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Diseno y evaluacion de un juego serio para la formacion de estudiantes universitarios en habilidades de trabajo en equipo.

Designing and evaluating a serious game for training university students in team-working skills

1. Introduccion (1)

El aprendizaje basado en juegos serios en el ambito educativo es una incorporacion reciente, producto de la proliferacion de ayudas tecnologicas en el ambito educativo y de la apertura necesaria a nuevos metodos didacticos que apoyen al educador en la complejidad de aunar la transmision de conocimientos y en el entrenamiento en competencias que comprenden el proceso de aprendizaje.

En los ultimos anos se ha producido un notable conjunto de experiencias de aplicacion del aprendizaje basado en juegos a escenarios de formacion reglada, particularmente en el entorno de la educacion superior, que han animado a intentar desarrollar una herramienta de trabajo disenada para el desarrollo de una de las competencias mas complejas como objetivo del proceso de aprendizaje y mas renida a la vez con el individualismo: el trabajo en equipo (Westera, Nadolski, Hummel & Wopereis, 2008; Guillen-Nieto y Aleson-Carbonell, 2012).

1.1. Establecimiento de la importancia del tema

El proyecto que se ha desarrollado se circunscribe dentro de la regulacion espanola del sistema de educacion superior, partiendo del Real Decreto 1393/2007 por el que se establece la ordenacion de las ensenanzas universitarias oficiales, cuya finalidad debe ser la obtencion por parte del estudiante de una formacion general orientada para el ejercicio de actividades de caracter profesional. Esta orientacion profesional requiere integrar en las ensenanzas competencias genericas basicas y competencias mas especificas que posibiliten una orientacion profesional que permita a los titulados la integracion en el mercado de trabajo.

Ello obedeceria a que tradicionalmente los graduados eran personas que habian completado sus estudios, demostrando sus progresos en un ambito de conocimiento especifico, pero en la actualidad los estudiantes tienen ademas que demostrar la adquisicion de determinadas competencias que tendran que aplicar en la practica de actividades profesionales o de investigacion relacionadas con su ambito de estudio (Gonzalez y Wagenaar, 2003; Rue y Martinez, 2005; Delgado Garcia, 2005).

En un marco mas amplio, la evolucion actual de la Sociedad del Conocimiento exige un cambio de mentalidad en el profesorado para adaptar las metodologias docentes, en base a las posibilidades que ofrece el entorno digital para ensenar de forma distinta, adaptandose a las formas de aprender de los "nativos digitales". Ensenar de forma diferente exige el empleo de metodologias activas y cooperativas para un mundo lleno de complejidad. Y precisamente para trabajar de forma cooperativa, es necesario desarrollar la competencia de trabajo en equipo, que existe cuando los miembros del grupo perciben que estan unidos entre si (interdependencia positiva) de forma que no pueden triunfar sin que los demas triunfen (responsabilidad individual y grupal), debiendo de existir una interaccion que tiene lugar cuando los miembros del grupo comparten recursos, ayuda, apoyo y aprenden habilidades sociales que les permitan actuar como parte del grupo. Para ello, los grupos deben hablar sobre el proceso, y sobre como van a conseguir los objetivos. Por ultimo, deben detectar que acciones de los miembros del grupo ayudan o no y decidir que conductas cambiar y cuales no, lo que se conoce como autoevaluacion grupal.

Siguiendo a Domingo (2008) por aprendizaje cooperativo se entiende "el poder operar, desde un punto de vista docente, con pequenos grupos de estudiantes que trabajan juntos para aprovechar al maximo su aprendizaje y el de sus companeros de grupo, de manera que cada cual pueda construir su conocimiento si dispone de colaboracion de sus companeros". Es precisamente en este ambito en el que se circunscriben los denominados juegos serios, los cuales promueven la comprension, la integracion y la aplicacion de conceptos, lo que permite mejorar el rendimiento, a diferencia de las clases magistrales en las que el alumno es un mero receptor de la informacion (Clark, 2004; Pease, 2010). Desde esta perspectiva, la participacion de los estudiantes en entornos virtuales, donde tienen que poner en practica su aprendizaje, implica un refuerzo de la experiencia de ensenanza-aprendizaje (Squire, 2005; Sharpe, Beetham y De Freitas, 2010).

