Creación desarrollo y evaluación de un entorno inmersivo desatentido para el aprendizaje de Radiología basado en juegos 3D

CREACIÓN, DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE UN ENTORNO INMERSIVO DESATENDIDO PARA EL APRENDIZAJE DE RADIOLOGÍA BASADO EN JUEGOS 3D. TESIS DOCTORAL Francisco Jesús Manjón Mostazo Málaga, noviembre de 2015 AUTOR: Francisco Jesús Manjón Mostazo http://orcid.org/0000-0003-3640-3541 EDITA: Publicaciones y Divulgación Científica. Universidad de Málaga Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercialSinObraDerivada 4.0 Internacional: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/legalcode Cualquier parte de esta obra se puede reproducir sin autorización pero con el reconocimiento y atribución de los autores. No se puede hacer uso comercial de la obra y no se puede alterar, transformar o hacer obras derivadas. Esta Tesis Doctoral está depositada en el Repositorio Institucional de la Universidad de Málaga (RIUMA): riuma.uma.es Departamento de Radiología y Medicina Física, Oftalmología y Otorrinolaringología Francisco Sendra Portero, Profesor Titular de Universidad de Radiología y Medicina Física de la Universidad de Málaga INFORMA Que el trabajo que presenta al superior juicio de la Comisión que designe la Universidad de Málaga D. Francisco Jesús Manjón Mostazo, sobre el tema titulado CREACIÓN, DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE UN ENTORNO INMERSIVO DESATENDIDO PARA EL APRENDIZAJE DE RADIOLOGÍA BASADO EN JUEGOS 3D, realizado bajo mi dirección, presenta los contenidos y el rigor científico suficientes para ser defendido como trabajo de Tesis y optar al grado de doctor. Por lo que, según la normativa vigente, AUTORIZA su presentación para ser admitida a trámite de lectura. En Málaga, a 9 de noviembre de 2015 Fdo.: Francisco Sendra Portero Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. Agradecimientos Agradezco al departamento de Radiología y Medicina Física, Oftalmología y Otorrinolaringología de la Universidad de Medicina de Málaga en general y en particular al Dr. Francisco Sendra Portero, como responsable y director de tesis, los medios puestos a mi disposición para la realización de este trabajo y el apoyo prestando en la revisión y contenidos multimedia. Así mismo, agradezco a D. Enrique Nava Baro por el apoyo técnico prestado y el material que ha puesto a mi disposición. A ambos les agradezco encarecidamente sus apoyos sin los cuales hubiera sido imposible la realización de este trabajo de investigación. Agradezco a los alumnos Rafael Almirón Santabárbara, Ignacio Rodríguez Lavado, Salvador Romero Molina, Teodoro Rudolphi Solero y Cristina Teruel Garrido su participación en la evaluación de la primera versión del juego radiológico Alone in the Sky. Agradezco a mi mujer Paqui el apoyo prestado en dedicación a nuestros niños Lucia y Juan Jesús mientras su padre elaboraba este trabajo. Este trabajo se ha realizado en el contexto del Proyecto de Innovación Educativa de la Universidad de Málaga, PIE13-072 The Medical Master Island: desarrollo de actividades educativas de pre y postgrado en entornos inmersivos. La Asociación de Radiólogos del Sur patrocina actualmente el mantenimiento del entorno grafíco 3D The Medical Master Island, Donde se ha realizado este proyecto. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. Dedico esta tesis a la memoria a mi padre Juan Manjón López. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. Producción científica Comunicaciones a congresos y reuniones científicas 1. Diseño de entornos lúdicos para la docencia de radiología en Second Life. R. Lorenzo Álvarez, F. J. Manjón Mostazo, F. Sendra Portero. XXXII Seminario de la Asociación de Profesores Universitarios de Radiología y Medicina Física (APURF). Salamanca, del 14 al 16 de mayo de 2015. Comunicación oral. 2. Entornos inmersivos 3D en la docencia en pregrado: aprender jugando. R. Lorenzo Álvarez, F.J. Manjón Mostazo, T. Rudolphi Solero, F. Sendra Portero. IV CURSO DE DOCENCIA UNIVERSITARIA EN RADIOLOGÍA. Organizado por SERAM y FORA (Formación de pre y postgrado). Zaragoza, 18 y 19 de junio de 2015. Comunicación oral. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 4 I.1.1.4. Talleres. Similar a la clase práctica con la variación de que el alumno interviene tras la exposición teórica del docente-profesor. La finalidad es la realización por parte del alumno de una tarea, ya sea individual o en grupo, relacionada con la exposición del docente-profesor. Tiene una misión eminentemente práctica y su objetivo final es obtener cierta cualificación práctica por parte del alumno. El docente, si bien es una parte fundamental de esta técnica ya que dirige desde un punto de vista técnico el aprendizaje, no es el actor principal de la misma. I.1.1.5. Seminarios. Similar a la clase práctica con la variación de que la información expuesta el altamente especializada y práctica, inclusive para profesionales altamente cualificados. Se caracteriza principalmente por una fuerte interacción entre el docente-profesor y el alumno-receptor lo que supone una alta implicación del primero en la exposición del contenido y un aprendizaje muy activo por parte del último. Como se indica en Torales [2008] el profesor debe de actuar como catalizador del proceso formativo. I.1.1.6. Estudios de Casos Clínicos. Similar a la clase práctica con la variación de que el estudio radiológico de la prueba se engloba en un estudio más pormenorizado del paciente, siendo el objetivo final la obtención de un diagnóstico y tratamiento de una patología. I.1.1.7. Congresos Presenciales. Reunión donde se realiza una exposición de información con el objeto de difundir e intercambiar conocimientos. Puede ir acompañada con discusiones sobre la exposición realizada. Típicamente las exposiciones suelen efectuarse por los ponentes altamente cualificados en el área técnica sobre la cual versa la exposición, aunque los intervinientes pueden ser de distintos campos o áreas de conocimiento. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 5 Se caracteriza por una fuerte interacción entre los intervinientes en el mismo en forma de ponencias, foros y debates. Es un formato ampliamente utilizado en al ámbito universitario. I.1.1.8. Enseñanza Programada. Consiste en dirigir por parte del docente-profesor al alumno programándole la materia a ser asimilada haciendo uso de cualquier material que le permita adquirir conocimientos previamente establecidos en los planes de estudios [Torales 2008]. Se hace uso de materiales impresos como libros de texto, revistas y artículos científicos o de otro cualquier tipo como los multimedia, audios y videos, o recursos webs estáticos, que permitan de forma organizada el aprendizaje. Tiene como característica que se llevará a cabo de forma individualizada por parte del alumno si bien tutorizada por parte del docente-profesor. I.1.1.9. Literatura Médica Impresa. Utilizada como materiales auxiliares de refuerzo en la adquisición de conocimientos. Se organizan en función del área o materia técnica a reforzar y tienen como característica fundamental que sus autores suelen ser expertos en el área de que tratan. Su principal característica es que son productos comerciales con sus ventajas de universalidad e inconvenientes en el acceso y coste. I.1.2. Ventajas e Inconvenientes de la Enseñanza Clásica. Las ventajas e inconvenientes de la enseñanza clásica podrían ser objeto de una discusión amplia que daría lugar a nuevos estudios sobre su viabilidad en la actualidad, considerando que la gran variedad de nuevas formas de enseñar disponibles actualmente podría complementar e incluso en algunos casos sustituir la enseñanza clásica. Su Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 6 tratamiento en profundidad no es el objeto de esta tesis, pero su conocimiento es interesante. Con respecto a las ventajas, la relación directa entre el emisor (docente-profesor) y el receptor (alumno) del conocimiento es uno de sus grandes puntos fuertes. La recepción de información se refuerza y afianza notablemente cuando se transmite entre personas de forma directa. Superar la frialdad en la transmisión de conocimiento de los nuevos métodos existente actualmente, fuertemente vinculados a las Tecnologías de la Información, es uno de los grandes obstáculos de la evolución de la enseñanza. Este problema no ocurre en la enseñanza clásica puesto que los interlocutores en la transmisión de conocimiento establecen una vinculación directa y personal. La complicidad y el detalle del conocimiento es muy difícil de lograr cuando la relación no es directa y en ocasiones entre iguales. Con respecto a las desventajas, la relación directa, este mismo aspecto que constituye una ventaja, puede llegar a ser su principal inconveniente cuando la transmisión de conocimiento no alcanza las cotas necesarias de efectividad [Miller 1975]. Otra desventaja muy relevante es el coste elevado de transmisión si lo comparamos con el coste de transmitir conocimiento haciendo uso de las nuevas tecnologías de la información. El mantenimiento de la relación directa docente-profesor y alumno lleva implícito el mantenimiento de una serie de infraestructura anexa que sirva de soporte para la misma. El funcionamiento diario de los centros de formación que hacer uso de la enseñanza clásica tiene unos costes implícitos altos ya que deben mantener infraestructuras caras. Universidades u otros Centros de Formación soportan costes que incluyen las matrículas, el profesorado, mantenimiento de aulas, elaboración del material docente, etc., costes que dificultan enormemente universalización e implantación en masa. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 7 I.2. Enseñanza Radiológica basada en Contenidos Multimedia. La enseñanza clásica ha sido la única posible hasta finales del siglo XX. La aparición de los primeros computadores finales de los ochenta supuso un cambio disruptivo en la enseñanza al poder hacer uso de los mismos como herramienta de aprendizaje. En el campo de la Radiología la aparición de los primeros computadores gráficos proporciono una nueva herramienta de procesamiento de información radiológica. La digitación de las pruebas radiológicas permite su procesamiento en computadores con capacidad gráfica media-alta. Este avance supuso la apertura a nuevas técnicas, ya no solo de un nuevo formato de visualización de pruebas radiológicas aplicable al aprendizaje y diagnóstico médico, sino a nuevos campos de investigación en lo relativo al procesamiento automático de imágenes en el campo de la Radiología [Mugarra y Díaz 2004]. La aparición del formato digital en las pruebas radiológicas aplicado al campo de la enseñanza ha supuesto un cambio importante en la forma de aprender en lo relativo a la posibilidad de crear nuevas fuentes de información radiológica. Este cambio supone una alternativa a la enseñanza clásica, que si bien no la sustituye completamente, proporciona un complemento a la misma. La unión de la imagen digital y las técnicas clásicas de enseñanza no suma sino que multiplica las posibilidades de aprendizaje. Aparece pues un conjunto de nuevos formatos de información que permite agilizar el aprendizaje, creando sistemas de exposición de información altamente atractivos, potentes y sobre todo interactivos, gracias a los contenidos multimedia, que hacen uso de sonidos (audios), videos y animaciones juntos o por separados. Pero lo fundamental es que se le dota de interactividad a los mismos, de forma que el usuario que los reproduce deja de ser un sujeto pasivo para pasar a ser un actor en el proceso de aprendizaje. Por primera desde la enseñanza clásica el alumno o receptor toma las riendas del aprendizaje dejando de ser un sujeto dirigido en el proceso educativo. Según su disponibilidad y formato los nuevos recursos aplicables a la enseñanza radiológica podrían dividirse en contenidos off-line o aquellos que están registrados en Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 8 soportes o medios no actualizables y contenidos on-line o aquellos almacenados en medios dinámicos (servidores) que permiten su actualización por parte de su creador y su difusión mediante acceso remoto a los contenidos. I.2.1. Recursos off-line Se agrupan como información estática y no actualizable, aunque puede estar versionado en función de su publicación. Se encuentran almacenados en un soporte no actualizable, como CD-ROM y DVD. Son interactivos y muestran información en forma de textos, imágenes, videos, sonido y animaciones, por separados o en conjunción varios de ellos. De especial interés en este trabajo son los recursos off-line "Un Paseo por la Radiología", Aulaga, Álbum de Signos Radiológicos y TRIPA-TC [Sendra 2010] realizados en el Departamento de Radiología y Medicina Física, Oftalmología y Otorrinolaringología de la Universidad de Medicina de Málaga. Algunos de estos trabajos han sido tema de estudio en proyectos de tesis doctoral [Algarra 1999], [Navarro 2005], [Fernández Ramos 2011] y son precursores de posteriores trabajos de investigación sobre innovación educativa. Un Paseo por la Radiología es un conjunto de prácticas de radiología autodirigidas [Sendra 2010] en formato CD-ROM, aunque luego evolucionaría a un formato web más dinámico y actualizable 1 . Estas prácticas de radiodiagnóstico asistidas por computador cuyo objetivo es el entrenamiento visual de hallazgos normales y anormales, contienen una colección de casos variados indexados (72 casos normales y 75 patológicos), de forma que el propio usuario es quien decide el flujo (orden) de estudio haciendo uso de secuencias fácilmente seleccionables por él mismo. 1 http://www.rayos.medicina.uma.es/eao/PaseoRX.htm Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 9 Figura I.1. Portada de la versión 3.2 de Un paseo por la Radiología editada en CD-ROM. Aulaga [Sendra 2010] es una aplicación programada originariamente en Visual Basic (Microsoft) y reeditada posteriormente en PowerPoint, lo que permitió establecer un formato más manejable en términos técnicos así como su evolución a recurso on-line (web). Realizada por el Dr. Algarra García, su diseño y elaboración constituyó su tesis doctoral [Algarra 1999]. La aplicación explica y desarrolla conceptos sobre técnica, anatomía y cáncer de pulmón, haciendo uso de textos, gráficos, dibujos, imágenes radiológicas apoyados con audios y videos. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 10 Figura I.2. Portada de la versión original de Aulaga editada en CD-ROM. Album de Signos Radiológicos es una aplicación multimedia construida en PowerPoint compuesta por una colección de semiología radiológica. Creada por Eugenio Navarro, fue también su tema de tesis doctoral [Navarro 2005] y está constituida por un diccionario de 800 registros y un álbum de 356 signos referenciandos bibliográficamente [Navarro y Sendra 2005]. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 11 Figura I.3. Portada de la versión 2.1 editada en CD-ROM de Album Signos Radiológicos. TRIPA-TC es un Tutorial de Radiología, Imágenes de Pelvis y Abdomen. Es una aplicación multimedia, similar a AULAGA, pero orientada a la enseñanza de la TC abdominopélvica. También fue tema de tesis doctoral [Fernández Ramos 2011] y está compuesta por tres secciones que describen anatomía, técnica y patología. Fuertemente orientada al entrenamiento visual y orientado como un Atlas visual constituido por unas 900 pantallas agrupadas en 19 presentaciones relacionadas PowerPoint [Sendra 2010]. Estos trabajos han sido evolucionados con posterioridad a versiones de recursos on-line que actualmente están en diferente fase de desarrollo 2 . 