Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Item Diseño de una plataforma educativa modular para fomentar el interés académico hacia la robótica(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-14) Ruiz Figueroa, Sebastian; Balbuena Galván, JoséEn las carreras universitarias, es común encontrar a alumnos que no se sientan a gusto con la carrera que estudian. Muchos de ellos sienten que no les motiva aprender conceptos teóricos y sienten haber perdido su tiempo. Mediante una encuesta rápida realizada a 35 alumnos de la carrera de mecatrónica en la PUCP, se corroboró que en efecto, aproximadamente el 50% de los alumnos no se siente motivado durante las clases. Así mismo, más del 50% de los alumnos dijo que de no perder el tiempo ya invertido, cambiarían de carrera. Si hubo algo en lo que la basta mayoría estuvo de acuerdo, fue en que más experiencias prácticas permitirían generar un mayor interés en carreras relacionadas con la robótica. El problema con las experiencias prácticas relacionadas con la robótica es la falta de conocimientos de estudiantes que recién empiezan la carrera. Muchos no tienen conocimiento en circuitos eléctricos, programación o mecánica alguna. Existen los llamados robots modulares, los cuales permiten participar de estas experiencias prácticas por medio de la simplificación del armado de un robot sin conocimiento previo en robótica. Sin embargo, muchos de estos robots o bien son muy costosos, como es el caso del Turtle bot, o no están especializados en el aprendizaje robótico, como es el caso de los Cubelets. De esta manera, nació la idea de REM bot, una plataforma robótica móvil de bajo costo, diseñada para brindar experiencias prácticas a alumnos de ingeniería interesados en aprender más sobre robótica. Este robot cuenta con 4 tipos de módulo, comenzando por el módulo principal al cual se le pueden acoplar diferentes tipos de configuración móvil (omnidireccional, diferencial, etc.). Otros tipos de módulo incluyen al módulo de control (encargado de conectar todos los diferentes módulos y detectar automáticamente el cambio), módulo de sensores (módulo que permite navegación autónoma por medio de un arreglo de sensores), y finalmente el módulo de actuadores (con un mecanismo de empuje de biela manivela). Al ser software de código abierto, el docente a cargo de la experiencia práctica puede decidir qué tanta libertad le da a sus estudiantes para configurar al robot. Por ejemplo, manteniéndolo simple con la configuración más básica, conectando el módulo principal y el de control, o algo más complejo involucrando un algoritmo de control y la conexión de los 4 tipos de módulo. De esta manera se pueden brindar experiencias prácticas a alumnos con diferentes niveles de conocimiento y así fomentar el interés en la robótica. Este trabajo incluye toda la etapa del diseño del robot, planos mecánicos, diseño de una interfaz gráfica para interactuar con el mismo, y algunas pruebas hechas en un prototipo parcialmente funcional del REM bot.Item Desarrollo de un videojuego educativo editable orientado a la disciplina de matemática que permita reforzar temas de geometría(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-03-07) Masuda Nishimata, Andrés Augusto; Baldeón Medrano, Johan PaulTratar con la motivación de estudiantes para lograr los resultados de aprendizaje previstos por un docente es un problema importante en el ámbito de la educación que es particularmente prominente en la disciplina de matemática. Al mismo tiempo, se ha identificado que los videojuegos son un medio con un número de características que se prestan a la motivación de estudiantes. Además, para hacer un juego serio orientado al estudiante es útil tomar en cuenta los conceptos de tipo de jugador y estilo de aprendizaje. Sin embargo, existe una falta de juegos serios como herramientas educativas que incorporen ambos conceptos. Además, dada la variada distribución de estilos de aprendizaje y tipos de jugador en una sola aula, un docente que desee implementar estrategias de enseñanza usando juegos serios para incrementar la motivación tendrá que acomodar la experiencia del juego empleado para apuntar a las características de cada estudiante. Adicionalmente, el docente debe seguir límites estrictos en lo que respecta a requerimientos curriculares. Por lo tanto, este trabajo busca diseñar e implementar un videojuego educativo con mecánicas de aprendizaje y de juego orientadas a un estilo de aprendizaje y tipo de jugador específicos en base al análisis de los resultados esperados de aprendizaje de la diciplina de matemática en segundo año de secundaria. Asimismo, dicho juego debe ser editable y formaría parte de una plataforma que agrupa juegos de la misma naturaleza, de modo que un docente pueda hacer uso de la plataforma y la editabilidad del juego para acomodar estudiantes con perfiles distintos o a temas distintos. Después de la implementación del juego, en base a la validación de las dinámicas del juego por un experto en didáctica, se pudo concluir que las mecánicas implementadas son apropiadas para cumplir con los resultados esperados de aprendizaje de los temas establecidos. Además, en base a pruebas con usuarios, se concluye que el juego implementado es exitoso en promover una experiencia y sentimientos positivos en el público objetivo mientras que se mantienen sentimientos negativos como frustración, cansancio y aburrimiento a niveles bajos.Item Diseño de una plataforma de programación tangible como herramienta educativa que pueda permitir el desarrollo del pensamiento computacional en niños de la educación básica regular(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-30) Manrique Zarate, María Alejandra; Cárdenas Cáceres, PabloEl pensamiento computacional, que se puede entender como el conjunto de habilidades y capacidades para resolver problemas a través de las ciencias computacionales y la programación, permite desarrollar tres competencias del Currículo Nacional de Educación Básica que plantea el Ministerio de Educación (MINEDU): la Competencia 22: "Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno", la Competencia 23: "Resuelve problemas de cantidad" y la Competencia 28: "Se desenvuelve en los entornos virtuales generados por las Tecnologías de la información y comunicación (TIC)". Estas tres competencias impactan directamente en dos de los puntos principales del perfil de egreso de un estudiante de la Educación Básica Regular (EBR) que promueve el MINEDU. El primero de estos puntos es el aprovechamiento responsable de las TIC para interactuar con la información y gestionar su comunicación y aprendizaje, el cual se puede medir con el índice NRI (Networked Readiness Index) que revela la correlación casi perfecta entre el nivel de absorción de las TIC de un país y los impactos económicos y sociales que las Tecnologías de Información y Comunicación tienen en su economía y sociedad. El segundo de los puntos del perfil de egreso hace referencia a la interpretación de la realidad y toma decisiones a partir de conocimientos matemáticos que aporten a su contexto y se puede medir con el Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos de la OCDE (PISA) en el rubro de matemáticas. Con respecto a ambos indicadores, el Perú se encuentra por debajo de la media mundial con puntajes que lo ubican en el nivel 1 de la evaluación PISA y en el puesto 90 del índice NRI. La programación puede mejorar estos resultados; sin embargo, la única iniciativa que existió en el Perú para promoverla, "Una laptop por niño", fracasó debido a la complejidad y altos costos de las herramientas que utilizaba. La programación tangible surge como alternativa para la enseñanza de la programación, ya que reduce la brecha de edad, facilita la enseñanza y el aprendizaje y no requiere de una computadora por usuario, por lo que abarata costos. La presente tesis hace una revisión de las plataformas de programac10n tangible existentes y plantea el diseño de una nueva plataforma que tome en cuenta el Currículo Nacional de Educación Básica. Esta plataforma está compuesta por piezas de programación tangibles sin diseño electrónico en su interior, a través de las cuales se codifica una trayectoria, y un robot móvil que virtualiza el código creado a través de las piezas tangibles y realiza la trayectoria codificada. Finalmente, se obtienen resultados positivos en las simulaciones realizadas para la plataforma de programación tangible diseñada, resultando en un dispositivo de bajo costo capaz de seguir trayectorias programadas a través de piezas tangibles.