Lo anteriormente expuesto cobra pleno sentido si tenemos en cuenta el nuevo escenario de la Universidad de Leon, que apuesta por el estimulo en los docentes de mejorar la calidad de la docencia acorde con la nueva coordenada contextual de la accion docente enmarcada en el Espacio Europeo de Educacion Superior (EEES), en la que se hace necesario el desarrollo de programas de innovacion docente que estimulen y reconozcan la participacion del profesorado en actividades que desarrollen nuevas metodologias de ensenanza-aprendizaje, que en este caso se centrarian en propiciar el desarrollo de competencias genericas en los alumnos a traves del diseno de actividades de aprendizaje basadas en Juegos Serios (Serious Games).

La utilizacion de los Juegos Serios esta justificada por la capacidad que ofrecen de simular la realidad, lo que los convierten en una herramienta clave para promover el aprendizaje y transferir el conocimiento, estimulando la participacion de los estudiantes en escenarios virtuales, lo que sin ninguna duda fomenta la generacion y manejo de expectativas, comenzando por la voluntad de los participantes, por aprender.

1.2 Objetivos especificos del proyecto e hipotesis

Para poder entender el objetivo especifico, se recurrio a una metafora. En el filme de John Badham (1983) "Juegos de Guerra", David (Mathew Broderick) es un experto informatico capaz de saltarse los mas avanzados sistemas de seguridad y de descifrar los mas hermeticos codigos secretos, si bien su juego se complica cuando involuntariamente conecta su ordenador al Departamento de Defensa americano, encargado del sistema de defensa nuclear. Desencadena asi una situacion de peligro dificilmente controlable. Con la ayuda de su novia y de otro informatico genial intentara, en una carrera contrarreloj, evitar la Tercera Guerra Mundial. Esta idea sugirio disenar un juego serio que permitiera poner a estudiantes en una situacion de estres que provocase la necesidad de analizar en grupo y detectar una estrategia que involucrase al completo las habilidades de trabajo en equipo para su resolucion, fruto de la cual surgio Concordia.

Como hipotesis de investigacion se sostiene que la mejora de trabajo en equipo mejora con la experiencia en dicho juego serio. Para ello se ha tomado en consideracion que los escenarios de aprendizaje mediados por las TIC, con base en tecnologias digitales interactivas, puede favorecer las condiciones para la puesta en practica de las nuevas metodologias activas, reclamadas desde todos los foros educativos: se hacen viables diversas modalidades de aprendizaje abierto, con ofertas educativas flexibles, validas tanto para entornos presenciales como semipresenciales o a distancia (Carrillo Ramos, 2009; Cook, Ley, Crawford y Warner, 2009).

2. Metodologia

Para entender las razones que justifican la eleccion del metodo se hace uso de una segunda metafora. En la pelicula "Airplane" (Aterriza como puedas), producida y dirigida por Jim Abrahams, David Zucker y Jerry Zucker (1980), Ted Striker, un ex piloto de caza, debe vencer su miedo a volar, causado por un trauma psicologico sufrido durante la guerra, y tomar los mandos del avion, conducirlo a su destino y hacerlo aterrizar en malas condiciones atmosfericas, guiado por los controladores de trafico aereo Steve McCrosky (Lloyd Bridges) y Rex Kramer (Robert Stack) y con la ayuda de su ex novia Elanie (Julie Hagerty), azafata a bordo, y la de uno de los pasajeros, el estrafalario medico Dr. Rumack (Leslie Nielsen). Esta situacion de tension provocada por la necesidad de aterrizar era precisamente la emulacion que deseabamos provocar con nuestro juego serio Concordia.

