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Título: La construcción de simuladores simples por equipos de profesores para el desarrollo de competencias: análisis de caso y retos para el futuro.

Resumen


Se presenta una ponencia sobre la construcción de simuladores simples por equipos de profesores para desarrollar competencias, trabajo que hace parte de la investigación “Efectividad de la interacción con simuladores para apoyar el desarrollo de competencias específicas en un programa de pregrado en psicología: análisis de una experiencia” y que incluyó la construcción de un simulador simple. En el primer momento se describen los tipos de simuladores educativos, enfatizando los simuladores simples. En el segundo momento se hace el recorrido por los usos actuales de los simuladores en la formación profesional y se presentan algunas investigaciones realizadas sobre este tema. En el tercer momento se describe cómo es el proceso de desarrollo de un simulador simple, desde el diseño del guión hasta la producción final. En el cuarto momento se hace un recuento de la experiencia del uso del simulador en una prueba piloto con estudiantes y se incluyen algunos de sus comentarios. En el quinto momento se hace un recuento de los beneficios del uso del simulador para la formación por competencias y se hace un balance de los retos para la construcción y uso de los simuladores por equipos de profesores, y finalmente se hace una conclusión.

Palabras clave

Simulador, formación por competencias, aprendizaje

Área temática: Producción y gestión de contenidos educativos digitales (Áreas específicas de Colombia 2013)

Alejandro Franco Jaramillo y Álvaro Diego Cardona Marín - La construcción de simuladores educativos simples por equipos de profesores para el desarrollo de competencias: análisis de caso y retos para el futuro.

Introducción:

Tanto en el mundo de la educación virtual como en la presencial, se requiere de estrategias de aprendizaje construidas colectivamente para desarrollar competencias, adaptadas a las necesidades de los estudiantes, que permitan la interacción con la estrategia y que sean reutilizables. Estas estrategias suelen ser simuladores hechos a la medida por empresas especializadas en desarrollos de software, pero los costos hacen que estos desarrollos sean inviables en muchos casos, al menos si se quiere masificar su uso, y en muchas ocasiones se privilegian los aspectos técnicos sobre los pedagógicos.

Por ello, desde el programa de psicología de la Fundación Universitaria Católica del Norte realizamos una investigación sobre qué metodologías nos permitirían desarrollar estrategias que cumplieran con el objetivo de aprendizaje e interactividad buscado, pero que técnicamente no fuesen tan sofisticadas, que su desarrollo no fuese demasiado extenso, y que sus costos no fueran un obstáculo, y descubrimos el trabajo de Clark Aldrich sobre los simuladores simples.

La ponencia que compartimos hoy hace parte de la investigación “Efectividad de la interacción con simuladores para apoyar el desarrollo de competencias específicas en un programa de pregrado en psicología: análisis de una experiencia” que comenzó en febrero del año 2012 y que está proyectada para finalizar en agosto del 2013, es decir, hace parte de una investigación en curso que está ya en su fase final. Estos simuladores pueden ser diseñados por equipos de profesores de diversas disciplinas y la capacitación requerida es mínima, pues no se requiere conocer en profundidad ni de diseño gráfico ni programación de computadores. En la investigación de la cual estamos hablando nos reunimos tres profesores y trabajamos unas 10 horas por semana durante 7 meses para diseñar, construir y realizar la prueba piloto de un simulador de entrevista para psicólogos. En esta ponencia descubriremos el mundo de los simuladores simples y analizaremos la experiencia de construcción de un simulador que se llevó a cabo en esta investigación, la visión de los estudiantes sobre el mismo, los beneficios, las ventajas, y los retos para el futuro.

