De un juego de mesa, a la realidad aumentada como herramienta de aprendizaje

“Integramos un simulador en clase, con el fin de acercar a los estudiantes a la realidad de una planta armadora de autos, pero con el componente de realidad aumentada y gamificación”.

Uno de los problemas que enfrentan nuestros alumnos es la poca experiencia profesional al aplicar a una vacante de trabajo, ya sea como estudiantes o como egresados. Aunque hemos realizado esfuerzos enormes para acercarlos al mundo profesional con prácticas profesionales, actividades con socios formadores y vinculación académica, una de las quejas recurrentes de los estudiantes es que son excelentes resolviendo problemas, pero de libro.

Mantener la atención de los aprendices durante el tiempo de clase en un curso presencial es difícil, lo cual se agudizó con la pandemia y las clases línea a través de una pantalla, tratando de competir con toda clase de distractores. Para reducir este efecto y motivar la participación y la atención de los estudiantes integramos en la clase un simulador ERP (Enterprise Resource Planning) con el fin de acercarlos a la realidad de una planta armadora de autos, pero con el componente de realidad aumentada y gamificación. Combinando estas dos estrategias de enseñanza podemos aspirar a lograr tres variables de éxito para el aprendizaje: el interés, la calidad académica y el desarrollo de las competencias esperadas.

“Con realidad aumentada logramos acercar a nuestros alumnos a situaciones muy cercanas a la realidad, ya no tenían que imaginar el auto o armarlo en dos dimensiones con un rompecabezas, ya podían descomponer y armar el sistema aprendiendo los conceptos en videos de cada lección”.

Realidad aumentada y gamificación en clase

En conjunto con un grupo de profesores de ingeniería industrial y de diseño, elaboramos una estrategia de gamificación en clase utilizando Meccanos para emular una planta ensambladora de autos. Con ello, buscamos replicar situaciones del día a día en una empresa, pero apoyados con dados, tarjetas de roles, pirinolas, relojes de arena y una gran dosis de creatividad para generar el escenario. Los alumnos se enganchaban en armar su auto y obtener mayores utilidades para ganar puntos que les ayudaba en su nota final. Los temas que se cubrieron con estas actividades fueron conceptos de calidad, estadística, planeación de producción, pronósticos, control de inventarios, diseño de experimentos, administración de proyectos y diseño de mecanismos, por mencionar algunos.

Imagen 1. Carro de Meccano Pandemia Furiosa.

Sin embargo, durante el confinamiento por la pandemia no había manera de aplicar la ensambladora de autos en el modelo digital remoto, intentamos armar los autos con aplicaciones en línea de rompecabezas y dados digitales, pero no fue muy atractivo para los estudiantes. En el verano del 2020 con la ayuda del CEDDIE región centro sur y el Laboratorio de Tecnologías Emergentes del Tecnológico de Monterrey (Mostlá), exploramos el uso de la realidad aumentada mediante la aplicación EON Reality, la cual tenía entre sus lecciones un sistema de tracción muy similar al usado al modelo Pandemia Furiosa de los Meccanos que diseñamos en el campus.

Fue un éxito el uso de la aplicación, teníamos a los alumnos completamente enganchados en la actividad dentro del curso de Metodologías para la solución de problemas. Al tener alumnos de diferentes carreras pudimos medir el aprendizaje y desarrollo de competencias. El problema fue el tiempo para descargar la aplicación en sus dispositivos. Esto fue el catalizador para proponer un proyecto del fondo Novus de innovación educativa, en el cual buscábamos tener nuestra propia aplicación de realidad aumentada con nuestros carros.

Con realidad aumentada logramos acercar a nuestros alumnos a situaciones muy cercanas a la realidad, ya no se imaginaban el auto o lo armaban en dos dimensiones con un rompecabezas, ya podían descomponer y armar el sistema aprendiendo los conceptos apoyados por videos en la lección.

La suerte no existe y todo lo que aprendemos en la vida nos lleva a un momento de hacer uso de esas habilidades. Mi pasión por la carpintería y los Jeeps me ayudó a darle valor a la investigación del equipo de trabajo al construir tornos, centros de maquinado y celdas de manufactura que emulaban el ensamble de un auto. Tenía un motor a escala de un Jeep Willys y parte de la carrocería que más adelante sirvieron para ser la parte física de una de las lecciones de EON (Imagen 2).

Imagen 2. Lección Jeep Willys para aprender sobre partes y ensamble de motor.

El curso donde “estrellamos” el Fórmula 1

En el curso nacional de Metodologías para la solución de problemas, seguíamos con la restricción de que los alumnos no podían entrar a las organizaciones para llevar a cabo un proyecto con un socio formador, por lo cual propusimos una planta virtual como opción a un grupo de más de 300 alumnos de todos los campus.

Diseñamos la planta virtual bajo la premisa de generar casos que fueran resueltos por los alumnos en diferentes situaciones desde control de inventarios, cadena de suministro, calidad, diseño experimental y temas administrativos. Para lograr los objetivos necesitábamos proporcionar a los alumnos datos que se generaban en hojas de Excel, y que ellos podían resolver usando Minitab, Matlab o el mismo Excel.