2 http://www-rayos.medicina.uma.es/eao/eao.html Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 12 I.2.2. Recursos on-line. Agrupan información de forma dinámica y fácilmente actualizable. Surgen con la aparición de la interconexión en los computadores personales a finales del siglo XX, siendo su punto disruptivo la aparición de Internet. La red de redes permitió que grandes volúmenes de información fueran fácilmente publicables y accesibles por un gran número de usuarios desde ubicaciones distanciadas físicamente con relativa facilidad y un coste asumible por parte del consumidor y creador de la misma. Los recursos on-line se encuentran publicados en gran número de diferentes formatos digitales como lo son las páginas webs, Podcast, Webinars, pdf's a otros formatos más elaborados y con cierta interactividad como los Chat's, Wikis, RSS, Foros, Blogs y Congresos Virtuales. La cantidad de recursos on-line que existen actualmente orientados a la enseñanza radiológica es gigantesca. En Torales [2008] se establece una clasificación interesante diferenciando información de tipo generalista y específica para el ámbito de la enseñanza radiológica. En cuanto a recursos on-line de tipo generalista podemos encontrar información radiológica en buscadores generalistas como Google, Yahoo o Bing entre otros existentes. De igual forma, existen innumerables páginas webs que publican información médica de interés en el ámbito de la enseñanza radiológica que no están centralizadas ni referenciada como información radiológica, pero que contienen información de gran calidad. Su funcionamiento generalista proporciona herramientas de búsqueda y almacenamiento de gran calidad y potencia en su primer uso. Además, su potencia como indexadores de información les hace ser un excelente directorio que enlaza con otras herramientas y buscadores más específicos, orientados a la enseñanza radiológica. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 13 TABLA I.1. RECURSOS RADIOLÓGICOS ON-LINE. Cursos y Tutoriales E-MRI http://www.imaios.com/en/e-Courses/e-MRI The Radiology Assistant http://www.radiologyassistant.nl Colecciones de Imágenes Harry’s Chest Radiology Atlas http://chestatlas.com On Call Radiology http://www.oncallradiology.com Casos Clínicos AuntMinnie.com http://www.auntminnie.com EuroRad http://www.eurorad.org Material de Consulta CHORUS http://chorus.rad.mcw.edu Radiopaedia http://www.radiopaedia.org Recursos de Actualización Médica Pubmed http://www.pubmed.gov Campusradiologiavirtual.org http://campusradiologiavirtual.org Portales y Directorios Radiológicos AMERAM http://www.ameram.es AuntMinnie http://www.auntminnie.com e-faardit http://www.faardit.com.ar Radiologyeducation.com http://www.radiologyeducation.com PediatricRadiology.com http://www.pediatricradiology.com Blogs Sumer’s Radiology Site http://www.sumerdoc.blogspot.com Radiología en Internet http://radiologiaeninternet.blogspot.com Podcast CtisUs http://www.ctisus.org LearningRadiology.com http://www.learningradiology.com Buscadores Radiológicos Yottalook http://www.yottalook.com Goldminer http://goldminer.arrs.org SearchingRadiology.com http://www.searchingradiology.com RadiologySearch.Net http://www.radiologysearch.net Redes Sociales radRounds http://www.radrounds.com Radiolopolis http://www.radiolopolis.com LearningRadiology.com http://www.learningradiology.com Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 20 I.3.2. Características de la Plataformas de e-learning. Según Clarenc y cols. [2013] toda plataforma de e-learning debería al menos cumplir las características siguientes, y según Boneu [2007] las cuatros primeras son innegociables:  Interactividad.  Flexibilidad.  Escalabilidad.  Estandarización.  Usabilidad.  Funcionalidad.  Ubicuidad.  Persuabilidad.  Accesibilidad. Sin embargo, lo que realmente hace atractiva las plataformas e-learning son las herramientas que la dotan de las anteriores características. Son herramientas en constante evolución [Boneu 2007], orientadas al aprendizaje (foros, blogs, herramientas de comunicación y presentación de contenidos,...etc) , a su productividad (calendarios, control de publicaciones, etc.) , a la motivación del alumnado (gestión de grupos, autoevaluaciones, etc.) , al soporte del proceso educativo (gestión de cursos, validación usuarios, etc.), a la publicación de contenidos (creación y administración de cursos, sistemas de calificación, etc.), elaboración de planes de estudio (Gestión de plantillas de cursos, diseño del proceso educativo, etc.) o a la gestión de conocimiento (Organizadores jerárquicos de la información, sistemas medidores del conocimiento, repositorios digitales, etc.). Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 21 El IEEE LTSC (Institute for Electrical and Electronic Engineers Learning Technology-Standart Commitee 4 ), la AICC (Aviation Industry CBT Commitee 5 ), el LMS LD (LMS Learning Design 6 ), el estándar SCORM (Sharable Content Object Reference Model) formalizan y establecen estándares a seguir por las distintas plataformas existentes en el mercado. I.3.3. Plataformas de e-learning en la Formación Online. En términos comerciales los sistemas de aprendizajes basados en e-learning, o LMS, según Clarenc y cols. [2013] pueden agruparse en Comerciales, basados en Software Libre y en la Nube. Si bien podemos encontrar otras clasificaciones basándonos en cualquiera de las características expuestas anteriormente, desde un punto de vista de comercial esta clasificación se ajusta bastante a lo que se está usando e implementado actualmente. Cada una de estas tipologías tiene ventajas e inconvenientes, por lo que su uso dependerá en gran medida de las necesidades del proyecto formativo [Clarenc y cols. 2013]. En cuanto al tipo Comercial, son sistemas de aprendizaje que tienen como principal característica su fiabilidad, robustez y soporte en el tiempo. Al ser un software licenciado de pago las necesidades del proyecto educativo se acoplan al coste de las necesidades y requerimientos del mismo. A más requerimientos más coste, pero a su vez se incrementan los servicios prestados por el mismo. Fiabilidad, Robustez y Escalabilidad definen sus ventajas y el coste su inconveniente. Las opciones más conocidas son: BackBoard, WebCT, Saba, eCollege, Fonter, e-educativa y Catedr@. En cuanto al tipo basado en Software Libre, tienen como característica principal su bajo coste. Algunas de estas plataformas se han desarrollado como Open Source de forma que su código fuente está disponible lo que le confiere la posibilidad de cambio, 4 http://ieeeltcs.org 5 http://www.aaic.org 6 http://imsglobal.org Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 22 mejora y distribución libre. Su principal inconveniente radica en que en que el software libre no tiene garantizado el soporte en el tiempo pudiendo darse producirse fallos de software sin corrección garantizada. Sin embargo, esto último no impide que muchas de las implementaciones se equiparen a las comerciales e inclusive sean superadas. Las opciones más extendidas son: ATutor, Dokeos, Claroline, LRN, Moodle, Ganesha, ILIAS y Sakai. En cuanto al tipo basado en la Nube, realmente constituyen una evolución a los LMS "clásicos" expuestos anteriormente. Su deslocalización física y virtual les confiere capacidades de apoyo extraordinarias a la enseñanza presencial, pero sobre todo al desarrollo de los cursos abiertos y masivos. Su incorporación al mundo de la enseñanza e-learning merece un tratamiento aparte. Deben tenerse en cuenta distintos parámetros a la hora de seleccionar un tipo de plataforma en particular para la implementación de la enseñanza e-learning, siendo muy interesante la discusión establecida en Clarenc y cols. [2013] donde no solo se evalúa el coste del mismo, sino otros parámetros como la el software empleado (motores de datos, lenguajes de programación, sistemas operativos, etc.) sino el cumplimiento de los estándares SCORM, su orientación al autoaprendizaje, interfaz gráfica, herramientas puestas a disposición del alumnado y profesorado (chat, foros, sistemas de evaluación y progreso, estadísticas, correo, colaborativas, de publicación, administración de contenidos, etc.), disponibilidad en varios idiomas de la herramientas, interactividad, calidad multimedia, administración de la herramientas, rendimiento, escalabilidad, formatos de salida web 2.0, conectividad con Microsoft Office, ..., entre otras muchas. I.3.4. Nuevas tendencias en e-learning, los MOOC. Las nuevas tendencias en enseñanza a distancia merecen un tratamiento y consideración aparte dada el alcance y la gran difusión que están alcanzando en la actualidad. Su éxito actual se debe en gran medida a las instituciones y universidades que las están apoyando y publicando sus contenidos formativos de calidad. Son conocidos como Massive Open Online Course o MOOC, [Ray 2012, Clarenc y cols. 2013], acrónimo de Curso Online Masivo y Abierto. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 23 TABLA I.2. LISTADO DE MOOC. Crypt4you De los primeros MOOC aparecidos en España. Aula virtual de criptografía y seguridad de la información de creación en la Universidad Politécnica de Madrid. Udemy Confeccionados por docentes de las Universidades de Yale, Duke o Cambrige. Disciplinas variadas: programación de aplicaciones, base de datos, SEO, entre otras, gratuitos y de pago. Cousera Fundada por la Universidad de Stanford, está asociada a universidades tan relevante como Harvard, Berkeley, Princeton, MIT, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Hong Kong University of Science and Technology. En inglés, ofrecen evaluaciones y certificaciones. Udacity Nace de los cursos de Inteligencia virtual de Stanford. En inglés, oferta cursos de física, estadística e informática. Clasifica los cursos por niveles (principiante, intermedio y avanzado). edX Fundada por el MIT y la Universidad de Harvard para el aprendizaje en línea. Sin ánimo de lucro, Colabora con la universidad de Berkeley y la de Texas. Emiten Certificaciones. A la vez que imparte cursos estudia el impacto de la tecnología en el aprendizaje en línea. Learnopia Plataforma que permite la creación de contenidos proporcionando alojamiento. Gratuita o de bajo coste. DIY Computer Science Cursos orientados a las ciencias de la computación. Codecademy Orientada a la programación y desarrollo web. De interés especial ya que usa técnicas de gamificación a la hora de implementar el Sistema de Progresos y compartir conocimientos hasta llegar a experto. Peer 2 Peer University Orientada a la compartición de conocimientos mediante la creación y compartición de contenidos colectiva. Khan Academy Educación de alta calidad orientada a educación primaria y secundaria. Alberga sus canales educativos en YouTube. Google Developers Academy Orientada a clases online, tutoriales y ejemplos para la integración en sus plataformas y herramientas. Disponible en varios idiomas. Al igual que las plataformas de e-learning "clásicas" ponen a disposición de los alumnos de una gran variedad de herramientas de apoyo a la docencia. Sin embargo, al hacer un uso de tecnologías webs de última generación (Web 2.0) incorporan, además de las ya existentes recursos multimedia, de otras técnicas que los hacen muy atractivos, como canales YouTube, comunicación Messenger y GTalk, Streaming, Conectividad con Redes Sociales (Facebook), Socialización de Contenidos mediante la capacidad de publicación externa de los usuarios de la plataforma MOOC, etc., en definitiva hacen uso intensivo de la web 2.0 a la hora de exponer el material docente. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 24 Los más extendidos y populares son Udacity, Coursera, Udemy, edX, Ecaths, Wiziq y Edmodo [Clarenc y cols. 2013]. En la siguiente tabla se muestran datos de especial interés a los cursos MOOC publicador actualmente y origen de los mismos. Muchas de estas plataformas se agrupan en directorios facilitando la difusión del material educativo. Ejemplos de estos directorios son CourseTalk y Open Courseware Consortium [Ray 2012]. I.3.5. E-learning en Radiología. Podemos encontrar numerosas asociaciones e instituciones que soportan en sus páginas Web plataformas de enseñanza e-learning aplicadas a la enseñanza de la radiología. A continuación haremos referencia a algunas de las más importantes y difundidas en el mundo hispano y anglosajón. I.3.5.1. SERAM – Sociedad Española de Radiología Médica. Figura I.5. Logotipo de SERAM Como se definen en su portal corporativo 7 , la SERAM es una organización médico-científica y profesional dedicada a promocionar entre sus Socios la docencia, desarrollo, defensa e investigación de todos los aspectos diagnósticos y terapéuticos 7 http://www.seram.es Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 25 relacionados con la imagen médica, dando a conocer sus actividades a la población general. Las actividades de esta organización son variadas e incluyen además de servicios a sus socios de publicaciones gratuitas en forma de revista y monográficos de temas de actualidad, biblioteca virtual con acceso a revistas de prestigio en la comunidad radiológica y libros digitales juntos con documentos y guías SERAM, acceso a publicaciones en radiología, acceso a actividades científicas y de formación como congresos nacionales, cursos de formación para residentes, cursos transversales estratégicos en el aprendizaje especializado y acceso al Programa de Profesor Visitante para la ayuda al docente en su formación como experto. Además de sus actividades docentes mantiene relaciones con otras instituciones y organizaciones como la ESR [ESR], latinoamericanas y de Estados Unidos Actualmente existen dos cursos on-line ofertados en su plataforma externa de elearning son el Curso Introducción a la gestión y la Calidad en Radiología junto con el Curso Introducción a la publicaciones en Radiodiagnóstico. I.3.5.2. Campus Virtual RadiologiaVirtual.Org . Figura I.6. Logotipo de Radiología Virtual. RadiologiaVirtual es un proyecto docente que comenzó en colaboración de la Sociedad Argentina de Radiología (SAR) y la Sociedad Española de Radiología Médica (SERAM) y el Colegio Interamericano de Radiología (CIR), dentro del convenio de cooperación entre sociedades científicas. Constituye un pilar básico en la formación radiológica de los radiólogos latinoamericanos. Su principal objetivo es fomentar la formación y perfeccionamiento teórico de los radiólogos latinoamericanos eliminado la barrera geográfica mediante el uso de las nuevas tecnologías de la información creando una oferta formativa on-line. Además Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 26 proporciona la capacidad de realizar otras actividades docentes como la presentación de información radiológica de interés para el profesional y proporciona acreditaciones del uso de este campus virtual. La formación está orientada a la radiología, radiodiagnóstico y diagnóstico por imágenes. Los contenidos son conferencias audiovisuales, videos, clases en formatos de texto, casos radiológicos, evaluaciones y ejercicios, comunicaciones o posters electrónicos y aparecen periódicamente anunciados en el portal Web 8 y se pueden visualizar en la plataforma Moodle 9 . I.3.5.3. ESR – European Society Of Radiology. Figura I.7. Logotipo de la ESR La Sociedad Europea de Radiología fue fundada en febrero de 2005 mediante la fusión el Congreso Europeo de Radiología (ECR) y la Asociación Europea de Radiología (EAR), estableciendo así una sola casa de la radiología en Europa. Es una organización apolítica, sin fines de lucro, exclusiva y directamente dedicada a la promoción y coordinación de las actividades científicas, filantrópicas, intelectuales y profesionales de Radiología en todos los países europeos. Proporciona una gran variedad de recursos docentes en radiología 10 , entre los cuales están la plataforma de aprendizaje e-learning bajo demanda, pero además proporciona periódicamente a sus miembros información en forma de boletines ESR News, boletines a representantes institucionales de organizaciones radiológicas y 8 http://www.radiologiavirtual.org/ 9 http://campusradiologiavirtual.org/ 10 https://www.myesr.org Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 27 políticas ERS Work, Publicaciones de Congresos Radiológicos, Observatorio de Imágenes como base de datos o librería en línea y publicaciones de carácter científico y un conjunto de publicaciones en la redes sociales denominada ERS Social Media de más relevancia actualmente como FaceBook, Twitter, YouTube, Blog's y Pinterest. I.3.5.4. ACR- -American Colege of Radiology. Figura I.8. Logotipo del ACR El Colegio Americano de Radiología 11 , fue fundado en 1924, es una asociación médica profesional dedicada a servir a los pacientes y de la sociedad mediante la potenciación de los profesionales de radiología para avanzar en la práctica, la ciencia y las profesiones de atención radiológica. Institución radiológica muy profesionalizada que aporta a sus miembros u conjunto variado de recursos formativos en radiología aparte de la enseñanza mediante su plataforma de e-learning 12 donde destacan su centro de encuentros y catálogo de cursos en el ACR Education Center, sus exámenes y certificaciones de cualificación para profesionales de la radiología, sus programas de formación continua: RAD-PATH Dx, Lung Cancer Screening Education, Mammography Case Review, ACR RADAR, Expert Duos On-Demand Webinar, ACR Learning File, Case in Point Image Wisely Radiation Safety Case, Continuous Professional Improvement (CPI), CPI Splice, Child-sizing CT Dose: Optimizing Patient Care through, Quality Improvement, Journal of the American College of Radiology, publicaciones, boletines de noticias, herramientas de apoyo que pone a disposición de profesionales y estudiantes para su descarga. 