Se trataba de una herramienta atipica y sorprendente para alumnos que no esperaban en ningun caso afrontar el reto de resolver una situacion que podria ser real: convertirse en equipos de controladores aereos. En consecuencia, se abordo el diseno del juego desde el punto de vista de una herramienta de simulacion adaptada a un entorno de nativos digitales no expertos pero familiarizados con los juegos digitales. Para ello, se conto con la direccion tecnica de Jesus Gonzalo (coordinador de la Titulacion en Ingenieria Aeronautica de la ULE) asistido directamente por un equipo de expertos en diseno Pedagogico.

Las carencias en el diseno pedagogico constituyen uno de los nuevos y principales retos del uso de juegos serios en entornos educativos. De este modo, se aplico el diseno propuesto y posteriormente la evaluacion al Marco de Analisis desarrollado por el Grupo de Investigacion Aplicada del Instituto de Juegos Serios de la Universidad de Coventry (De Freitas y Jarvis, 2008; De Freitas et al., 2009; Jarvis y De Freitas, 2009). Esta herramienta resulta de utilidad para los profesores que usan los juegos y simulaciones en el aprendizaje y ensenanza practica, e incluye las cuatro dimensiones de analisis siguientes: a) los aspectos especificos del aprendiz: incluyendo el perfil, rol y competencias, b) la pedagogia utilizada: asociativa, cognitiva y social-situacional, c) la representacion seleccionada para el diseno del juego: fidelidad, interactividad, grado de inmersion, y d) el contexto en el que se desarrolla el aprendizaje: ambiente, acceso al aprendizaje y los recursos de apoyo.

Por otro lado, al igual que el juego siempre ha supuesto una actividad inherente a la vida escolar, especialmente en el ambito de la educacion no formal o informal, sin embargo, no se ha abordado el necesario paso a la integracion del juego en la educacion formal, siendo relegado a menudo como actividad distractora del proposito educativo, desaprovechando su potencial instructivo. Gee (2005) senala que, pese a que el aprendizaje se basa en la motivacion de los estudiantes por parte de sus docentes (empowerment) y una combinacion entre la capacidad de resolver problemas y de conseguir conocimiento sobre la realidad, sin embargo los participantes en un juego juegan para satisfacer una necesidad social y no tanto para resolver el desafio de un juego. De este modo, a menudo se obvia que la practica de juegos digitales en el aula no solo consiste en la puesta en practica de un aprendizaje de conocimientos, sino que supone la aplicacion de comportamientos en orden a una estimulacion del mas amplio conjunto cognitivo del triangulo conocimientos-actitudes-percepciones.

Por ultimo, se pretendido contribuir a una aproximacion academica al ambito del diseno pedagogico de los juegos serios en el aula, dado que en el ambito academico la mayoria de los estudios hasta la fecha se han centrado especialmente en el estudio de la interaccion tecnologica y, en menor medida, en los aspectos pedagogicos y de soporte a los estudiantes (Pivec, 2007).

2.1.Descripcion del metodo utilizado para el diseno del software

En relacion al diseno del juego serio cabe mencionar que se abordo un diseno instruccional en orden a los requisitos organizacionales y de usuario, teniendo en consideracion los siguientes parametros:

* Debia tratarse de una herramienta de facil manejo y comprension para estudiantes de cualquier tipo de formacion o conocimientos previos.

* Debia proponer tareas que requiriesen ejercicios colaborativos entre varios jugadores.

* En cuanto al diseno del software, se opto por las caracteristicas siguientes:

** No debia tratarse de un juego competitivo estilo "arcade".

** Se debian evitar elementos confusos en el ambito del lenguaje utilizado, los graficos o el diseno, por lo que se opto por un estilo bidimensional.

** Se evitaron elementos alusivos a valores sociales o eticos que provocasen reacciones imprevistas en el plano emocional de los jugadores.

** Se escogio un diseno con simplicidad de perspectivas.

En consecuencia, se opto por recurrir a un diseno basado en experiencias de simulacion (Simulation Experience Design Method) que se han demostrado como instrumentos de entrenamiento con un elevado potencial para la puesta en practica de capacidades por parte del jugador, tanto por la combinacion del factor "tiempo real" como por el retorno de resultados para el jugador (Raybourn 2006; Knight et al., 2010).