De manera concurrente comenzamos a diseñar nuestro simulador usando el concepto de ERP (Enterprise Resource Planning) para simular las operaciones del día a día de una armadora de autos usando los Meccanos pero con la aplicación de realidad aumentada.

Llegamos a un momento que las expectativas eran altas, y debo confesar que el ego nos impidió ver que la actividad ya no era una gamificación, era una solución de casos muy profesional, que no era divertida, implicaba muchas horas de los alumnos y que se debía trabajar en equipo de manera simultánea. Comparo esta experiencia con estar manejando un Fórmula 1 a máxima velocidad y estrellarlo en la pared.

Si bien los alumnos desarrollaron competencias y aprendieron a resolver problemas, la actividad no fue atractiva, dejamos a un lado factores importantes como era la salud emocional que estaban viviendo encerrados en sus casas, el estrés que les causaba la situación aunada a temas familiares y personales. Personalmente fue duro, el equipo de profesores se comprometió al máximo, dieron horas de más para el diseño de los casos y asesorar a los equipos, y su esfuerzo no se vio reflejado en las evaluaciones que nos hicieron, y como consecuencia ya no dimos más la materia.

El fracaso es un buen maestro

Imagen 3. Interfaz de nuestro simulador VEP con el robot constructor “Chencho”.

De los fracasos se aprende más, aplicamos el pensamiento sistémico para redefinir el proyecto que Novus que corría de manera paralela a la planta virtual. Para eso, diseñamos una metodología basada en Design Thinking (DT) y Diseño de Experimentos (DOE) con la finalidad de encontrar los factores y parámetros adecuados para tener el mejor simulador para los alumnos.

Así nació el VEP (Virtual Enterprise Planning) con un superhéroe en la manufactura llamado “Chencho”, un robot que ensambla los autos. El simulador es una versión compacta de un ERP, muy similar a SAP, pero con una interfase gráfica muy atractiva para los alumnos y en dónde la gamificación juega un rol principal, ya que los alumnos en su gran mayoría gustan de los videojuegos y no fue difícil engancharlos al simulador buscando estrategias para ganar, y esto conllevaba aplicar el conocimiento del aula al simulador para que obtuvieran la mayor utilidad de la empresa.

Aplicar la administración de proyectos ha sido clave para tener resultados, aunque hemos tenido circunstancias muy adversas, hemos aprendido a negociar y buscar soluciones, el “no se puede” está erradicado de nuestro pensamiento, creemos firmemente que para lograr lo imposible, debemos intentar lo increíble y aprender de nuestros errores.

Reflexión

Entendimos la necesidad de diseñar para los alumnos y no para satisfacer nuestras inquietudes académicas que al final los diseños convergieron a la creación de artículos de divulgación científica y presentar nuestro proyecto en diferentes congresos.

Las actividades académicas pueden ser divertidas, como profesores necesitamos encontrar la zona de éxito de nuestras actividades, colgar en el perchero nuestro ego y mirar a los alumnos como compañeros de la aventura de aprendizaje.

Al día de hoy, hemos hecho una corrida piloto en tres cursos, hemos aplicado test antes de usar el simulador y después de usarlo para medir el aprovechamiento académico, así como encuestas para medir aspectos cualitativos y de enganche de los alumnos.

Seguimos usando EON Reality para la parte de la realidad aumentada, por el momento el simulador corre en una plataforma de 2D. Como futuros proyectos estamos pensando en un tercer proyecto Novus que será diseñar y fabricar nuestros propios autos con partes de metal y plástico, de esta manera podríamos extender el proyecto a otro tipo de productos como, por ejemplo, aviones y que además pueda ser usado en extensión académica para diplomados y entrenamiento de nuevos profesionistas.

Tenemos confianza que a través de la gamificación de un simulador que plantea retos que se viven a diario en una empresa les dará confianza a los alumnos en sus entrevistas de trabajo de demostrar que tienen las competencias necesarias para el puesto.

Acerca del autor

Carlos Alberto González Almaguer (cgonzalz@tec.mx) tiene un Doctorado en Ingeniería Industrial con especialización en nuevos productos y procesos. Es profesor de planta del Tecnológico de Monterrey Campus Querétaro en el departamento de Ingeniería Industrial.

Edición por Rubí Román (rubi.roman@tec.mx) – Observatorio de Innovación Educativa

Novus es una iniciativa del Instituto para el Futuro de la Educación que busca fortalecer la cultura de innovación educativa basada en evidencia, en los profesores del Tecnológico de Monterrey. Para ello, proveemos fondos para la implementación de innovaciones educativas y su medición del impacto. Buscamos divulgar, transferir y escalar los proyectos, así como su internacionalización a través de publicaciones arbitradas, congresos y competencias internacionales.

Nuestro propósito es fomentar la experimentación y la investigación en innovación educativa como medio para el desarrollo profesional de la facultad, la mejora continua de su práctica docente y la construcción del futuro de la educación.

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