11 http://www.acr.org 12 http://www.acr.org/Education/e-Learning Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 28 I.3.5.5. RCR - The Royal Colege of Radiologits. Figura I.9. R.C.R. El Real Colegio de Radiólogos 13 es una institución radiológica del Reino Unido que conduce, educa y apoya a los médicos que están entrenando y trabajando en las especialidades de oncología y radiología clínica. Además de proporcionar a sus miembros publicaciones radiológicas especializadas, certificaciones profesionales, proporciona un conjunto de programas basados e-learning 14 en Radiología y cuidados médicos en Oncología muy especializados: R-ITI para la formación integrada, y e-LFH, para cuidados en la salud. 13 https://www.rcr.ac.uk 14 https://www.rcr.ac.uk/clinical-radiology/specialty-training/radiology-e-learning Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 29 I.3.7. Ventajas e Inconvenientes del e-learning. Las ventajas de la enseñanza basada en plataformas de e-learning son innumerables en cuanto a la reducción de costes en muchos aspectos como poder prescindir de la presencialidad física y lo que esto lleva aparejado sobre necesidad de equipamiento docente en lo relativo a infraestructura, profesorado, desplazamientos, etc., la disminución del coste de creación de contenidos docentes, reutilización, proceso de creación y mantenimiento estandarizado, facilidad de publicación, el uso de herramientas de apoyo docente para el desempeño del proceso educativo, existencia de plataformas elearning que facilitan la creación, difusión y uso de los contenidos formativos, etc. En cuanto a los inconvenientes, hay que señalar que requieren una elevada atención por parte del profesor-docente en cuanto al feedback educativo con el alumno. Los sistemas de evaluación automáticos tienden a ser rudimentarios, habitualmente basados en preguntas tipo test, lo que provoca que el alumno requiera una atención considerable por parte del docente en cuanto a resolución de dudas y problemas en el proceso educativo. El e-learning requiere una atención continua comparable con la enseñanza clásica, además de que al aumentarse la capacidad de impartir docencia a un número elevado de alumnos simultáneamente produce segundariamente que el proceso de atención puede llegar a ser extenuante responsable de la evaluación y seguimiento de la docencia. Así mismo, la propia facilidad en la gestión de los contenidos educativos se vuelve en contra del docente-profesor al elevarle la carga de trabajo en cuanto al mantenimiento del mismo. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 36 añade el factor de la socialización en cuanto a las relaciones entre los actores del proceso educativo (docente-profesor alumno) y sus respectivas representaciones en el mundo virtual en forma de avatares. Además, la comunicación mediante las herramientas de interacción entre avatares puede realizarse en tiempo real, sincrónicamente (mediante audio y chat) o de forma diferida, mediante mensajes dentro de Second Life (notas o chat privados) que se entregaran al usuario correspondiente en la siguiente ocasión que se conecte. Igualmente se puede adoptar un modelo de enseñanza pasiva a distancia on-line, al poder volcar los recursos educativos en estructuras constructivas que pone el mundo virtual de Second Life a disposición de los constructores de forma que se asemeja a la enseñanza e-learning clásica. En definitiva, dentro de Second Life se implementan con facilidad relativa todos aquellos elementos que se emplean en los tipos de enseñanza expuestos anteriormente, por lo que se puede hablar de la enseñanza e-learning 2.0 en cuanto a que aglutina en gran medida las ventajas de la enseñanza clásica, la basada en recursos off-line, on-line y plataformas de e-learning. De especial interés para este trabajo es el proyecto educativo The Medical Master Island [Sendra y cols. 2013], constituido por un espacio virtual de enseñanza y aprendizaje de medicina sobre todo en el ámbito radiológico. Este proyecto se inición en 2011 con la financiación inicial de un proyecto de innovación educativa de la universidad de Málaga para el bienio 2010-12 17 , posteriormente se solicitó un nuevo PIE para el bienio 2013-15 18 , en la actualidad está pendiente de resolución un nuevo proyecto para continuar investigando las posibilidades de Second Life en la enseñanza de radiología 19 . El entorno virtual es una isla cuyo interior está construido como si fuera un campus universitario, constituido por un conjunto de edificios dedicados a diversas actividades educativas, entre ellos el Medical Master Conference Center, el Edificio de Postgrado y el Edificio de 17 PIE10-128: Diseño de actividades educativas en el entorno inmersivo de Second Life para un máster multidisciplinar y semipresencial sobre avances en medicina impartido en inglés. Universidad de Málaga 18 PIE13-072: The Medical Master Island: desarrollo de actividades educativas de pre y postgrado en entornos inmersivos. Universidad de Málaga 19 PIE15-150: Desarrollo y estudio de entornos lúdicos virtuales en el aprendizaje de radiología. Universidad de Málaga (pendiente de resolución). Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 37 Pregrado. Dentro de los edificios se encuentran espacios virtuales para la formación en forma de salas de conferencias, aulas, sala de reuniones o salas de ordenadores con monitores virtuales. Aparte de los edificios existen otros espacios para el entrenamiento del alumno en Second Life y Auditorios donde reunir a los alumnos. En los auditorios se llevan a cabo actividades docentes de diversa índole. En cuanto a la oferta formativa de han impartido clases, seminarios, talleres, clases de doctorado, coloquios, conferencias. Como curiosidad técnica y docente se ha referenciado dentro de la oferta formativa acceso a los recursos on-line que el Departamento de Radiología pone a disposición de sus alumnos de forma externa, como "Un Paseo por la Radiología", TRIPA-TC, AMERAM y AULAGA y Álbum de Signos Radiológicos en sus versiones webs. A continuación se muestran algunas imágenes en perspectiva con los distintas áreas de formación anteriormente indicadas: Figura I.10. Vista Aérea del Mundo Virtual The Medical Master Island. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 38 Figura I.11. Instalaciones Docentes del Mundo Virtual Radiológico Medical Master Island. Figura I.12. Interior de las Aulas del Mundo Virtual Medical Master Island. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 39 Figura I.13. Estudiantes de medicina en diferentes actividades docentes de Radiología. Figura I.14. Taller seminario de casos (arriba). Monitores de autoestudio (abajo). Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 40 La Medical Master Island, como espacio virtual de formación, ha constituido la semilla a partir en la cual se ha desarrollado el entorno virtual de aprendizaje desatendido basado en juegos 3D que constituye el objetivo del presente trabajo. Esta tesis es una evolución didáctica de los avances en investigación educativa radiológica alcanzados en la Medical Master Island como entorno inmersivo de aprendizaje radiológico. Igualmente podría ser la semilla de futuras tesis doctorales basadas en técnicas de gamificación para enseñanzas virtuales. En el curso docente 2014/2015 se ha realizado un proyecto piloto de formación denominado "Ligue Of Rays" [Aguado y cols. 2015] mediante la cual se ha implementado un juego radiológico cuyo logotipo tiene una apariencia que recuerda al popular juego "Ligue Of Legends" 20 como una forma de hacer atractivo el juego para el público a quien iba dirigido: estudiantes de tercer curso de medicina matriculados en la asignatura Radiología. Figura I.15. Evolución del Logotipo de League of Rays a partir de uno de los logotipos antiguos de League of Legends. 20 http://euw.leagueoflegends.com/es Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 41 I.5.3. Gamificación. Básicamente, la gamificación es una técnica de motivación psicológica que incorpora los juegos en la resolución de problemas. Históricamente la gamificación ya se aplicaba en la antiguedad en tiempos de los Romanos con su Dona Militaria o recompensa por ascensos y condecoraciones e inmunidad si recibían castigos. En la actualidad los primeros en el uso de técnicas similares fueron las aerolíneas comerciales con el objetivo de recompensar a los clientes habituales. Los avances tecnológicos y las Tecnologías de la Información han proporcionado soporte adicional para su implementación y uso en múltiples ámbitos como el educativo, la fidelización de trabajadores y clientes en la empresa, industria, psicología, entre otros muchos donde se utilicen técnicas psicológicas para la resolución de problemas. La realidad es que su aplicabilidad puede extenderse a cualquier ámbito de la sociedad relacionado con el comportamiento humano. En su concepción básica es una técnica de motivación que utiliza como herramienta principal las estructuras usadas en juegos. El uso de los juegos como mecanismo de aprendizaje es una capacidad biológica que se da en la naturaleza, ya no solo humana, sino en los mamíferos superiores. Podemos concluir que no es una técnica de aprendizaje nueva ni exclusiva de ser humano, sin embargo, la socialización que estamos viviendo actualmente abre una serie de perspectivas educativas que la hacen muy interesante a la hora de su explotación en el proceso educativo. Para reforzar esta afirmación podemos ver la tabla siguiente [Álvarez García y cols. 2012] en la que se hace una distribución estadística interesante en la que el juego aparece como una actividad muy extendida en el ser humano Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 42 Figura I.16. Curva de Aprendizaje – evolución biológica de la capacidad de juego. TABLA I.5. INFORMACIÓN ESTADÍSTICA DE LA DISTRIBUCIÓN DE JUGADORES [GARCÍA 2012]. 18% De los jugadores tiene menos de 18 años. 29% De los jugadores tiene más de 50 años . 53% De los jugadores tiene una edad media de 37 años . 58% De los jugadores son hombres. 42% De los jugadores son mujeres . 70% De los altos ejecutivos hacen un receso para jugar. 72% De los hogares se juega con ordenadores o con videojuegos . 65% De los jugadores son jugadores sociales. 33% De los jugadores dice que los juegos son su forma de entretenimiento favorito. 47% De los jugadores consume juegos de puzle, de mesa, Trivial o cartas. 21% De los jugadores consume juegos de acción, de deportes, de estrategia y de rol. 13% De los jugadores consume juegos descargables. 11% De los jugadores consume juegos multijugador masivo persistente. 8% De los jugadores consume otro tipo de juegos. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 43 Otro estudio interesante es el realizado por Valera [2013] quien analiza los juegos como gran catalizador en el uso de la red social Facebook. En esta red social se pueden encontrar más de 235 millones de jugadores y como datos interesantes se alcanzó la cifra de 100 millones de usuarios a 41 días del juego Citiville. Otros autores [Gartner 2011], [M2 Research 2011] y [Pérez y cols. 2012] exponen datos relevantes que demuestran que la estrategia de usar juegos para el aprendizaje didáctico es, al menos en términos numéricos, interesante y merecedora de estudio. TABLA I.6. INFORMACIÓN ESTADÍSTICA ECONÓMICA SOBRE LOS JUEGOS. 2014-Gartner 70% de las organizaciones del Indice 2000 tendrá una aplicación gamificada. 2016-M2-Reasearch $2.8 Billones en difusión directa con incrementos del 200% . 2011-M2-Reasearch $ 100 millones en difusión directa . 2012-M2-Reasearch Incrementos de ventas del 197% . 2011-M2-Reasearch Incrementos de ventas del 155% . 47% De las implementaciones tienen por objetivo involucrar al usuario. 22% De las implementaciones tienen por objetivo fidelizar al usuario. 15% De las implementaciones tienen por objetivo reforzar la marca. Sin embargo, hay que distinguir que las técnicas de gamificación no son meramente juegos. Hay que hacer una distinción en lo referente a los Juegos Formativos o Serious Game 21 y la publicidad InGame o Advergaming 22 . Los juegos formativos no pueden considerarse como gamificación puesto que esta última es una estrategia o técnica que utiliza juegos y la psicología en la resolución de problemas, mientras que los juegos formativos tiene como único objetivo el aprendizaje. De igual forma la publicidad InGame con el objetivo de alcanzar la fidelización no es el objetivo principal de la gamificación ya que esta va más allá, al pretender crear una comunidad de clientes. En 21 https://es.wikipedia.org/wiki/Juego_serio 22 https://es.wikipedia.org/wiki/Advergaming Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 44 definitiva la gamificación tiene un carácter más profundo, ya que busca motivación, fidelización, aprendizaje y socialización. La gamificación es una tendencia que se va a extender en los próximos años [Álvarez García y cols. 2012], [Moretón 2015] como tecnologías emergentes, aunque curiosamente desaparece del último informe Hype Cycle de tecnologías emergentes [Hype Cycle 2015]. Figura I.17. Tendencias en los próximos años de las Tecnologías Emergentes [Moretón 2015]. Los elementos de un sistema de gamificación pueden variar según el autor que lo describa, así se pueden encontrar diversos estudios sobre el tema [Pérez y cols. 2012], [Díaz Cruzado y Troyano 2013], [Rojo y Pérez 2012] y definiciones de los mismos, [Kapp 2012], [Zichermann, Cunningham 2011]. Casi todos ellos confluyen en que la gamificación no es una sola técnica, sino una confluencia de ellas orientada a un determinado objetivo o resolución de un problema específico. Por tanto, existen una gran variedad de elementos dentro de cualquier sistema Gamificado siendo los principales la Base, Mecánica, Dinámicas, Componentes y Tipos de Jugadores del juego. La Base del Juego es el concepto, elemento, área, etc., a explotar o aquello sobre lo que se focaliza dentro del sistema gamificado. Dado que el abanico de posibles bases Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 45 del juego gamificado existentes [Pérez y cols. 2012] [Rojo y Pérez 2012], a continuación se muestra una tabla con algunas de las bases que se encuentran implementas en la actualidad como un claro exponente de la viabilidad de esta técnica: TABLA I.7. EJEMPLOS DE GAMIFICACIÓN REALES. BBVA-Game Dinámica financiera. Gamitour Promoción Turística. Deloitte Leadersship Academy Entrenamiento de ejecutivos mediante tácticas de recompensa y competición. MyWork Community Entrenamiento en la Gestión de Ventas. FoldIt Crowdsourcing. APesoft Software de Ventas. Delfos3D Evaluación y Desarrollo. Volkswagen-FunTheory Realización de actividades cotidianas divirtiendose: Camara de Velocidad, Escaleras Piano y papeleras de Reciclaje. Barclays-56 Sage Street Finanzas y Banca. Bank of America-Bad Credit Hotel Gestión de Deuda y Crédito. Commonwealth Bank-Investorville Mundo virtual para gestión de inmuebles. Siemens Plantas y proceso de fabricación. IBM-INNoV8 Simulación del Business Process Management en TI. Google Gestión de dietas de viajes. SAP-Prueba de Sostenibilidad Cambio de actitud en medidas sostenibilidad aplicadas en SAP. SAP-Community Network (SCN) Interacción Social. Salesforce Gestión de Ventas.Basadas en la competición, palmares y premios. Samsumg Nation-BADGEVILLE Fidelización de Clientes mediante retos. Starbucks Fidelización de Clientes por consumo de productos. Baloon Brigade Gestión de habilidades. Language Quality Game Orientada a la Productividad. SmileDrive Conducción sostenible. Las Mecánicas del Juego son las reglas que definen el proceso de gamificación. Su principal función es la gobernanza del proceso definido en la base del juego. Existen una gran cantidad de mecánicas aplicables siendo las más relevantes aquellas que obligan Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 52 Figura I.22. Estudiantes realizando un test “entre los árboles” durante la Liga de Rayos. Figura I.23. Visión general de la isla durante la fase del juego en la que los test de evaluación se dispusieron en plataformas flotantes. