Con la finalidad de apoyar el aprendizaje de la programación computacional en estudiantes universitarios y de enseñanza media, académicos del Instituto de Informática de la Universidad Austral de Chile ejecutaron dos proyectos financiados a través del Concurso PIDU con sello InnovING2030 convocados por el Departamento de Aseguramiento de la Calidad e Innovación Curricular (DACIC) de la UACh.
La iniciativa, denominada Utech, tuvo por objetivo desarrollar tecnologías que puedan facilitar el tránsito de los estudiantes en su formación digital y ser un aporte para reducir la brecha digital de género existente para desarrollar el conocimiento en las áreas tecnológicas.
De esta forma, los ingenieros y académicos Jorge Morales, Cristian Olivares y Juan Pablo Salazar llevaron a cabo las dos iniciativas, que fueron adjudicadas entre 2018 y 2020. La primera de ellas se titula Utech: Robot sustentable para el seguimiento de los aprendizajes en la enseñanza aprendizaje de la programación de computadores (2018). Posteriormente, en 2019 fue seleccionada la segunda parte, denominada PackUtech: Diseño de pack tecnológico (móvil, web y robot) con seguimiento del proceso enseñanza aprendizaje, para desarrollar habilidades de programación de computadoras.
El Prof. Jorge Morales, quien además dirige el programa Bachillerato en Ciencias de la Ingeniería de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería, explica que por distintos medios de comunicación, agrupaciones de profesionales e investigadores nacionales e internacionales se confirma que las nuevas tecnologías representan para nuestra sociedad el gran desafío de “acercar” las brechas digitales de toda la sociedad y en particular a los estudiantes en los distintos grados -básica, media y universitaria-. Es en este contexto que se levanta la necesidad de que las y los estudiantes aprendan a programar los medios digitales y para ello aprender lenguajes de programación.
Agrega que en el proceso enseñanza aprendizaje, antes que los lenguajes, se requiere desarrollar en los estudiantes capacidades técnicas como lógica binaria, algorítmica y abstracción y, en lo personal, trabajo colaborativo y autónomo, entre otras.
Ver video del proyecto.
El proyecto consta de tres partes:
- App android para los estudiantes, “login”, lista de desafíos, trabajo con Blockly y grabar las soluciones.
- Web del profesor, diseño, seguimiento y evaluación de los desafíos. Además, enviar la solución al robot vía bluetooth. Colaborador: Ing. Civil Informático Felipe Vergara.
- Robot, diseñado por el proyecto en 3D e impreso por LeufuLab, laboratorio de corte e impresión 3D de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería. Colaborador: estudiante de Ing. Civil Informática Cristian Ordoñez.
App Estudiantes. Esta aplicación se descarga y se instala en el celular con SO Android. Con esta aplicación se inscribe el estudiante y una vez “logeado” accede a una serie de desafíos, escalonados en dificultad y de requisitos para ser realizados. Seleccionado el desafío accede a una pantalla en que puede seleccionar y mover bloques (Blockly), que concatena, agrupa y asigna valores. Finalmente, tiene una estructura de bloques que representan la soluciona al desafío. Junto a esta solución puede visualizar la solución en código de lenguaje de programación. A medida que avanza la dificultad de los desafíos, es deseable que este código llame más la atención a los estudiantes. Una vez que se concluye con la solución, esta es grabada en el celular.
Web profesor. Esta plataforma tiene como objetivo ingresar los desafíos, activarlos a la fecha indicada, visualizar las listas de estudiantes y sus respectivos grupos. Y lo más importante: ser notificado de soluciones enviadas por los estudiantes, visualizar estas soluciones y enviarlas al robot para “chequear” la solución in situ. Visto lo que realiza el robot, se evalúa la solución y se retroalimenta al estudiante a través de rúbricas diseñadas para tal propósito.
Una vez evaluada la solución como satisfactoria, el estudiante podrá acceder al siguiente desafío.
Robot Utech. Robot íntegramente diseñado y desarrollado en el proyecto. Este contiene una tarjeta de desarrollo Arduino Mega, sensores de sonido y color, servomotores, batería recargable y compatible con los celulares y un receptor bluetooth que recibe el “código Arduino”, lo aloja en la tarjeta y esta lo procesa, visualizándose por el comportamiento del robot si el desafío está cumplido. El diseño 3D de la carcasa considera la maximización de los espacios, las perforaciones y terminales para los tornillos, con la finalidad de bajar los costos de producción.
Data Learning Analytics
El gran aporte de este proyecto es que la aplicación es capaz de almacenar información de lo realizado por el estudiante, como número de iteraciones, número de líneas del código, tiempo asignado a la solución, entre otros, y por parte del profesor (en la web) datos de instrucciones (bloques) usados, instrucciones (código), calidad del código, relación eficiencia-eficacia del código, entre otros.
Con toda esta información, se analiza y se procede a realizar ajustes a los desafíos, crear otros, centrar la atención en las dificultades detectadas y, lo más importante: focalizar la dificultad en el estudiante y con ello lograr una base común satisfactoria de los aprendizajes, dejando espacio para que quienes tengan mayor facilidad puedan expresarlo accediendo a desafíos de desarrollo autónomos más complejos.