1. Tipos de simuladores y simuladores simples

La mayoría de nosotros cuando escucha hablar de simuladores seguramente piensa en los simuladores de vuelo de Microsoft, programas que toman varios años para su diseño y millones de dólares para su elaboración y comercialización. Cuando sucede esto nos ponemos un ideal muy elevado sobre lo que es un simulador, y al mismo tiempo nos colocamos barreras mentales sobre las posibilidades que tendríamos para construir uno. Básicamente, un simulador es una imitación de procesos que se dan en el mundo real donde se tiene la oportunidad de ejecutar acciones, ver los resultados de dichas acciones, y obtener realimentación sobre las acciones realizadas o las decisiones tomadas; la realimentación puede ser tanto automática, brindada por el mismo simulador, como por el profesor que acompaña la simulación. Vamos entonces a hacer un breve recorrido sobre algunos tipos de simuladores que se utilizan actualmente en el mundo educativo y cuáles podríamos construir para nuestros estudiantes desde nuestros computadores con el software adecuado, siguiendo la clasificación realizada por Aldrich (2005, 2009b).

1.1 Simulador educativo de historias ramificadas

Las historias ramificadas están basadas en lo que antes eran los libros de “Elige tu propia aventura”, donde a partir de una situación básica inicial se iban proponiendo caminos (aventuras) para que el lector eligiera, y dependiendo de la aventura elegida sería la continuación de la historia. Aldrich (2010) las define como un tipo de simulación educativa a través de la cual los estudiantes progresan a partir de las decisiones que toman que afectan el desenlace final de la simulación. Es como si Caperucita Roja entrara al bosque y se encontrara con el lobo, y en ese momento el lector tuviera las opciones:

a. Me voy con el lobo para donde la abuelita (continúa en la página 18).

b. Me escondo mientras el lobo se va (continúa en la página 32).

c. Me devuelvo para la casa (continúa en la página 45).

Cada camino llevaría más adelante a la posibilidad de elegir entre nuevas opciones, lo que genera muchos desenlaces o aventuras posibles a partir de las elecciones realizadas por el lector. Al llevar esta metodología al mundo de los simuladores simples tomamos situaciones de interacción humana en el área de prestación de servicios: ventas, atención de quejas y reclamos, entrevistas, entre muchas otras, y se crea un guión de acuerdo con la experiencia que se tiene sobre los posibles desenlaces que pueden tener estas situaciones. Por ejemplo, el simulador podría partir de una escena inicial en la que un vendedor está tratando de persuadir a un posible comprador para que compre un nuevo teléfono celular de alta gama pero de marca desconocida y el posible comprador se muestra desconfiado. Entonces el simulador le propone al estudiante de ventas que decida cuál es la mejor estrategia a seguir para convencer al cliente, por ejemplo:

a. Le muestra otros productos.

b. Recalca la garantía y los puntos de servicio del producto.

c. Le hace un descuento adicional para que compre el producto.

Dependiendo de la elección continuará la simulación y luego el software le propondrá que elija otra opción si comete un error, explicándole en que falló antes de que retome la elección.

1.2 Hojas de cálculo interactivas

Las hojas de cálculo interactivas son archivos en Excel o un programa semejante, y son especiales para simular situaciones de inversión, donde por ejemplo se pueden realizar inversiones en dinero y mirar el comportamiento de varios indicadores según las inversiones realizadas, llevándolos a ganancias, pérdidas, o puntos de equilibrio. Puede simularse la gestión de una cadena de suministros, el ciclo de vida de un producto, la contabilidad de una empresa, entre otros. Adrich (2010) señala que esta simulación requiere del acompañamiento permanente o muy constante de un docente o experto para que proporcione la realimentación correspondiente a la pertinencia de las inversiones o movimientos realizados en la simulación.

1.3 Modelos basados en juegos

En estos lo que se simula no es la situación profesional, sino un juego que motiva el aprendizaje. Es posible tener juegos del estilo de Quién Quiere Ser Millonario, Hágase Rico, Sabelotodo, u otro, y las preguntas estarían basadas en el conocimiento que se espera que los estudiantes aprendan. Por ejemplo, si es un curso de matemáticas, las preguntas pueden ser cálculos; si es un curso de historia, las preguntas pueden ser sobre eventos o personajes; si es un curso de medicina las preguntas pueden ser sobre patologías; y así sucesivamente. Lo más interesante de esta simulación es la motivación que produce por el espíritu competitivo que despierta, aunque su principal fortaleza es, siguiendo a Aldrich (2010), para verificar el aprendizaje de conocimientos, más que de habilidades, a diferencia de los dos anteriores.