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 53 II. JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS. Esta tesis parte del conocimiento de que se puede aprender Radiología jugando haciendo uso de técnicas psicológicas basadas en juegos en un entorno inmersivo 3D [Aguado y cols. 2015]. La principal premisa es que esta labor de enseñanza puede automatizarse agilizando y facilitando el proceso de aprendizaje. Este trabajo de investigación se justifica en base a los siguientes puntos: 1) Contribuir a la Modernización del Proceso Educativo. 2) Utilizar Entornos Inmersivos 3D, uno de los más recientes avances en Tecnologías de la Información a disposición de alumnos y docentes. 3) Investigar para crear un procedimiento estandarizado de formación, guiado pero sobre todo desatendido, que estimule el aprendizaje individualizado del alumno pero que libere de carga de tiempo al profesor. Para llevar a cabo lo anteriormente expuesto se pretende desarrollar un método didáctico basado en la construcción de un juego 3D para el Aprendizaje de Radiología en un Entorno Inmersivo Desatendido. El entorno 3D seleccionado es Second Life y concretamente The Medical Master Island. El juego docente deberá cumplir los siguientes objetivos: 1. Automatizar el Proceso Educativo como objetivo primario, con dos puntos de vista: 1.1.-Alumno:  Presentación de Contenidos Estandarizados, siempre de la misma forma.  Evaluación y registro automático del proceso educativo.  Proceso guiado con el objeto de evitar la dispersión del alumno.  Estimulación de la competencia y superación.  Aprender jugando y divirtiéndose de forma desatendida, individualizada y con independencia del docente. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 54 1.2.- Docente-Profesor:  Automatización de la evaluación, no interviene directamente.  Creación de contenidos educativos de forma estandarizada y tipificada: texto, páginas Web, etc., siempre de la misma forma.  No condiciona el aprendizaje del alumno, este es totalmente individualizado, sin relación directa durante la realización del proceso educativo. El docente “se limita” a elaborar contenidos y la forma de evaluarlos (elementos educativos exámenes) pero en el día a día no hay relación o interactuación directa entre alumnoprofesor. 2. Crear un prototipo basado en los contenidos de League of Rays para aprender jugando que cumpla todos los criterios del objetivo 1. 3. Evaluar el funcionamiento de dicho prototipo mediante un grupo de usuarios. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 55 III. MATERIAL Y MÉTODO Para llevar a cabo el estudio se ha desarrollado un sistema de información con el objetivo primordial de automatizar el proceso educativo. El sistema de información hace uso de las herramientas software actuales más utilizadas y estandarizadas de uso libre y gratuito. En la selección de las mismas ha primado la elección de software sin coste económico y sin restricción en cuanto a licencias de uso con la excepción del contenedor del Mundo Virtual Second Life 24 que es un producto software comercial de Linden Lab 25 . Se siguió esta política con el claro objetivo de facilitar el acceso y la continuidad de esta línea de investigación por otros investigadores. Para la creación del sistema de información se hizo uso de herramientas software de bases de datos como almacén permanente de la información, servidores de aplicaciones como contenedor de la lógica de negocio. Ambos sirvieron para construir el sistema de información que gestiona los contenidos y controla la lógica del juego implementado.. Los elementos utilizados para la elaboración de esta tesis se diferencian en tres bloques según la funcionalidad que implementan.  El primer bloque lo constituyen las herramientas software utilizadas para el desarrollo del sistema de información que controla la lógica del juego: base de datos, servidor web y de aplicaciones.  El segundo bloque lo constituyen aquellos elementos que permite la interconexión del sistema de información y el mundo virtual contenedor del proceso educativo.  Por último, el tercer bloque lo constituyen aquellos elementos que simulan el mundo físico en el proceso educativo llevado a cabo en el mundo virtual. 24 http://www.secondlife.com 25 http://www.lindenlab.com Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 56 III.1. Sistema de Información de Control de la Lógica del Proceso Educativo. El sistema de información que controla la lógica del proceso educativo está construido por varias herramientas software que dan soporte a las funcionalidades que implementan. Para soportar las distintas funcionalidades implementadas se ha utilizado como software base: 1. Base de Datos MySql 26 . 2. IDE HeidiSQL [Heidi]. 3. Servidor de Web y de Aplicaciones (Apache-Tomcat)[Apache]. 4. Contenedor de Servicios Webs AXIS2 [Axis2]. 5. IDE Eclipse Luna [Eclipse]. III.1.1. Base de Datos MySql. MySql es un motor de base de datos Relacional, multiusuario y multihilo. Muy extendida y utilizada en la actualidad con varios millones de instalaciones, inclusive por parte de empresas de gran relevancia como Google, Wikipedia, Twitter, Facebook, Amazon, Cisco, HP, Nasa, Disney, entre muchas otras empresas en todo campos. Sus orígenes fueron de como Software Libre desarrollado por MySql AB, subsidiaría de Sun MicroSystem, pero en la actualidad su propiedad es de Oracle. Se seleccionó esta base de datos como almacén de datos permanente del sistema de información dada su potencia, fiabilidad y uso extendido, pero sobre todo porque el tipo de licencia de uso GNU GPL que permite su uso gratuito para entornos de desarrollo no empresariales. 26 https://www.mysql.com/ Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 57 TABLA III.1. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL MOTOR DE BASE DE DATOS MYSQL. Flexible Architecture  Open Source  Multi-threaded  Pluggable Storage-Engine Achitecture  InnoDB  MyISAM  Merge  Memory  Archive  Cluster ANSI SQL Standards  ANSI SQL  SubQueries, Joins, Cursors  Prepared Statements  Views  Triggers  Stored Procedures  User-Defined Functions  Information Schema  Unicode  Referential Integrity  Server-enforced Data Integrity Replication & HighAvailability  Built-in Replication Engine  Master/Slave, Ring, Tree  Row-based Replication  Semi-synchronous Replication  Time-delayed Replication  MySQL Cluster HA  Global Transaction IDs  Slave Failover, Recovery  Multi-threaded slaves MySQL Cluster  99.999% Availability  Distributed architecture  Synchronous replication  Real-time transactional performance  SQL & Non-SQL data access  Auto sharding of data  Java, C++, memcached, HTTP Storage Management  Storage Administration  Automatic Space Expansion  Built-in Space Reclamation  Auto Undo/Rollback Management  Customizable Storage Assignments  Compressed and Archive Tables Security  SSL Support  Built-in Data Encryption/Decryption  Password management  Fine Grained Object Privileges  View Support  Triggers for auditing Query Logs for auditing HighPerformance  Performance Schema  Optimized for high concurrency  Optimized for Read Only  Optimized for use with SSD  Multiple Index Type (B-tree, R-tree, Hash, etc.)  Cost-based Optimizer  High-speed Query Optimizer  Subquery optimizations  Diagnostics, and SQL Tracing  Optimizer Tracing  EXPLAIN for SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE  Structured EXPLAIN output OLTP and Transactions  ACID Transactions  Commit, Rollback  Foreign Keys  Referential Integrity  Row-level Locking  Customizable Lock Isolation Levels  Distributed Transactions (XA)  Snapshot  Repeatable Reads (readers don’t block writers and vice-versa)  Timed Deadlock Detection Web Application Optimized features  Server-side Thread Pool  Connection Thread Caching  Query Results Caching  Load Balancing  Prepared Statements  Full Text Search  Multiple Character Sets  Geospatial Support  Multi-Terabyte Scalability Data Warehouse Optimized features  Fast Data Load Utility  High-Speed Multi-Insert Function Manageability and Ease of Use  Easy Install and Setup  "3 minutes to Success" with all-in-one Windows Installer  Information Schema  Event Scheduler MySQL Enterprise Backup1  Hot Backup for InnoDB  Parallel backup, recovery operations  Compressed Backup  Full, Incremental, Partial Backups  Full, Partial Restore  Point in Time Recovery  Auto-Restart/Recovery  Scriptable, command line interface  Integrated with Oracle Secure Backup, NetBackup, Tivoli MySQL Enterprise High Availability1  Oracle VM Template for MySQL  Windows Failover Clustering for MySQL  Oracle Linux and DRBD  Oracle Solaris Clustering MySQL Enterprise Scalability1  MySQL Thread Pool MySQL Enterprise Security1  MySQL Enterprise Authentication1  MySQL Enterprise Encryption1  MySQL Enterprise Firewall1  MySQL Enterprise Audit1 MySQL Enterprise Monitor1  Visual Dashboard  Query Analyzer  Rules & Advisors  Trends & Analysis  Health monitoring  Performance monitoring  InnoDB monitoring  Replication monitoring  Security administration Oracle Enterprise Manager for MySQL1 Graphical Tools  MySQL Workbench  Data Modeling  Database Administration  SQL Editor  Database Migration Drivers  MySQL Native C Library  MySQL Drivers for ODBC, JDBC, .Net, Python, C, C++ Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 58  Packed Index Storage  Works with NAS or SAN storage 1 Features only available in Commercial Editions  GROUP BY WITH ROLLUP  Aggregate UDF  Analytic SQL Functions  Geospatial Support  Multi-Terabyte Scalability Partitioning (Table/Index)  Range, Hash, List, Key  Composite  8k partitions per table  Portable partitions between tables  Explicit querying by partition  Community Drivers for PHP, Perl, Python, Ruby Operating Systems  Linux, Solaris, FreeBSD, Mac OS, Windows III.1.2. IDE HeidiSQL. HeidiSQL es un entorno de desarrollo gráfico amigable para las bases de datos de gran difusión como MySql, PostgreSQLy SQLServer. Su uso es libre y con disponibilidad del código fuente. Se seleccionó este entorno de desarrollo de base de datos por su facilidad de uso, fiabilidad, potencia y por su gratuidad no sujeta a ningún tipo de licencia de uso. TABLA III.2 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL IDE DE DESARROLLO HEIDISQL PARA MYSQL.  Free for everyone, OpenSource since 9 years of active development.  Connect to multiple servers in one window  Connect to servers via commandline  Connect via SSH tunnel, or pass SSL settings  Create and edit tables, views, stored routines, triggers and scheduled events.  Generate nice SQL-exports, compress these afterwards, or put them on the clipboard.  Export from one server/database directly to another server/database  Manage user-privileges  Import text-files  Export table rows as CSV, HTML, XML, SQL, LaTeX, Wiki Markup and PHP Array  Browse and edit table-data using a comfortable grid  Bulk edit tables (move to db, change engine, collation etc.)  Batch-insert ascii or binary files into tables  Write queries with customizable syntax-highlighting and code-completion  Pretty reformat disordered SQL  Monitor and kill client-processes  Find specific text in all tables of all databases of one server  Optimize and repair tables in a batch manner  Launch a parallel mysql.exe command line window using your current connection settings Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 59 III.1.3. Servidor Web y de Aplicaciones ApacheTomcat. Apache-Tomcat es un contenedor para la ejecución de tecnologías de desarrollo empresarial basadas en Java. No es un exclusivamente un servidor de aplicaciones al uso sino que da soporte a tecnologías como Java Server Pages, Servlets y Java Web Sockets, además de poder funcionar como servidor de páginas web's Apache. Esta última característica es usada intensivamente en el sistema de información que implementa el juego radiológico. Su código fuente está disponible para la comunidad de desarrolladores y su versión binaria liberada en los términos de la licencia de la Apache Software License. TABLA III.3 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL SERVIDOR APACHE-TOMCAT.  Autenticación de acceso básico.  Negociación de credenciales.  Implementación del protocolo HTTP[S].  Alojamiento compartido.  CGI o interfaz de entrada común.  Implementación de Servlets de Java.  Implementación SSI.  Consola de administrador.  Soporte para Salida de Informes Jasper.  Multiplataforma (Windows,Linux).  Soporte a mutiples base de datos mediante conectores (ODBC).  