El resultado fue el diseno de Concordia, un juego serio que simula una actividad de control del trafico aereo, en el que los jugadores tienen que combinar una serie de aviones en vuelo, que tienen diferentes rutas y duracion del vuelo, para optimizar el uso del espacio aereo (medido en el tiempo) y evitar cualquier colision entre ellos. Cada miembro del equipo representa una aerolinea y es responsable de 3 aviones, por lo que cada equipo debe colocar 12 aviones en el espacio aereo. Tienen que encontrar la mejor solucion posible para reducir al minimo el tiempo de vuelo total de todos sus aviones. Los vuelos de cada linea aerea tienen el mismo color y todos ellos se pueden mover a lo largo de un eje que representa el tiempo de vuelo. Cada plano es un segmento, cuya pendiente y longitud representan, respectivamente, la ruta y la duracion del vuelo. En la Figura 1 se representa el problema inicial.

Como resultado se pueden dar varias combinaciones de colocacion de los aviones que permiten evitar las colisiones entre ellos. Por ejemplo, las Figuras 2 y 3 representan dos posibles soluciones para el problema inicial. Logicamente, la mejor solucion es la combinacion de aviones que permite la mas corta duracion total del vuelo.

[FIGURA 1 OMITIR]

[FIGURA 2 OMITIR]

De este modo, cada miembro del equipo tiene que negociar sobre la distribucion de los aviones dentro del espacio aereo con los demas miembros del equipo, ya que su mejor solucion viene necesariamente apoyada por las soluciones de sus companeros de grupo, en consonancia con la idea base de la competencia de trabajo en equipo. Dado que la mejor solucion es conocida por el profesorado, es posible conocer el numero de grupos que efectivamente a traves del proceso de negociacion consiguen obtenerla.

2.2. Descripcion de las caracteristicas de la muestra

El proyecto se lleva a cabo durante el periodo Septiembre 2011 a enero de 2011, con estudiantes del Grado en Educacion Infantil de la Universidad de Leon. La muestra inicial fue de 63 estudiantes, de los cuales el numero de participantes validos fue 56 debido a la falta de asistencia a las sesiones u otras circunstancias. De este modo, los participantes fueron asignados al azar a 14 grupos de cuatro personas, los cuales realizaron cuatro sesiones de juego de diez minutos. En la siguiente Tabla 1 se detalla el perfil de los participantes.

2.3 Descripcion del proceso de recogida de datos

La recogida de datos se llevo a cabo en varias sesiones. En la primera sesion se presenta el tutorial del juego y el sujeto se enfrenta a la ejecucion de las primeras partidas individuales, en la segunda sesion los sujetos se familiarizaron con el funcionamiento del juego serio por equipos, y se clarifican los sistemas de puntuacion, como paso previo a la realizacion de las primeras partidas de equipo, pero de modo no competitivo entre los diferentes equipos. La tercera y cuarta sesion se destinan integramente a realizar partidas en equipos, los que permite obtener los datos de las soluciones obtenidas.

Dado que el objetivo principal era el desarrollo de la competencia de trabajo colaborativo, se suponia que los estudiantes podrian obtener los mejores resultados solo si el equipo de jugadores recurrian a tecnicas de comunicacion, negociacion y cooperacion entre ellos. En orden a analizarlo, las soluciones obtenidas por los 14 grupos en la primera ronda de juego (sin entrenamiento) se compararon con los participantes en el ultimo juego (despues del entrenamiento). Ademas, se utilizo una prueba de Chi cuadrado para analizar las dos variables categoricas: la experiencia del juego serio (con o sin entrenamiento previo) y la obtencion del mejor resultado del juego (mejor tiempo respecto a otros tiempos registrados) y de este modo, en consecuencia, la mejora en la competencia de trabajo en equipo.

