciones.

Estas dificultados pueden verse principalmente en el Grado en Ingeniería Informática, titulación en la que la tasa de rendimiento del curso pasado fue del 41.05% en la convocatoria ordinaria y del 63.16% considerando ambas convocatorias. Además, se da la circunstancia de que la tasa de absentismo fue muy baja (del 5.26% en la convocatoria ordinaria y del 10.12% en la extraordinaria), lo que quiere decir que la mayoría de estudiantes se presentaron, pero suspendieron, dejando un total de más de 100 estudiantes con la asignatura suspensa sólo en esta titulación, por lo que es necesario tomar medidas que corrijan estas tasas.

En lo que se refiere al Grado en Matemáticas e Informática los resultados fueron mucho mejores, con una tasa de rendimiento del 73.08% en la convocatoria ordinaria y un 86.54% considerando ambas convocatorias. Esto puede ser debido a varios factores, como el que la forma de pensar de estos estudiantes es diferente, ya que por la naturaleza del grado ya combinan el trasfondo matemático con la parte práctica de la informática. Además, debe tenerse en cuenta que la nota de acceso es superior y que el conjunto de profesores es diferente. Además, las prácticas se realizaron con un seguimiento mucho más personalizado al tratarse de grupos mucho más pequeños. Situación similar ocurrió en el Grado en Ciencia de Datos e Inteligencia Artificial, en el que la tasa de rendimiento de la convocatoria ordinaria fue del 72.73% y del 100% entre ambas. Sin embargo, puede resultar interesante comparar el impacto que la actividad puede tener en los grados con estas mejores tasas ya de por sí, con el impacto en el Grado en Ingeniería Informática.

Con todo ello, si bien puede verse que el principal objetivo sería el Grado en Ingeniería Informática para abordar la alta tasa de suspensos, los estudiantes de todos los grados de esta asignatura pueden verse beneficiados.

Fase 1: Preparación de los problemas que los estudiantes deberán ir encontrando. Duración: 07/01/2023 a 31/03/2023.

Fase 2: Preparación y mantenimiento de la infraestructura informática (hardware y software) necesaria para llevar a cabo el proyecto. Duración: 15/01/2023 a 15/11/2023.

Fase 3: Publicitación del proyecto en redes sociales. Duración: 01/02/2023 a 15/11/2023.

Fase 4: Inscripción a la actividad por parte de los estudiantes. Duración: 06/02/2023 a 28/02/2023.

Fase 5: Puesta en funcionamiento de los online quizzes semanales entre los estudiantes de los diferentes grados. Duración: 13/02/2023 a 22/05/2023.

Fase 6: Lanzamiento de la búsqueda de misterios/problemas y resolución de los mismos. Duración: 13/02/2023 a 22/05/2023.

Fase 7: Preparación del misterio final en modo base de datos que debe consultarse. Duración: 01/03/2023 a 31/03/2023.

Fase 8: Lanzamiento y resolución del misterio final. Duración: 03/05/2023 a 22/05/2023.

Fase 9: Confección de encuesta de satisfacción sobre la actividad. Duración: 01/05/2023 a 07/05/2023.

Fase 10: Paso de la encuesta de satisfacción a los participantes en la actividad. Duración: 23/05/2023 a 31/05/2023.

Fase 11: Análisis de los resultados obtenidos por los estudiantes de las distintas titulaciones y de las encuestas y entrega de premios. Duración: 01/06/2023 a 30/06/2023.

Fase 12: Preparación de un artículo para la difusión de los resultados en un congreso de innovación educativa. Duración: 01/09/2023 a 31/10/2023.

Fase 13: Preparación de la memoria final del proyecto. Duración: 01/11/2023 a 15/11/2023.

Para un correcto seguimiento del PIE se proponen reuniones periódicas entre los miembros del mismo, cuya periodicidad podrá variar según la carga de trabajo de cada momento del proyecto. Por ejemplo, en el inicio de la actividad y la implantación de la misma, en los meses de febrero a abril (al menos), se proponen reuniones semanales para actualizar los ejercicios y planificar su reparto por el campus. Más tarde las reuniones podrán ser quincenales y, desde junio, mensuales.

Para analizar los resultados se realizará un estudio basado en experimentos naturales. Estos estudios toman una serie de variables de individuos que han participado voluntariamente en la actividad y las mismas variables de estudiantes que no lo han hecho. Tras ello, se comparan estudiantes de ambos grupos que tengan características similares en el resto de variables observadas.

De esta forma se consigue eliminar el sesgo que se produciría al comparar, por ejemplo, calificaciones entre participantes y no participantes, ya que los que participen pueden tener una cierta predisposición y tener mejores calificaciones de por sí en otras asignaturas.

En este caso se usarán técnicas de clustering para agrupar estudiantes con perfil similar y se comprobará si las notas finales de Bases de Datos de los estudiantes dentro de los mismos clusters presentan discrepancias (el proyecto ha podido influir) o no. En concreto, se espera que la diferencia entre estudiantes del mismo cluster que han participado en la actividad y los que no, sea, al menos, de 0.5 puntos en la nota final de la asignatura.

También se evaluará el proyecto mediante una encuesta a los estudiantes que participaron con preguntas que deberán puntuar en una escala entre 1 y 5 (tipo Likert). En dicha encuesta en la que se evaluará la satisfacción de los estudiantes, el impacto que creen que la actividad ha tenido para adquirir las competencias, si recomendarían la actividad a otros estudiantes y el grado de innovación de la actividad. Se espera obtener una media en cada uno de estos ítems de, al menos, 3,5 puntos en dicha escala Likert entre 1 y 5.

Como resultado de la implantación del proyecto se generará una importante colección de ejercicios de la asignatura, que podrá ser usada en el futuro con fines didácticos en asignaturas de Bases de Datos, tanto en diferentes titulaciones de la UPM como en cualquier curso universitario o de FP sobre la materia. Además, se generará un espacio web para la resolución de los misterios, como añadido al espacio ya existente del “The Great Quiz of Databases”, ampliando su funcionalidad.

Se mantendrán las cuentas ya existentes en redes sociales, que divulgarán la experiencia del proyecto y en las que los estudiantes podrán lanzar dudas que puedan surgirles con respecto al desarrollo de la actividad.

También se pretende presentar los resultados del PIE en un congreso de innovación educativa relevante, como las Jornadas JENUI, INTED o EDULEARN.

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