1.4 Laboratorios o productos virtuales

Estos son simulaciones que replican cómo funcionan experimentos de laboratorio o productos. Aldrich (2010) las define como simulaciones en donde los estudiantes deben resolver desafíos a partir de versiones muy realistas de objetos o aplicaciones. Se trata de que el estudiante manipule elementos de laboratorio o herramientas especializadas en situaciones simuladas antes de que las manipule en un entorno real, o también se utilizan para conocer el funcionamiento de una máquina compleja o muy costosa que es de difícil acceso en una situación educativa o que no es fácil observar su interior funcionando en pleno movimiento. Lo que se quiere finalmente es que el estudiante transfiera las habilidades desarrolladas para manejar el objeto o aplicación a la vida real.

2. Uso actual de simuladores para la formación profesional

Los simuladores vienen abriéndose como herramienta de apoyo a la formación profesional en campos como la enfermería, la administración, la ingeniería o la psicología, así como en programas técnicos o tecnológicos donde se simulan procesos y efectos a largo plazo de decisiones tomadas. Este hecho ha sido constatado por autores como Zambrana Herrera (2005) y Bradley (2006) quienes ven en los simuladores una estrategia educativa vigente que permite mejorar habilidades, destrezas, actitudes y conocimientos, siendo además una herramienta de evaluación formativa, que mejora el proceso de aprendizaje, y sumativa, que valora el aprendizaje logrado al finalizar el proceso. A continuación apreciaremos un breve recorrido por algunas de las disciplinas que han utilizado los simuladores para la formación profesional.

2.1 Los simuladores en la enfermería y la medicina

En el campo de la enfermería, por ejemplo, Nickerson y Pollard (2010) señalan que desde 1911 ya se utilizaban los maniquíes para simular pacientes y practicar, por ejemplo, la respiración artificial. Con el avance de la tecnología estos se fueron complejizando hasta simular varias funciones del cuerpo humano. ¿Por qué se utilizaban estos maniquíes? Para evitar hacer daño a pacientes o personas reales, para que si alguien, por ejemplo, hacía un masaje cardíaco tan vigoroso como para quebrar las costillas del paciente, el afectado solo fuera un hombre de plástico, quien además no sentiría dolor. Más adelante se transformó este objetivo ético de evitar hacer daño en un evento medible: disminuir la cantidad de errores del enfermero. Y es que los errores en este campo pueden traer consecuencias permanentes y hasta la muerte: aplicar mal una inyección, no calcular bien la dosis del medicamento a utilizar, desinfectar mal el instrumental quirúrgico, todo ello tiene graves consecuencias para la salud de los pacientes, y si el profesor puede observar en tiempo real cómo la persona que se está formando actúa en una situación simulada, tendrá las claves para corregir a tiempo errores que de otra forma pasarían desapercibidos. Esto hizo, según Kohn (2001), que la simulación se convirtiera en un componente esencial de muchos currículos de estas áreas.

Ahora, y antes de continuar con otras profesiones, se debe tener algo en cuenta. Los simuladores son una herramienta de apoyo a los procesos de formación, no los sustituyen. No son un sustituto del profesor, son una herramienta para que el profesor mejore sus procesos formativos generando oportunidades para la práctica en el aula. Ya sean maniquíes o software, los simuladores educativos se insertan en las clases o aulas como parte de las experiencias prácticas del curso, y el profesor está allí para acompañar, supervisar, corregir, evaluar, revisar y hacer recomendaciones hasta que los estudiantes desarrollen las habilidades y actitudes que se requieren para el mundo laboral. No es que entonces se reducirán los costos de la enseñanza, se mejorará la calidad de la misma, y se disminuirán los errores que se podrían cometer a futuro pues se “cometerán” en un entorno seguro y controlado donde ningún paciente o cliente real se verá perjudicado.