3. Resultados

Los datos de los 14 grupos se muestran en la tabla de contingencia siguiente (Tabla 2). En la parte superior (sin entrenamiento), solo 2 grupos obtuvieron el mejor rendimiento. En el juego final, despues del entrenamiento, 8 equipos consiguieron la solucion.

El valor de Chi cuadrado fue 5,60 con 1 grado de libertad, por lo que es estadisticamente significativa para un nivel de significacion de 0,05. Por tanto, se acepta la hipotesis nula de independencia entre la formacion (la experiencia en el juego serio) y tiempo de solucion, que mide la mejora de las habilidades de trabajo en equipo. Ademas, 0% de las celdas tenian una frecuencia esperada inferior a 5, por lo que los resultados de la prueba pueden considerarse fiables.

4. Conclusiones

Este estudio pretende mostrar que los estudiantes que han recibido formacion mediante el metodo de los Juegos Serios estan mas dispuestos a colaborar y establecer acciones de trabajo en equipo, gracias a la motivacion adicional que supone la resolucion de un desafio como el juego. Se trata de un hallazgo alentador aunque es necesario profundizar en la investigacion para determinar cuanto tiempo de uso de los Juegos Serios resulta necesario para alcanzar los objetivos de la asignatura en cuanto a adquisicion de competencias se requiere. De este modo podriamos averiguar si la efectividad del Juego Serio es compatible con el numero de horas que requiere su practica a efectos de conseguir los objetivos de la asignatura por parte del alumno.

Otra de las conclusiones de la experiencia, tras consultar a los alumnos participantes, es que efectivamente la motivacion tanto para participar en este tipo de actividades inusuales para la formacion reglada habitual no solo es muy elevada, sino que igualmente resulta mayoritaria la disposicion para volver a participar en actividades similares en la linea sugerida por Clark (2004).

Del resultado de aplicar la metodologia de analisis de De Freitas y Oliver (2006), concluimos que, en relacion a los aspectos especificos del aprendiz destaca la competencia de trabajo en equipo. El trabajo en equipo en este trabajo se comprende como la capacidad de que los estudiantes colaboren activamente en las tareas de equipo, fomentando la confianza, la cordialidad y la orientacion a la tarea conjunta. Seria necesario un analisis mas profundo para averiguar las implicaciones de la actividad ludica en la adquisicion de otras competencias ya que, por ejemplo, otros elementos trabajados en esta actividad involucraron ademas de las actividades colaborativas, la aplicacion del pensamiento estrategico e innovador. Ademas, la proximidad de la experiencia formativa a la evaluacion del ejercicio puede provocar un efecto multiplicador sobre el nivel de rendimiento de los participantes que suponga un sesgo en nuestras conclusiones.

En cuanto a la pedagogia usada, se ha centrado en aquellas actividades eminentemente de caracter comunicativo (Conole, 2007), actividades que aluden al empleo del dialogo para resolver los conflictos surgidos durante la resolucion de las tareas, de modo que la dimension social se sustenta en el intercambio entre los alumnos. En relacion a la tercera y cuarta dimensiones hay que destacar que la representacion seleccionada de un control aereo ha facilitado la inmersion en el juego de los jugadores, facilitando el factor de tiempo real la interactividad entre los miembros del grupo en un contexto de aprendizaje muy dinamico y de corta duracion

Mientras que existe una importante tradicion en el estudio de las aplicaciones de los Juegos Serios en entornos comerciales o de entrenamiento profesional, con el estudio presentado en este trabajo se contribuye a la aplicabilidad en entornos de formacion reglada para el desarrollo de competencias genericas de colaboracion entre los estudiantes.

De modo mas general, este estudio pretende contribuir a una mejor comprension del potencial de los juegos de simulacion en la motivacion de experiencias afectivas en los usuarios. La competencia de trabajo en equipo es necesaria en muchos entornos de aprendizaje y un sistema basado en juegos proporciona la capacidad de aprender, practicar y evaluar la competencia en un modo que no resulta facil mediante los metodos tradicionales.