2.2 Los simuladores en el mundo de la administración

Pasando ahora al mundo de la administración, en esta son muy usuales los simuladores educativos con historias ramificadas, los simuladores basados en juegos y las hojas de cálculo interactivas. Por ejemplo, Puto (2004) hace referencia al simulador de la Universidad Saint Thomas, utilizado para simular negocios en donde un comité ejecutivo de una compañía debe tratar con temas como los ingresos trimestrales, la tajada del mercado que se obtiene, y la forma en que se comparan financieramente con la competencia.

Las hojas de cálculo interactivas son también bastante utilizadas por las escuelas de negocios y administración, ya que permiten establecer las consecuencias de la distribución de recursos de una empresa, en sus pérdidas y ganancias, y en general, pueden mirar cómo funciona el complejo sistema de una empresa con su entorno simulando previsiones a corto, mediano y largo plazo.

Un ejemplo final en esta área lo traen Zantow, Knowlton y Sharp (2005) quienes estudiaron la simulación de la gerencia estratégica, en donde se genera un plan estratégico que se debe implementar en grupos para tomar decisiones sobre manejo presupuestal, y que incluye un post-desempeño en el que deben preparar y entregar un informe final acerca de la interacción realizada con el simulador.

2.3 Los simuladores en la psicología

Uno de los simuladores más populares en psicología es el de Sniffy el ratón, que simula el comportamiento de un roedor en un laberinto para evaluar su aprendizaje, cosa que normalmente se hace con ratones de laboratorio. Venneman y Knowles (2005) evaluaron la efectividad del mismo y encontraron que se incrementaba la comprensión del reforzamiento en el condicionamiento operante, obteniendo los estudiantes que interactuaron con el simulador mejores resultados en las pruebas que aquellos que no lo utilizaron.

También se han utilizado para simular conceptos complejos, como por ejemplo, el potencial de acción neuronal. Solomon, Cooper y Pomerleau (1988) estudiaron los efectos en el aprendizaje de este simulador, y el 50% de los estudiantes afirmó que este ayudó significativamente a entender el proceso simulado.

Un ejemplo más consiste en el evaluado por Desrochers, House y Seth (2001), en donde se evaluó un programa multimedia que simulaba la evaluación del comportamiento de un paciente con discapacidades evolutivas en el que luego debían tomar decisiones sobre el posible tratamiento del mismo. Los estudiantes que tuvieron acceso a la simulación obtuvieron mejores resultados en las pruebas que aquellos que no tuvieron acceso.

2.4 Los simuladores en la ingeniería

El mundo de la ingeniería es particularmente apropiado para las simulaciones, ya que tanto estudiantes como profesores tienen el conocimiento técnico para elaborarlas con mayor grado de sofisticación. Contreras, García y Ramírez (2010) investigaron el efecto el aprendizaje de algunos simuladores de recursos digitales en la Universidad de San Buenaventura de Bogotá, descubriendo que se generaba un impacto importante en el aprendizaje, pero que además generan mayor participación grupal cuando están comunicados en el momento de la interacción. Esto permite que, entre otros beneficios, se incremente la motivación, se facilite la evaluación, se promueva la colaboración en procesos de investigación, se apoye el aprendizaje de manera lúdica y se promueva la innovación y creatividad del docente.

Otro estudio en este campo lo realizaron Aggul, Yalcin, Acikyildiz y Sonmez (2008) estudiando la efectividad de un simulador de conservación de la energía con estudiantes de séptimo grado. Aggul y sus colaboradores constataron una diferencia significativa en cuanto al aprendizaje, pero también en el apoyo que se logró en cuanto al aprendizaje constructivo y significativo.