Este estudio ha demostrado que los juegos serios pueden ser utilizados con el fin de trabajar las habilidades, especialmente la habilidad de trabajo en equipo. Concordia, el juego serio que hemos disenado, es una herramienta util para la adquisicion y desarrollo de habilidades transversales, especificamente la habilidad de trabajo en equipo, que es una competencia transversal para los estudiantes de grado dentro del EEES.

Recebido/Recibido: 1/3/2015

Aceitacao/Aceptacion: 28/3/2015

Anexo 1. Cuestionario

Esta encuesta forma parte del trabajo de investigacion del Plan de Apoyo a la Innovacion Docente "Los Juegos Serios como herramienta para la innovacion docente en la adquisicion, seguimiento y evaluacion de las competencias transversales".

La cumplimentacion de la encuesta supone la autorizacion para que los datos sean tratados anonimamente con fines de investigacion de forma exclusiva.
Datos personales y autorizacion

1: Codigo de usuario o nick:

Por favor, escribe un codigo que puedas recordar, ya que deberas
utilizarlo en posteriores sesiones. --

2: Sexo: [] Hombre [] Mujer

3: Edad: --

Percepcion del problema

4: De la explicacion teorica, ?has sido capaz de extraer la regla
o reglas que permiten encontrar rapidamente la solucion?

[] Si (pasa a la pregunta siguiente)

[] No (pasa a la pregunta numero 6)

5: ?Cual crees que es la/s regla/s?. Escribela/s

6: Senala cual de las siguientes variables crees que son necesarias
para obtener una buena solucion:

                                           Si   No   NS/NC

La longitud del segmento que representa    []   []     []
  al avion
La pendiente del segmento que representa   []   []     []
  al avion
La situacion en el eje de ordenadas        []   []     []
La pendiente y la longitud del segmento    []   []     []
  que representa al avion
La situacion en el eje de abscisas         []   []     []
La situacion en el eje de ordenadas        []   []     []
Ninguna de las anteriores                  []   []     []

7: En el caso del juego en equipo, ?que habilidades consideras mas
relevantes para obtener una buena solucion?

                                                    Si   No   NS/NC

Iniciativa propia                                   []   []     []
Cooperacion con el resto de miembros del grupo      []   []     []
Comunicacion asertiva positiva                      []   []     []
Negociacion entre los miembros del grupo            []   []     []
Competitividad con el resto de miembros del grupo   []   []     []
Comunicacion asertiva negativa                      []   []     []


Referencias

Carrillo Ramos, A. (2009). Ensenanza de la metodologia RUP de Ingenieria de Software. Biblioteca Virtual. Extraido desde http://www.eumed.net/libros/2009c/578/ index.htm

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(1) Esta investigacion ha sido soportada economicamente por la Universidad de Leon a traves de su Convocatoria de ayudas a Proyectos de Innovacion Docente desarrollandose entre diciembre de 2012 y diciembre de 2013.

Raquel Poy-Castro (1), Cristina Mendana-Cuervo (1), Begona Gonzalez (1)

rpoyc@unileon.es, cristina.mendana@unileon.es, bgonzalez@unileon.es

(1) Universidad de Leon, Av. de la Facultad de Veterinaria, 25, 24004 Leon, Spain

DOI: 10.17013/risti.e3.71-83
Tabla 1--Perfil de la muestra.

Edad      Numero   %

0-18      21       37.50%
19-22     25       44.64%
22-26     8        14.29%
27+       2        3.57%

Genero    Numero   %

Hombres   6        10.71%
Mujeres   50       89.29%
Total     56       100%

Tabla 2--Resultados por grupo.

             TRAINING

             Without   With   Total

Best Time    2         8      10
Other Time   12        6      18
TOTAL        14        14     28
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Author:Poy-Castro, Raquel; Mendana-Cuervo, Cristina; Gonzalez, Begona
Publication:RISTI (Revista Iberica de Sistemas e Tecnologias de Informacao)
Date:Mar 1, 2015
Words:4640
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