Ahora que hemos realizado este recorrido tanto en los tipos de simuladores educativos como en las aplicaciones en varias disciplinas, vamos a describir cómo realizamos al interior de una investigación en nuestra universidad un simulador simple para el programa de psicología. Esto permitirá apreciar la metodología utilizada y la experiencia lograda.

3. Proceso de construcción de un simulador simple (caso)

Dado que se quería un simulador para habilidades clínicas, en este caso para desarrollar habilidades en el manejo de la primera entrevista de un paciente, se eligió el tipo de simulador de historia ramificada. El proceso básico de construcción de un simulador simple de tipo historia ramificada comienza por la redacción del guión del simulador, luego se crean las imágenes que según el contexto pueden ser simples y reutilizables, se arma un plano de las rutas posibles (ramificaciones), se genera una grabación de audio que se puede realizar en el computador con un micrófono estándar y editarlo con un software libre, y finalmente se unen todas las piezas en el software para que coincida el audio con las imágenes y que las diferentes rutas se comporten como se espera según las elecciones que realice el estudiante.

3.1 La redacción del guión

Para la primera fase, la redacción del guión del simulador, se requiere del trabajo en equipo de profesores que tengan experiencia en la temática a simular. El trabajo en equipo es esencial pues la creatividad de tres o más personas siempre producirá más ideas para el guión que una sola persona, así que es recomendable trabajar, por ejemplo, entre tres y cuatro colegas. Para que el simulador tenga suficientes caminos y posibilidades de elección, es bueno que el guión tenga al menos unas 20 páginas de texto. El guión describe la situación, los diálogos que se dan entre los protagonistas (por ejemplo, el vendedor y el cliente, el enfermero y el paciente, el psicólogo y una pareja que consulta, entre otros), los momentos en que se debe hacer la elección, lo que ocurre según la elección tomada, la realimentación cuando no se realiza una elección apropiada, y si se quiere, opciones de repaso temático o tips de ayuda que el estudiante puede o no tomar antes de realizar su elección. Esta suele ser la parte más extensa de la realización del simulador. Dependiendo de la cantidad de horas semanales disponibles, puede ser una etapa que tenga entre 2 y 6 meses de duración.

3.2 La selección de imágenes

En el segundo paso se crean las imágenes a utilizar. Dependiendo de la situación y del entorno, entre 10-20 imágenes básicas pueden ser suficientes para las 400 o más microescenas que se crearán, pues estas son reutilizables en su mayoría. Las imágenes pueden ser fotos, en cuyo caso debe asegurarse de que tiene los derechos para utilizarlas, imágenes que puede crear con software gráfico gratuito o adquirido (o si las toma de algún sitio web hay que asegurarse de tener los derechos), o incluso video, pero aquí se complejiza la simulación y en la mayor parte de los casos no es necesario. También podría mezclar imágenes y solo utilizar video en los momentos en que fuera totalmente necesario. Las imágenes usualmente mostrarán el entorno en que se lleva a cabo la situación simulada: un consultorio, un mostrador de ventas, una oficina, un taller, y para efectos de usabilidad, la narración y los diálogos estarán tanto en el audio como en las imágenes. Pueden ser creadas con software gratuito como Inkscape, Gimp, Blender u otras que tienen costo como Adobe Illustrator o Daz 3d.




Figura 1. Escena del simulador “La primera entrevista clínica”. Programa de Psicología.
Fundación Universitaria Católica del Norte. Realizado con Daz 3D.

3.3 El plano del simulador



En el tercer paso se arma un plano del simulador que permita saber en qué orden se presentarán las imágenes, en qué puntos se debe tomar decisiones, hacia dónde llevan estas decisiones, cuáles decisiones permitirán avanzar, cuáles decisiones llevarán a devolverse al punto donde se tomó la decisión luego de una realimentación que explique claramente por qué se le propone que elija otra opción, y dónde se llega al punto final.

Figura 2. Segmento inicial del plano del simulador “La primera entrevista clínica”.

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