Soporte de contenedores para Servicios Webs (AXIS). Se seleccionó este servidor web y de aplicaciones dada su potencia, fiabilidad, uso extendido, licencia de uso, su funcionamiento multiplataforma, pero principalmente por su funcionamiento desatendido (standalone) que permite su uso sin necesidad de profundos conocimientos de su administración y mantenimiento. III.1.4. Contenedor de Servicios Web’s Axis2. Apache Axis es un componente software que da soporte a tecnologías de servicios webs. Los servicios webs son utilizados dentro del sistema de información para Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 60 proporcionar la conectividad con el exterior al mundo virtual. Fundamentalmente implementan el acceso a la información almacenada en la base de datos. El uso de estas técnicas basadas en servicios web proporciona la potente capacidad de publicar los procedimientos de acceso a la información registrada en la base de datos facilitando el acceso a la misma. Si bien se podría haber optado por una solución de acceso a datos sin haber hecho uso de servicios webs el uso de la misma proporciona un acceso estandarizado. En la siguiente tabla se detallan las características técnicas: TABLA III.4 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CONTENEDOR DE SERVICIOS WEB'S AXIS2. Velocidad Axis2 usa su propio modelo de objetos y un análisis sintáctico basado en StAX (Streaming API para XML) para lograr una velocidad de proceso significativamente mayor que la de versiones anteriores de Apache Axis. Uso reducido de memoria Axis2 fue diseñado desde la base teniendo en cuenta el objetivo de una reducida demanda de memoria. AXIOM Axis2 viene con su propio y eficiente modelo de objetos, AXIOM, para el procesamiento de mensajes, modelo que es extensible, ha sido optimizado con miras a desempeño y rapidez, simplificando su uso por parte de los desarrolladores. Despliegue instantáneo Axis2 está equipado con la capacidad de desplegar servicios web y handlers con el sistema en pleno funcionamiento. En otras palabras, es posible agregar nuevos servicios al sistema sin tener que detener la ejecución del servidor. Basta con copiar simplemente los archivos requeridos de servicios web al directorio de servicios en el repositorio, y el modelo de despliegue automáticamente desplegará el servicio y lo pondrá a disposición para su uso. Servicios web asincrónicos Axis2 ahora soporta servicios web asincrónicos y la invocación asincrónica de servicios web por medio de clientes y transportes no bloqueantes. Soporte de MEP Axis2 ahora viene con la conveniente flexibilidad de soportar "patrones de intercambio de mensajes" (Message Exchange Patterns (MEPs)) con su soporte incorporado para los MEPs básicos definidos en WSDL 2.0. Flexibilidad La arquitectura de Axis2 le otorga al desarrollador completa libertad para insertar extensiones al motor para el procesamiento a la medida de encabezamientos (headers), administración del sistema, o cualquier otro aspecto imaginable. Estabilidad Axis2 define un conjunto de interfaces publicados que cambian con relativa lentitud, comparados con el resto de Axis. Despliegue orientado a componentes Se puede fácilmente definir redes reutilizables de handlers para implementar patrones comunes de procesamiento para determinadas aplicaciones o para distribuir estos elementos a las contrapartes. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 61 Framework de transporte Axis2 tiene una abstracción limpia y simple para la integración y el uso de diversos transportes (esto es, senders y listeners para SOAP por vía de diversos protocolos tales como SMTP, FTP, middleware orientada a mensajes, etc.), siendo el núcleo del motor completamente independiente de los mecanismos de transporte. Soporte de WSDL Axis2 soporta Web Services Description Language, versiones 1.1 y 2.0 , lo que facilita la construcción de stubs para el acceso a servicios remotos, como también automáticamente exportar de Axis2 descripciones legibles por máquinas de los servicios desplegados. Agregados Se han incorporado diversas especificaciones relativas de los servicios web, entre las que se incluyen WSS4J (http://ws.apache.org/wss4j/) para securidad (Apache Rampart), Sandesha para mensajería confiable, Kandula que es un encapsulamiento de WS-Coordination, WS-AtomicTransaction and WSBusinessActivity. Composición y extensibilidad - Con el empleo de módulos y fases se mejoran las habilidades de composición y extensibilidad. Los módules de Axis2 soportan la facultat de composición y también pueden soportar nuevas especificaciones WS- * de manera más simple y limpia. Sin embargo no permiten su despliegue instantáneo, ya que alteran el comportamiento global del sistema. Composición y extensibilidad Con el empleo de módulos y fases se mejoran las habilidades de composición y extensibilidad. Los módules de Axis2 soportan la facultat de composición y también pueden soportar nuevas especificaciones WS-*:  WS - ReliableMessaging - vía Apache Sandesha2  WS - Coordination - vía Apache Kandula2  WS - AtomicTransaction - vía Apache Kandula2  WS - SecurityPolicy - vía Apache Rampart  WS - Security - vía Apache Rampart  WS - Trust - vía Apache Rampart  WS - SecureConversation - vía Apache Rampart  SAML 1.1 - vía Apache Rampart  SAML 2.0 - vía Apache Rampart  WS - Addressing - módulo incluido como parte de Axis2 core. Se seleccionó este contenedor de servicios webs dada su potencia, fiabilidad, uso extendido, licencia de uso, su funcionamiento multiplataforma y su funcionamiento desatendido (standalone) que permite su uso sin necesidad de profundos conocimientos de su administración y mantenimiento. Sin embargo, lo determinante en su elección es Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 68 Figura III.3. Captura de la página Web de Second Life completa [Acceso 7/11/2015] Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 69 TABLA III.9 CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE SECOND LIFE. Uso de Visor Propietario (Viewer SL) Visor 3D implementado y actualizado exclusivamente por Linden Lab. Uso de escenarios Tridimensionales sobre un Sistema de Coordenadas (X,Y,Z) Construidos por objetos formados por otros elementos básicos denominados Prims que pueden tener formas poligonares simples o complejas (Sculpt). <GRAFICO PRIMS SIMPLES> <GRAFICO SCUPLT) Control de Acceso Mediante el uso de cuenta con privilegios diferenciados: Propietario (acceso máximo), Constructor (construcción de objetos) e Invitado (sin privilegios). Se permite la restricción de acceso total asi como la expulsión de determinadas Áreas. Representación Física mediante Avartares Representación gráfica de los usuarios permitiendo personalizarlo en base a sus aspecto físico, ropa, wereables. Organización Estructurada de Residentes Permite la agrupación lógica por pertenencia a grupos. Implementa Motor Físico Simula las leyes de la física de forma semejante al mundo real dotándolo de comportamiento similar al simular comportamientos físicos en el mundo virtual como el clima, luces, caida/animaciones de objetos/avatares/escenario, etc. Implementa Sistema de Permisos Restringen el uso de los elementos del Second Life en base a un conjunto de permisos establecidos desde Second Life.. Uso de Herramientas Pone a disposición de los residentes herramientas de diseño gráfico, de construcción de escenario virtuales tridimensionales, de comunicación e interacción entre residentes (chat, voz), de Visualización de Elementos (Tipos de Vistas: objetiva ,subjetiva, cámara)..., etc. Implementa Actividades Económicas Implementa un sistema comercial basado en la moneda local denominada Linden Dólar$. Uso de Inventarios como Almacenes de Elementos del Mundo Virtual Los usuarios de Second Life disponen de inventarios en línea que guardan elementos del mundo virtual para ser usados: objetos, ropas,animaciones,..,etc. Visualización privada mediante HUD’s Elementos solo visualizables por el avatar propietario. Lenguaje de Programación Mediante el lenguaje Linden Script Language (LSL) de dota a los elementos del mundo virtual de mayor interoperatividad. Conectividad con el Exterior Implementan los protocolos HTTP y POP. Conexión de elementos del Mundo Virtual con el Físico Vía Protocolo HTTP asocian los elementos básicos (Prims) con páginas web's. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 70 III.2.4. Medical Master Island en Second Life. Figura III.4. Mapa de Second Life mostrando continentes y miles de islas, en el que se identifica la localización de The Medical Master Island. Figura III.5. Imagen aérea de la Isla The Medical Master Island. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 71 Si Second Life ha sido el gestor del mundo virtual sobre el cual se ha implementado el juego radiológico, el área o isla concreta donde se desarrollan las actividades ha sido The Medical Master Island 31 . Este proyecto educativo, desarrollado en el Departamento de Radiología y Medicina Física, Oftalmología y Otorrinolaringología de la Universidad de Medicina de Málaga, es el entorno educativo que sirve de base en el desarrollo de las actividades del juego radiológico implementado. Dentro de The Medical Master Island se han añadido los elementos que componen el juego radiológico, ampliando funcionalidades y permitiendo el desarrollo del juego. Sin embargo, estos nuevos elementos añadidos no interfieren con el uso normal como campus virtual donde se podrán desarrollar sin interferencias las actividades formativas habituales: cursos, conferencias, seminarios, clases, coloquios, talleres, autoformación, etc., implantadas paulatinamente desde sus inicios. Para lograr que el juego no interfiera con las actividades educativas ya implantadas, las actividades relacionadas con el juego radiológico se desarrollan en áreas totalmente independientes e inaccesibles o de difícil acceso por parte desde los residentes o usuarios ubicados en The Medical Master Island. El acceso al juego está controlado por un mecanismo de teletrasportación, más coloquialmente conocido como teleporter, solo accesible por parte de los jugadores previo proceso de registro y alta en el juego. En definitiva, el juego se desarrolla a una altitud en la que un usuario no puede alcanzar salvo que sea autorizado como jugador y siga un conjunto de reglas de acceso, no produciéndose ninguna interferencia entre otras ofertas formativas clásicas y las ofrecidas dentro del juego radiológico, ya que entre ambas esta la altura como barrera física de acceso. 31 http://maps.secondlife.com/secondlife/Medical%20Master%20Island/120/84/22 Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 72 III.3. Interconexión Mundo Virtual-Real. La interconexión del mundo físico y virtual se ha llevado a cabo mediante Internet. La conexión vía Internet es troncal porque es el mecanismo técnico proporcionado desde el mundo virtual de Second Life para interactuar con el exterior mediante el uso de los distintos protocolos de conexión implementados en Internet y soportados en Second Life. El desarrollo del sistema de información se hace mediante un uso intensivo del protocolo http como mecanismo de intercambio de información. Este protocolo implementa intercambio de páginas webs entre equipos interconectados por Internet para enviar y recibir datos desde los dos mundos físico y virtual. Para la interconexión entre ambos mundos ha sido determinante la implementación del procesamiento de peticiones http que Second Life pone a disposición de sus usuarios. Esta potente característica permite acceder a servidores web externos y por tanto a información y datos de forma estructurada según las especificaciones del protocolo http. Esta conexión de Second Life con el exterior permite acceder a las páginas Web publicadas para ser mostradas posteriormente en el mundo virtual en las superficies de alguna de las caras que componen los Prims [Senges y Cols. 2007]. Este mecanismo de intercambio de datos se ha utilizado como canal de transmisión de información de todo tipo entre el mundo físico y el virtual implementando subyacentemente la conectividad entre ambos. Sin embargo, la forma en que se relacionan ambos mundos tiene una limitación muy importante que se ha debido de tener en cuenta a la hora de implementar los mecanismos de intercambio de información. Dicha limitación reside en la forma en que se inicia y finaliza el intercambio de datos, en cuanto a que siempre se inicia desde el mundo virtual de Second Life. Es decir, un elemento del mundo virtual puede solicitar información haciendo uso de una petición ‘http’ que después de ser procesada en los servidores de datos del mundo físico se le devolverá para ser procesada e interpretada dentro del mundo virtual de Second Life. Sin embargo, hacer una solicitud de información sobre algún elemento del mundo virtual, como por ejemplo sería determinar si un avatar está conectado y su ubicación, desde el mundo real es a priori imposible, al menos hacerla Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 73 directamente, ya que Second Life no define mecanismos de peticiones de información desde el exterior del mundo virtual hacia su interior, salvo alguna información de tipo genérica como usuarios conectados en un determinado momento, número de islas actuales, e información similar. Por tanto, la anterior “limitación” nos ha “condicionado” en la forma de interactuar entre el mundo físico y el virtual ya que el actor principal del intercambio de información intermundos serán los elementos del mundo virtual, usuarios (avatares) y construcciones (conjunto de prim’s), y los elementos del mundo real, como los servidores de datos y web, devolverán la información a petición de los primeros. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 74 III.4. Método El método empleado ha sido un juego que sigue dos premisas básicas en su creación y desarrollo: 1. Uso de técnicas de gamificación para reforzar el aspecto psicológico del aprendizaje. Es un juego de aprendizaje radiológico, pero no es un videojuego en el sentido clásico del término, sino más bien un sistema de aprendizaje radiológico alternativo que hace uso de todos los elementos que podemos encontrar en un videojuego con lo que eso conlleva en términos lúdicos, pero que a priori tiene el claro objetivo de enseñar formal y regladamente contenidos de la asignatura de Radiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Málaga. 2. En un sistema de aprendizaje desatendido desde el punto de vista del docenteprofesor. El juego radiológico es controlado por un sistema de información que automatiza el proceso educativo ya que está diseñado para que la intervención humana sea mínima. Con respecto al docente-profesor, este se limita a la creación de los contenidos educativos junto con su validación, realizando el proceso de corrección el propio sistema de información al que llamaremos coloquialmente Sistema de Aprendizaje Alonsky. Con respecto al alumno, el propio juego establece un guiado facilitando y ayudando las transiciones dentro de los contenidos educativos, en definitiva, facilitando su jugabilidad y por tanto favoreciendo el proceso de aprendizaje evitando la dispersión en el mismo. La metodología de trabajo se basa fundamentalmente en la automatización de los procesos de creación, evaluación y guiado en los contenidos formativos del proceso de aprendizaje radiológico. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 75 III.5. Evaluación de usuarios Una vez terminado el sistema de programación, se estableció un periodo de prueba en fase beta, en el que cinco usuarios, estudiantes de cuarto y quinto curso de medicina en la universidad de Málaga, se dieron de alta y realizaron el juego independientemente durante quince días. Se les sugirió que entraran un número ilimitado de veces, tantas como fuera necesario, para ejecutar el programa adecuadamente. Se les solicitó que al finalizar proporcionaran información sobre el funcionamiento del juego, identificando cualquier malfunción o posibles puntos de mejora. Igualmente se les solicitó que expresaran libremente su opinión sobre la utilidad y el atractivo del mismo. Subsiguientemente se procedió a corregir los fallos detectados e incorporar aquellas sugerencias que fueran factibles sin colisionar con la orientación y directrices principales del juego. Durante la actividad de estos usuarios-probadores-beta, se registró la actividad desarrollada mediante el seguimiento de sus trazas, realizándose un análisis de accesos al juego Alone in the Sky, para demostrar que la explotación de la base de datos externa permite realizar dicha función. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 76 Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 77 IV. RESULTADOS Se ha diseñado un juego cuyos contenidos están basados en la experiencia reciente de juegos competitivos desatendidos League of Rays [Aguado y cols. 2015]. Puesto que el presente proyecto de juego desatendido se va a realizar en espacios situados a gran altura respecto a la superficie de la isla, se ha bautizado el juego con el nombre Alone in the Sky, haciendo de nuevo un guiño a los usuarios más jóvenes, pues el nombre recuerda la famosa saga de juegos Alone in the Dark 32 creada en 1992. En el presente estudio se hará referencia al sistema de aprendizaje desarrollado por su nombre, Alone in the Sky, y de forma contraída, se hará referencia al sistema informático que lo gobierna como Sistema Alonsky. Figura IV.1 Logotipo del juego radiológico Alone in the Sky. Las premisas del diseño de este juego han sido: i) que sea multiusuario pero independiente, esto es, que cada jugador participe de forma aislada, impidiendo que actúen dos usuarios al mismo tiempo en la misma etapa del juego; ii) que sea necesario darse de alta, impidiendo el acceso a los contenidos a todo aquel que no lo haya hecho previamente; iii) que sea un juego multietapas, siendo necesario superar una para pasar a la siguiente, y iv) que la información se registre fuera de Second Life de forma invisible para el usuario, de manera que éste tenga la sensación de que todo se hace dentro. 32 https://atari.com/buy-games/action-adventure/alone-dark Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 84 Figura IV.7. Elemento Educativo mostrando el contenido radiológico. El prim pone a disposición del jugador controles de centrado y recarga de la diapositiva como se muestra en la imagen siguiente: Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 85 Figura IV.8. Elemento Educativo con el mostrando el contenido centrado en la pantalla. Las salas de formación también contienen prims de salto que les permite volver a la Medical Master Island a unas coordenadas previamente programadas por el diseñador del juego. La imagen siguiente muestra el prim en forma de botón rojo que fuerza la salida del juego: Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 86 Figura IV.9. Prim del Botón Rojo de Salida del Juego. Igualmente se puede iniciar el proceso de evaluación de la información expuesta en los elementos educativos contenidos dentro de la sala de formación. En este caso se salta a una zona especialmente diseñada para la evaluación del elemento educativo. La siguiente imagen muestra el prim de salto que nos teleportará a dichas zonas: Figura IV.10. Prim de Salto a la Zona de Evaluación mediante Test. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 87 IV.2.3. Plataformas de Evaluación. Las plataformas de evaluación son zonas específicamente diseñadas para evaluar las lecciones radiológicas contenidas en los elementos educativos. Su principal finalidad es evaluar de forma automática si el alumno ha comprendido la lección en base a la superación de un examen tipo test. Para llevar a cabo la evaluación la mecánica utilizada es saltar a la plataforma de evaluación si ha completado el proceso de visualización de la lección radiológica del elemento educativo a evaluar. A estas plataformas de evaluación solo se puede llegar mediante prims de salto ubicados junto al elemento educativo correspondiente, pero tienen la particularidad de que solo puede haber un único usuario-jugador-avatar en la plataforma. Salvando el hecho de que no es posible garantizar quien está detrás de la computadora que ejecuta el visor del mundo virtual se evita que dos usuarios-avatares puedan resolver un cuestionario de forma conjunta, o dicho de otro modo, se trata de verificar que el alumno-avatar que está siendo evaluado es una única persona. Una vez tocado el prim de salto este es el encargado de mover al jugador y avatar a la plataforma de evaluación mostrada en perspectiva mostrada en la figura IV.11. Las plataformas de evaluación se caracterizan porque implementan mecanismo de control de presencia de forma que si detectan más de una avatar cerca o que colisiona con ella activan mecanismo de expulsión de los intrusos. Igualmente controla el proceso de evaluación de forma que trascurrido un tiempo máximo de evaluación se activa un mecanismo de expulsión del alumno o avatar que está realizando la evaluación. Este control de tiempo de uso se implanta para controlar el tiempo utilizado en el proceso de evaluación y para dejar libre la plataforma para que sea utilizada por otros alumnosavatares. Al igual que las Salas de Formación tiene prims de salto de que les permite volver a la sala de formación con la que está relacionada o la Medical Master Island o bien salir del juego (botón rojo). Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 88 Figura IV.11. Imagen en Perspectiva de las Plataformas de Evaluación. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 89 Figura IV.12. Plataforma de Evaluación con el Prim de Salto Botón. IV.2.4. Navegación Guiada. El juego de aprendizaje radiológico realiza un estricto control de la navegación y uso de los elementos del mismo. Este control se lleva a cabo principalmente porque el juego se desarrolla en zonas de la Medical Master Island localizadas en áreas a las que no se puede acceder fácilmente y porque los contenidos educativos se muestran según un orden establecido a priori por el docente-profesor. Así mismo, se dispone de mecanismo de control de presencia con el objetivo de que solo aquellos usuarios-jugadores o avatares autorizadores puedan visualizar los contenidos educativos de forma que se provoca la expulsión de aquellos usuarios o avatares no autorizados a estar en las zonas privadas de la Medical master Island donde se desarrolla el juego. Para llevar a cabo la navegación guiada se hace uso de los prims de salto ya comentados previamente. Estos prims de salto funcionan como vehículos que implementan el mecanismo del Teleporter de Second Life, pero con la salvedad de que su comportamiento es dinámico, es decir, en base a la fase o estado de la formación en que se encuentra el alumno o jugador del curso lo mueve a una ubicación previamente programada pero configurable de forma dinámica desde el exterior del mundo virtual. Cuando se indica que es configurable desde el exterior del mundo virtual se quiere decir que la creación, modificación y asociación es un proceso que no requiere tener conocimiento profundos de programación LSL en Second Life, simplemente con establecer unos identificadores de ubicación y tipo en un código LSL de configuración dentro de los prim de salto. Con esta información de configuración es capaz de calcular automáticamente el punto de salto y llevar al avatar al mismo de forma transparente sin necesidad de tener grandes conocimiento de diseño, construcción y codificación de las tecnologías que Second Life pone a disposición de los constructores dentro del mundo virtual. Se distinguen tres tipos de prim de salto en función de la lógica del control que se implementa (Tabla IV. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 90 TABLA IV.1. TIPOS DE PRIM'S DE SALTO. Prim-Salto-Sala formación Prim-Salto-Plataforma de Evaluación Prim-Salto-Medical Master Island Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 91 IV.2.5. Evaluación Automática. Una de las principales ventajas que ofrece el juego radiológico es que “sustituye” al profesor o docente como evaluador del contenido de la lección radiológica. Anteriormente se hizo referencia a proyecto piloto la Liga de los Rayos (LOR), en el que uno de sus principales inconvenientes era el feedback educativo necesario desarrollarlo, con el subsiguiente consumo de tiempo del profesor. En este juego la evaluación es realizada a cabo por el Sistema de Aprendizaje Alonsky, mediante una gestión automática de la misma. Al igual que con otros elementos del sistema, la evaluación se lleva a cabo configurando desde el exterior del mundo virtual una correlación entre el elemento educativo que expone la lección radiológica y el elemento evaluador de la misma de forma dinámica y sin requerir grandes conocimientos de construcción, diseño y codificación dentro del mundo virtual de Second Life. El lugar donde se lleva a cabo el proceso de evaluación automática son las plataformas de evaluación anteriormente comentadas. La forma en que se lleva a cabo es mediante una serie de preguntas tipo test que deben de ser respondidas por el alumno y mostradas de forma emergente junto con su correspondiente diapositiva pregunta en la forma mostrada en las imágenes siguientes. El alumno-jugador-avatar debe ir respondiendo a las mismas, de forma que sus respuestas son registradas. Una vez finalizado se comprueba la validez de los resultados y si supera el mínimo de aciertos de las preguntas efectuadas y número de test realizados establecidos a priori por el docente-profesor se registra como evaluación superada, permitiéndose pasar al siguiente contenido formativo que le corresponda al alumno o jugador. En caso de no haberse superado los test de pruebas se les muestra sucesivamente nuevos test hasta un máximo consignado. Si no se supera la evaluación de una batería de test propuesta se le indica al alumno o jugador que vuelva al inicio del proceso de formación y consecuentemente se le expulsa del proceso de evaluación. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 92 Figura IV.13. Dialogo de las Preguntas del Test de Evaluación. IV.2.6. Información de Control. Aparte del intercambio de información manejada para implementar el proceso educativo el Sistema de Aprendizaje Alonsky genera una información de control en forma de trazas. Esta información generada tiene como misión el estudio del proceso educativo dentro del juego radiológico de forma que nos va a permitir verificar, auditar, estudiar y explotar el proceso educativo. El registro de esta información es totalmente transparente al usuario o jugador y queda registrada en las tablas de la base de datos que da soporte al Sistema de aprendizaje Alonsky. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 93 IV.3. Diseño, configuración y construcción del Sistema Alonsky. El juego radiológico está constituido por los elementos previamente enumerados, sin embargo, aunque los elementos son independientes entre sí existe una relación controlada por el sistema de información que implementa la lógica del funcionamiento del juego externo al mundo virtual de Second Life. Dicho de otra forma, los elementos que constituyen el juego se comportan como bloques con una funcionalidad propia y definida, pero su comportamiento no es autónomo, pues requiere la interconexión entre bloques para su correcto funcionamiento, en lo relativo lecciones, evaluaciones y control de uso. En resumen, no basta con colocar los elementos sino que hay que configurarlos y relacionarlos dentro del sistema de información, en definitiva interrelacionarlos de forma coherente en base a unas reglas formativas, de diseño y control. IV.3.1. Elementos del Proceso Educativo. Cada uno de los elementos del juego radiológico tiene una relación directa con entidades del sistema de información. Estas entidades definen la información relativa a diferentes aspectos de los elementos del mundo virtual como por ejemplo son: coordenadas espaciales, UUID, URLs de páginas webs de carga en texturas, etc., y otras que, sin tener una relación directa con elementos del mundo virtual, son utilizadas por el sistema de información para implementar la lógica del juego radiológico. A continuación se describen cada uno de ellos. Las salas de formación son las zonas donde se desarrolla el juego radiológico en altura en lo relativo a la exposición de la unidad didáctica. Cada sala dispone tiene un nombre y una tipología como datos descriptivos, además de una coordenada espacial 3D donde se encuentra ubicada y a la que se llega mediante el uso de Prim de salto y una coordenada espacial de retorno del prim de salto usado para el acceso a la misma. La coordenada de retorno es el lugar a donde el prim de salto se reubica tras finalizar el Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 100 2. Creación y ubicación del Elemento Educativo, donde será expuesto dentro de la Sala de Formación de la Medical Master Island. Esta fase se realiza dentro del mundo virtual requiriendo la construcción de un prim en forma de pantalla y que tiene la misión al que se relaciona con la información de la fase 1. Este prim tiene asociado un script de lo dota de funcionalidad el cual se configura estableciendo un identificador único del elemento educativo dentro del sistema de información al que está asociado. 3. Creación del Elemento Educativo tipo Examen. Este elemento educativo tiene como función evaluar la lección radiológica expuesta en el elemento educativo tipo 'Curso' de la fase 1. Su proceso de creación más complejo ya que en el proceso hay que crear registros de información en las bases de datos y crear relaciones entre estos y las páginas web’s que muestran los test de evaluación. La principal dificultad radica en que hay que establecer una relación coherente y veraz entre lo mostrado en los paneles (prim) del mundo virtual, vía carga de página web en sus texturas, y las respuestas de los test evaluadores registrados fuera del mundo virtual en las bases de datos. En el proceso de creación hay que establecer el tipo de elemento como 'Examen', la url que apunta al contenido formativo dentro del servidor de páginas web, el número de diapositivas de que consta el test evaluador de forma que a cada diapositiva le corresponde una pregunta del test evaluador, posición (x,y,z) en la Sala de Formación dentro de la Medical Master Island, Canal único para el envío de mensajería de control con el avatar-jugador, y por último el tiempo máximo para efectuar el test del examen, trascurrido el cual el sistema de información da por finalizada la evaluación. Igualmente se puede establecer un tiempo mínimo de realización pero no mejora el proceso de evaluación y podría suponer ocupar las áreas de evaluación más tiempo del necesario. Esta fase se realiza fuera del mundo virtual mediante la creación de una serie de información en forma de registros de bases de datos y páginas web. 4. Creación de los Test de Evaluación de los elementos educativos. Los test de evaluación son una extensión de la información contenida en los elementos educativos tipo ‘Examen’. Definen la relación entre los elementos educativos tipo 'Examen' con una serie de preguntas que serán mostradas en cada una de las Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 101 diapositivas de que constan un elemento educativo de este tipo. Debe existir una relación entre cada una las páginas web's que son mostradas en los elementos educativos tipo 'Examen' con las preguntas de los test que serán mostradas de forma emergente. Por tanto, si un elemento educativo muestra N-Diapositivas el test debe de tener N-preguntas, una pregunta por cada dispositiva mostrada. Un elemento educativo al menos tiene asociado un test de evaluación, aunque lo normal es que se creen baterías de test evaluadores asociados a un mismo elemento educativo. En el proceso de creación hay que establecer el nombre del test, la pregunta o diapositiva con la que está relacionada dentro de la página web que muestra el examen evaluador, mínimo de respuestas acertadas para ser considerado que el test ha sido superado, información nemotécnica (solo informativa), apuntador a los siguientes elementos educativos a evaluar con objeto de optimizar el proceso de evaluación (uso interno), el siguiente test a evaluar en caso de no ser superado el actual lo que permite establecer a priori el orden de realización de los test evaluadores, las opciones de respuestas posibles y finalmente la respuesta correcta. Esta fase se realiza fuera del mundo virtual mediante la creación de una serie de información en forma de registros de bases de datos. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 102 IV.3.3. Ejemplo de Creación de un Bloque de Evaluación. Para aclarar el proceso de creación de un bloque de evaluación expuesto anteriormente se procederá a explicar un ejemplo real. En primer lugar se define el elemento educativo tipo 'Curso' encargado de mostrar la lección radiológica según la configuración siguiente. TABLA IV.9. DEFINICIÓN DE UN ELEMENTO EDUCATIVO DEL TIPO CURSO. E. E. Curso Valor Explicación Id 11 Identificador único que será referencia en el prim. Nombre Curso LOR2015 Semana1A. Nombre descriptivo del curso. Tipo de EE H. Muestra página Html. Tipo de Resultado C Curso (solo muestra lección radiológica). Tipo de Evaluación N No se evalúa. URL http://wwwrayos.medicina.uma.es/SL/LOR2015/LORsemana1a/index.html Url del recurso web cargado en la textura de la cara del prim que visualiza la lección. Posición 252.0,246.0,903.0 Coordenada (x,y,z) enfrente del panel informativo. Canal 1001 Canal de Listen (debe ser único). Tiempo Mínimo 450 15 x 30 sg (15 diapositivas, x 30 segundos de visualización por cada una). Debe trascurrir como mínimo 7.5 minutos para considerar que ha sido visionada y poder ser evaluada. Tiempo Máximo 900 Límite máximo de 15 minutos para su realización. Precondición EE 1 Correspondiente a EE de Información. EE Siguente 12 Correspondiente al siguiente EE Curso. Observaciones Semana 1 bloque a del juego LOR Bloque 11. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 103 Como se puede observar no están definidos todos los datos de la entidad elemento educativo, sino solo aquellos que son relevantes en el proceso de visualización. El campo 'Url' cuyo valor debe contener una ruta absoluta completa hasta la página web que contiene el recurso educativo que va a ser visualizado en las texturas del prim de Second Life asociado al Elemento Educativo. El campo 'Tiempo Mínimo' establece en segundos el tiempo considerado como necesario para visualizar completamente la lección, sin embargo, lo relevante es que trascurrido ese intervalo se produce un marcado del Elemento Educativo y usuario (Avatar) que lo está visualizado de forma que una vez realizado ese marcado se puede acceder al próximo Elemento Educativo del tipo ‘Curso’ o ‘Examen’ que le corresponda en la secuencia programada por el docente-profesor con el que está relacionado. Si ese marcado no se produce el sistema de información no permite la realización del siguiente curso o examen que le corresponda. Otro dato relevante es el canal usado ya que debe ser único por elemento educativo ya que en otro caso puede producirse errores de funcionamiento en los elementos educativos próximos. Por último, también se define el Elementos Educativo que tuvo que ser visualizado en caso de haber sido un ‘Curso’ o realizado en caso de ser ‘Examen’ previamente a este y el siguiente Elemento Educativo en la secuencia guiada que se deberá ser mostrado o evaluado en función del tipo. En segundo lugar se define el elemento educativo tipo 'Examen' encargado de evaluar la lección radiológica, mostrada en el elemento educativo curso con el que está relacionado, según la configuración siguiente: Como se puede observar no están definidos todos los datos de la entidad elemento educativo, sino solo aquellos que son relevantes en el proceso de evaluación. En el tipo 'Examen' el campo 'Url' cuyo valor no contiene una ruta absoluta completa hasta la página html, sino solo hasta el prefijo de las imágenes asociadas a las preguntas del test de evaluación. El sistema de información internamente monta una secuencia de url's siguiendo el patrón <E.E.Examen.Url+{0..NumeroDiapositivas}.JPG>. Por cada pregunta-<i> del test de evaluación que tiene asociado se va mostrando la url <E.E.Examen.Url+<i>.JPG> y seguidamente un dialogo que permite seleccionar la respuesta al test junto con otras opciones que permiten la navegación dentro de las Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 104 preguntas del test, registro de la opción-respuesta y salida del test. En la figura siguiente se muestra un ejemplo del dialogo que el sistema de información mostrará: TABLA IV.10. DEFINICIÓN DE UN ELEMENTO EDUCATIVO DEL TIPO EXAMEN. E. E. Examen Valor Explicación Nombre Curso LOR2015 Semana1A. Nombre descriptivo del examen. Tipo de EE H Muestra página Html. Tipo de Resultado E Examen (muestra página y controles para ir visualizando las diapositivas y registrar el resultado). URL Vacía. Se define en la entidad asociada EE Test. Tipo de Evaluación T Se evalúa vía test. Posición 248.0, 229.0, 681.0 Coordenadas dentro de la Plataforma de Evaluación. Numero de Diapositivas 15 Numero de Preguntas a responder en el tipo de resultado E-Examen. Canal 1000 Canal de Listen (debe ser único). Tiempo Mínimo 0 Sin límite mínimo para su realización. Tiempo Máximo 900 15 x 60 segundos (15 diapositivas, x 60 segundos para responder). Trascurrido este tiempo se registra el resultado y se considera que el examen ha finalizado. Observaciones Test-aa Semana 1 del juego LOR Texto libre, puede estar vacío. El campo 'Tiempo Máximo' establece en segundos el tiempo máximo disponible para realizar el test de evaluación trascurrido el cual se fuerza al registro de las opciones elegidas y salida del proceso de evaluación. Al igual que con el tipo 'Curso' se produce un marcado del Elemento educativo y usuario (Avatar) que lo está siendo evaluado de forma que una vez realizado ese marcado se puede acceder a la siguiente lección radiológica. Si ese marcado no se produce el sistema de información no permite la realización de nuevos bloques de visionado y evaluación posterior. Igualmente el canal usado ya que debe ser único por elemento educativo ya que en otro caso puede producirse errores de funcionamiento en los elementos educativos próximos. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 105 Por último hay que definir el test evaluador indicando por cada pregunta las opciones posibles junto con la respuesta correcta como se indica a continuación: Figura IV.14. Dialogo de las Preguntas del Test de Evaluación. En este ejemplo el elemento educativo a evaluar es el 19. Como puede observarse hay una pregunta por cada una de las diapositivas que genera y controla el sistema de información asociada al elemento educativo correspondiente al examen. El proceso de generación de las url's que sigue el siguiente patrón ‘<Numero de Diapositivas> + extensión del gráfico (.JPG)’ anteriormente comentado. Se establece 12 como el mínimo número de aciertos para ser considerado el test como superado, en este caso un 80% (15x80%=12). Debe de haber una correlación semántica entre la imagen cargada en el prim del elemento educativo examen que actúa de evaluador y la pregunta del test asociada en la entidad. Igualmente se establece el orden en que los test evaluadores del elemento educativo son mostrados estableciendo el test siguiente a mostrar, que aunque en este ejemplo es secuencial podría establecerse otro orden no lineal, estableciendo como último el 0 por convención. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 106 TABLA IV.11. EJEMPLO DE DEFINICIÓN DE UN TEST DE EVALUACIÓN (IDEE 19). Id Test Test Siguiente Url http://wwwrayos.medicina.uma.es/SL/LOR2015/... Respuestas Correctas Test Nemo 101 1 2 …/LOR-semana1-test-aa/DIAPOSITIVA _badcadcbcdaaeca 1aa 102 2 3 …/LOR-semana1-test-ab/DIAPOSITIVA _cddebddcaabbdcd 1ab 103 3 4 …/LOR-semana1-test-ac/DIAPOSITIVA _badcadcbcdbbdcd 1ac 104 4 5 …/LOR-semana1-test-ad/DIAPOSITIVA _cddebddcaaaaeca 1ad 105 5 6 …/LOR-semana1-test-ae/DIAPOSITIVA _badcaddcaabbdcd 1ae 106 6 7 …/LOR-semana1-test-af/DIAPOSITIVA _cddebdcdcbaaeca 1af 107 7 8 …/LOR-semana1-test-ag/DIAPOSITIVA _badcaddcaaaaeca 1ag 108 8 9 …/LOR-semana1-test-ah/DIAPOSITIVA _badcaddcaaaaeca 1ah 109 9 10 …/LOR-semana1-test-ai/DIAPOSITIVA _cddebdcbcdbbdcd 1ai 110 10 11 …/LOR-semana1-test-aj/DIAPOSITIVA _dcbcdbadcaaaeca 1aj 111 11 12 …/LOR-semana1-test-ak/DIAPOSITIVA _ddcaacddebbbdcd 1ak 112 12 0 …/LOR-semana1-test-al/DIAPOSITIVA _dcbcdbadcabbdcd 1al Numero de diapositivas: 15. Extensión de diapositivas: .JPG. Respuestas opcionales: a,b,c,d,e. Mínimo superado: 12. Figura IV.15. Diapositiva de Presentación del Test de Evaluación. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 107 Figura IV.16. Diapositiva de la Pregunta 1 del Test de Evaluación. Las entidades expuestas son las más significativas y relevantes en el sistema de información, aunque existen otras que las relaciona y que actúan como conectoras entre ellas sin interés para este ejemplo. Tienen un correspondencia con un modelo físico de datos soportado por el gestor de datos relacional MySql. Dada la complejidad técnica y con miras a no complicar en exceso el proceso de comprensión de la metodología utilizada se ha derivado al Apéndice 1-Detalles Técnicos del Sistema de Aprendizaje Alonsky los detalles a bajo nivel y la descripción interna del funcionamiento del sistema de información que da soporte a la lógica de negocio del juego radiológico. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 108 IV.4. Método Alonsky. El Sistema de Aprendizaje Alonsky implementa la metodología propuesta en esta tesis haciendo uso de todos los elementos anteriormente definidos y estableciendo una relación entre ellos con el objeto de generar como producto final, el juego radiológico desatendido como mecanismo de aprendizaje de la asignatura de Radiología en la Universidad de Medicina de Málaga. Cada uno de los elementos utilizados se ubica virtualmente dentro de la Medical Master Island de forma que proporcionen sus funcionalidades al juego radiológico siendo interconectados externamente por el sistema de información que controla y gobierna el juego Alone in the Sky. Así por ejemplo, los prims de salto proporcionan la funcionalidad del movimiento guiado y controlado, las salas de formación en altura las áreas de formación exclusivas de los jugadores y en las plataformas de evaluación serán las áreas donde se realizarán los test de evaluación y los bloques de evaluación serán los canales de transmisión con el alumno-jugador. IV.4.1. Elementos del Juego Radiológico. El juego radiológico está compuesto por salas de formación dentro de las cuales se disponen los bloques de evaluación, plataformas de evaluación y prims de salto que proporcionan acceso a las salas de formación y desde ellas a las plataformas de evaluación. Para acceder a las salas de formación se puede utilizar de salto elemental, como los que se han empleado en la fase de creación del juego en el que lo importante es que contenga el script de teleporte y las coordenadas de destino. Para la fase de utilización del juego se ha empleado un prim esculpido 33 con forma de trono que en principio se ha ubicado en el laboratorio de aprendizaje basado en juegos (figura IV.17). 33 http://wiki.secondlife.com/wiki/Sculpted_prim Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 109 Figura IV.17. Sistemas de acceso a las salas de formación, en la explanada central de la isla, durante el diseño (arriba) y en la fase de prueba (abajo). Tocando algunos de los prims de salto se accede a la Sala de Formación 0 que tiene como misión dar información sobre el funcionamiento y registro de usuario del juego. Para informar del funcionamiento del juego hay un elemento educativo inicial (Id=1). Una vez visualizado debe de procederse al alta del usuario-jugador en el sistema de información. La secuencia a seguir salto a la Sala 0, visualización del Elemento Educativo 1 de información y registro del usuario en el sistema. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 116 IV.5. Evaluación de usuarios Los usuarios detectaron malfuncionamiento del sistema o pequeños fallos de apariencia de los contenidos que fueron corregidos tras el periodo de evaluación:  Sugirieron mejorar sistema de alta y registro, pues ocasionalmente no recogía los datos adecuadamente.  El brillo de algunos paneles no estaba activado, por lo que la información aparecía extremadamente oscura, haciendo incómoda su visualización.  Igualmente el formato de algunos paneles no estaba adecuadamente ajustado, por lo que el contenido aparecía desproporcionado en alguna de sus dimensiones.  Describieron alguna imagen de algún panel que ocasionalmente no cargaba bien.  No encontraban el botón de centrado de la imagen en algunos paneles de evaluación.  Informaron de algún retraso ocasional en abrir el contenido de algún panel  Notificaron de algún fallo ocasional en el teleporte, trasladando a un emplazamiento erróneo. Aportaron algunas sugerencias de mejora que se incorporaron o no en función de la posibilidad de realizarla y de que el diseño del sistema no tuviera otra estructura o finalidad:  Sugirieron que los test indicaran exactamente el número de aciertos y fallos. NO se incorporó esta sugerencia, pues se pretende que el usuario resuelva un tipo test de pocas preguntas y si no acierta el número mínimo para superar el test repita uno nuevo. Las preguntas comienzan a repetirse aleatorizadas de un banco de 30 preguntas tras la tercera ronda.  Sugirieron la necesidad de un tutorial que mejorara el aprendizaje del juego. Se ha realizado el mismo, cuya primera versión se encuentra en el Anexo I de este estudio. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 117 Respecto a la impresión del programa fue buena y expresaron la sensación de utilidad del mismo, aunque alguno manifestó claramente que sus preferencias de aprendizaje on-line no son tan elaboradas, sino que le gusta más la información en páginas Web más simplificada. Se exponen a continuación los comentarios textuales de los observadores beta. “En general, pese a ciertos fallos que supongo con el tiempo se podrán solventar, me parece una excelente idea y una manera de acercar a alumnos u otros sanitarios interesados a una forma sencilla de aprendizaje y autoevaluación de los conceptos aprendidos.” “El principal problema encontrado es la necesidad de un compañero o tutorial para aprender a moverse entre las diversas clases y exámenes. Lo cual retrasa el inicio de la experiencia y requiere de un tiempo para moverse eficientemente por las instalaciones diseñadas. A pesar de todo ello, la experiencia merece la pena y es recomendable continuar con ella e ir mejorando poco a poco el sistema, pues los resultados obtenidos son muy buenos a nivel personal y considero que lo pueden ser para grupos más grandes. Como alumno de quinto, la experiencia me ha ayudado a repasar conceptos radiográficos y entrenarme con radiografías y otras técnicas de imágenes reales, apoyado por el extenso conocimiento teórico añadido desde que finalicé la asignatura en tercero. Ambas experiencias se coordinan y permiten un mejor aprovechamiento del aprendizaje durante el periodo universitario y, posiblemente, fuera de él para quienes quieran seguir practicando y aprendiendo”. “Es muy bueno e interactivo, siendo un genial sustituto o complemento de las clases presenciales. Es muy útil e intuitivo, siendo muy recomendable como herramienta docente. Por otra parte, la interfaz gráfica tiene bastante donde mejorar y el recorrido es lento, aunque posiblemente esto se deba a las limitaciones que en sí mismo constituye Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 118 el mundo de Second Life. En líneas generales, muy buena herramienta.” “Respecto a funcionamiento de la isla y los exámenes, todo correcto, salvo quizás la lentitud al cargar las diapositivas o a veces para pasar de pregunta a la siguiente, no sé si será cosa de mi PC (raro), de la conexión de mi casa (raro=fibra 50mb) o porque a Second Life le cuesta cargar eso que creo yo que será. Respecto a la utilidad de proyecto, si es útil y puede servir, pero para mí me resulta pesado. Esto es algo personal mío, a mí me gustan las paginas tipo radiotorax, que veías la imagen, y simplemente pasar a siguiente. No sé si me explico, me gustan las páginas como cuando se hacen los ejercicios de test de la autoescuela, una página online o programa, con una serie de preguntas respecto a un tema. Me resulta pesado la parafernalia de abrir juego, moverte por la isla, ahora cambia de presentación moviéndote, ahora click aquí y espera para pasar a la siguiente. Prefiero las cosas más directas, pin pan pregunta y listo. Eso si, repito que es personal y para gusto colores, es más probable que para la gente le resulte más atractivo la idea del juego y moverse que hacer solo test. Creo que es todo de momento, admiro vuestro trabajo de Second Life pese a que no me guste =P” “La liga está bien, el único problema que veo es que hasta que entiendes como moverte por Second Life pierdes bastante tiempo. El resto está bien montado con el repaso de teoría antes de cada test. Por lo demás corregir los fallos que ya mandamos y variar las preguntas un poco.” Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 119 IV.6. Resultados y evolución del juego Con objeto informar sobre los resultados obtenidos por los jugadores en las sala 0 de información y en las salas de formación 1 y 2 se encuentran ubicados prim de paneles informativos que muestran la evolución en el juego por parte de los usuarios/jugadores. En la sala 0 de información se encuentra un panel informativo que muestra los resultados en forma de tabla del usuario que realiza la acción “Tocar” aportando información sobre los bloques realizados superados, el porcentaje de acierto y tiempo empleado en su mejor evaluación. En caso de haber superado el curso completamente muestra una leyenda que lo indica. En la figura siguiente se muestra un ejemplo de panel de un jugador que ha superado todo el juego. Figura IV.23. Panel informativo de un curso finalizado. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 120 Figura IV.24. Panel informativo de los resultados obtenidos en los bloques formativos 1 y 2. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 121 En las salas de formación 1 y 2 se ha dispuesto, a continuación del último subbloque, un panel informativo del ranking del bloque correspondiente, indicando cómo están jugado otros jugadores/usuarios. En la figura IV.24 se muestran ejemplos de ranking para el bloque 1 y 2 de anatomía radiológica: Por último, en la sala 0 de información se ha dispusto un panel informativo en el que se muestra el resultado de todos los jugadores del juego agrupados por sub-bloques. En la figura IV.25 se muestra un ejemplo. Figura IV.25. Panel informativo del ranking global del juego agrupado por sub-bloques y ordenado descendentemente por los mejores resultados en los test de evaluación. Como podemos observar en el juego radiológico Alone in the Sky se implementa su sistema gamificado completo apoyado por el sistema informático. El Sistema Alonsky ha implementado framework para el desarrollo de sistema de juegos que hacen uso de técnicas de gamificación completas en las que se fomenta jugando el aprendizaje y la competencia entre los jugadores/usuarios del juego. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 122 IV.7. Análisis de accesos al juego Alone in the Sky El análisis de trazas ha permitido identificar 11 jugadores/usuarios 34 que han efectuado la siguiente visualización de contenidos:  En 126 ocasiones se visualizaron contenidos formativos o evaluadores.  En 10 ocasiones se visualizaron la información sobre el curso (IdEE=1)  En 24 ocasiones visualizaron la información (paneles formativos). En cuanto al acceso al juego:  5 usuarios no llegaron a jugar.  3 de los jugadores accedieron a todas las salas.  3 de los jugadores no pasaron de la Sala 1 (Anatomía Radiológica). En cuanto a la evaluación de contenidos formativos se efectuó:  Se examinaron en 13 ocasiones del bloque1 (Anatomía del Tórax).  Se examinaron en 19 ocasiones del bloque2 (Anatomía del Abdomen).  Se examinaron en 7 ocasiones del bloque3 (Anatomía MSK).  Se examinaron en 7 ocasiones del bloque4 (Semiología del Tórax).  Se examinaron en 2 ocasiones del bloque5 (Semiología del Abdomen).  Se examinaron en 2 ocasiones del bloque6 (Semiología MSK).  Se examinaron en 16 ocasiones se abortaron las evaluaciones (examen tipo test). Globalmente solo un usuario completo o finalizo el juego/curso. 34 Estos usuarios incluyen los cinco usuarios-probadores-beta, el autor de esta tesis y el director, cada uno con dos avatares distintos y dos visitantes que accedieron por azar y se inscribieron. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 123 V. DISCUSIÓN La educación médica ha de encarar retos difíciles en el siglo XXI, entre ellos un elevado número de estudiantes que se incorporan a la misma, que ha aumentado la demanda de más horas de trabajo de los profesores, con el resultado de disponer de menor tiempo para la enseñanza en sí [Ruiz y cols. 2006]. Estos estudiantes, en la actualidad tienen alrededor de 20 años de edad y pertenecen a la “generación gamer”, pues hablan el lenguaje digital de los ordenadores, videojuegos, reproductores de DVD, dispositivos móviles, e-Bay, Ipod, Internet, etc [Holloway y Valentine 2003]. Son los también llamados “nativos digitales” [Prensky 2001]. La “generación gamer” tiene un estilo cognitivo caracterizado por la multitarea mientras juegan y un aprendizaje caracterizado por la aproximación a la exploración y descubrimiento mientras aprenden, con una relativa corta expansión de la atención [Alaskawa y Gilbert 2003] [Bain y Newton 2003] [Presky 2005]. En los entornos lúdicos los estudiantes juegan primero, entienden después y entonces generalizan lo aprendido para aplicarlo a nuevas situaciones [Saethangand y Kee 1998]. Por ello, los juegos de video y de ordenador son un perfecto mecanismo de aprendizaje para este grupo [Prensky 2006]. El modelo de aprendizaje basado en mundos virtuales ha nacido prematuramente desde un punto de vista tecnológico. Actualmente su uso empieza a ser factible dada la potencia y coste del hardware gráfico existente en el mercado doméstico, así como la mejora en términos de velocidad de las redes de comunicación comerciales para el consumidor medio. La potencia gráfica y rapidez de las redes de comunicaciones son condiciones necesarias para que el proceso educativo se lleve a cabo con unas mínimas garantías de éxito. El modelado tridimensional y la interconexión de elementos necesarios para un desempeño aceptable de los mundos virtuales requieren disponer de potencia suficiente para que la experiencia docente sea satisfactoria. Los problemas de renderización y retrasos en las comunicaciones (lags) que puedan producirse en el mundo virtual en Second Life hacen que la experiencia educativa se deteriore en gran medida llegándo a producirse situaciones de abandono y por tanto fracaso de la misma. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 124 La facilidad, fluidez y sencillez es fundamental para que el alumno-consumidor repita la experiencia. La estabilidad del proceso educativo es un requisito fundamental e innegociable en la implementación del proceso de formación basado en mundos virtuales inmersivos como Second Life. Un juego es una situación artificial o ficticia gobernada por reglas que estructuran la acción con el objetivo de ganar o conseguir una meta o superar un obstáculo [Sauvé y cols 2007]. El juego diseñado en este trabajo, Alone in the Sky, cumple con dichas características. Además, está integrado en un contexto educativo, de forma que realza el aprendizaje en el terreno cognitivo, concretamente de la radiología médica. Los juegos suspenden las reglas de la realidad para usar las propias reglas del juego. En este trabajo se ha pretendido dotar al juego Alone in the Sky de reglas con cierta fantasía (teletransporte, saltos a espacios en el aire, etc.) y organizativas del juego en sí, como autorizaciones una vez superada cada etapa hasta completar un circuito de trabajo (acabar los 6 bloques educativos). Aldrich [2005] identifica 5 tipos de géneros de juego, subrayando el hecho de que pueden ser mixtos: 1. Juegos de estrategia en tiempo real. El jugador maneja el concepto de exploración, construcción, defensa, logística y conquista. 2. First-Person shooters. EL jugador ve el mundo a través de los ojos de su contraparte en la pantalla (avatar). 3. Management SIMs/Good. Simulan los juegos de estrategia de la vida real, donde el jugador controla naciones o empresas. 4. Role-playing. El jugador gestiona una persona o un equipo a traves de diversos retos o escenarios. 5. Massive Multiplayer On-line Role-playing games. Un mundo on-line persistente alberga un número ilimitado de jugadores tomando la actitud de first-person shooters o misiones o actividades de role-playing. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 125 El juego diseñado en este estudio tiene características de este último en un contexto de First-person-shooters. Ciertamente, este tipo de juegos permiten desarrollar aprendizajes de alto nivel, incluyendo la resolución de problemas [Aldrich 2005]. Reproducir escenarios docentes convencionales de formación radiológica en pregrado en Second Life ha demostrado ser factible a lo largo de la experiencia adquirida en The Medical Master Island desde 2011 [Sendra 2015], incluso se ha demostrado que los alumnos aprenden en la misma medida que cuando se aprende en el escenario clásico [Rudolphi y cols 2015]. También se ha demostrado que los juegos de aprendizaje son factibles en este entorno [Aguado y cols. 2015], con el sobrecoste del tiempo invertido por el profesor en la coordinación, flujo de presentación de información, corrección de evaluaciones, y en general gestión de la información del juego. La aproximación al proceso educativo planteada en este trabajo muestra una serie de aspectos interesantes, como la automatización de proceso de aprendizaje, el aumento de la productividad en la elaboración de contenidos, la atracción al consumo de contenidos educativos y la focalización del proceso educativo en la información. El objetivo es hacer más atractivo y rentable el planteamiento de enseñar jugando mediante técnicas de gamificación. V.1. Características del presente proyecto El aprendizaje basado en juegos, la gamificación o los juegos serios han aparecido como metodología docente en tecnología de información y comunicaciones que incluye la inmersión en mundos virtuales, en los que el estudiante adquiere presencia virtual [Joint Information Commitee 2007]. Se han realizado experiencias en Second Life de aprendizaje basado en juegos para la educación médica, empleando pacientes virtuales [Toro-Tronconis y cols. 2010]. Pero en nuestro conocimiento no se han realizado juegos competitivos multiusuarios con estudiantes de medicina, como la League of Rays [Aguado y cols. 2015] ni existe ningún diseño de juego de aprendizaje desasistido en Second Life como el desarrollado en este estudio¸ Alone in the Sky. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 132 real, esto es, verificar si determinados planteamientos a la solución a determinados subproblemas eran viables, válidos y utilizables. Resueltos los subproblemas, el sistema de información se crearía uniendo los distintos códigos que los solucionan. Resolverlos en sí no fue especialmente complejo, así por ejemplo, el primero de ellos fue la construcción del código necesario para transportar, teleportar en terminología de Second Life, un avatar desde unas coordenadas tridimensionales a otra en la que se encuentran los elementos educativos que componen el proceso educativo. Esa operación resulta ser muy básica, sin embargo, conceptualmente hablando no puedes desplazar un usuarioavatar de forma directa salvo en determinados casos muy concretos como la expulsión del mundo virtual y siempre por un script cuyo creador es el propio dueño de la isla, en definitiva, el que tiene más privilegios. Sirva como ejemplo el detalle de que esta acción de forzar el desplazamiento de los usuarios no se explica en ninguna documentación de forma clara y concisa, llegando a esta conclusión por mecanismo de observación y análisis de códigos scripts de ejemplo. Uno de los problemas encontrados más difíciles de resolver en los desarrollos fue la diferenciación de los fallos reales del código script y los provocados por el propio mundo virtual dentro del visualizador (Viewer). La velocidad de la conexión a internet, la afectación de la potencia gráfica del computador en el renderizado del visor del mundo virtual, los fallos de funcionamiento de los servidores del mundo virtual Second Life en los laboratorios de Linden Labs, el desfase temporal (lag) de lo visualizado con las operaciones realizadas en el mundo virtual, la ejecución silenciosa de los errores de programación, etc., hacen que los desarrollos software deban de ser codificados finamente para que el usuario no desarrollador pueda determinar con ciertas garantías el origen de los problemas de ejecución. Durante la fase de desarrollo muchos de las situaciones erróneas se solucionaban simplemente volviendo a validar en el mundo virtual lo que en definitiva consistía en reiniciar el visor. La realidad es que existen muchas fuentes de información y base de códigosejemplos, lo que en teoría debería ser suficiente para abordar cualquier desarrollo. Sin embargo, su desactualización, obsolescencia, cambios de versiones en visores y librerías, sistema de permisos complejo y funciones script no documentadas en términos de Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 133 completitud de funcionamiento tiene como efecto colateral que la complejidad del desarrollo se encuentre en determinar la secuencia correcta de órdenes, y que este sea el principal escollo a superar en la resolución técnica de los problemas. V.2. El Futuro. La continuidad inmediata de este trabajo es indudablemente, realizar un estudio protocolizado con multiusuarios, pueden participar estudiantes de medicina hispanoparlantes de todo el mundo, pues al ser un entorno desatendido se puede acceder a él en cualquier franja horaria. En dicho estudio habría que aplicar algún cuestionario de evaluación que tuviera una parte específica sobre juegos de aprendizaje, como el de Bonnano y Kommers [2008] “My feelings when playing games”, que consta de 21 apartados, 6 del campo afectivo, 5 sobre utilidad, 6 sobre percepción de control y 4 sobre simulación. O bien realizar una mezcla de éste y los cuestionarios empleados en otras experiencias previas en Second Life [Sendra 2015]. Incluso sería interesante plantear la identificación del tipo de usuario incluida en el cuestionario, pidiéndole al usuario que definiera que tipo de jugador considera que es [Wallace y Robbins 2006] a fin de estudiar posibles interrelaciones con la apreciación sobre nuestro juego:  Hardcore Gamer. Extremadamente competitivos. Juegan juegos de mucha acción.  Core Gamer. Son competitivos. Juegan juegos que requieren cierto nivel de experiencia.  Casual Gamer. Son poco competitivos. Juegan por diversión y relajación. En otro orden de cosas, las posibilidades de ampliación de este estudio son variadas. Si bien existen proyectos y estudios sobre el aprendizaje basado en juegos en entornos inmersivos [Peachey y cols. 2010], la investigación en el proceso de aprendizaje desatendido, inmersivo y basado en juegos está muy poco explorada actualmente y prácticamente virgen en el campo de la biomedicina. Las aplicaciones posibles de esta Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 134 línea de trabajo son amplias y extensibles a muchas ramas del saber, tanto dentro de la enseñanza médica como en otras disciplinas no médicas. El componente multimedia en los mundos virtuales es uno de sus puntos fuertes, su aplicabilidad estaría más orientada a disciplinas cuyo aprendizaje aproveche en mayor medida el componente visual, si bien no tendría que ser una limitación en su uso. Centrándonos en este estudio, la creación de elementos educativos más interactivos y complejos parece ser una línea de trabajo interesante de explotar en el futuro. Un ejemplo podría ser la implementación pizarras digitales como elemento de exposición de contenidos y dispositivo control de marcado de zonas o con mapeado de soluciones como elemento evaluador.. Los entornos inmersivos 3D tienen posibilidades educativas demostradas [Peachey y cols. 2010], pero explorar nuevas interfaces de comunicación humana podría ser una nueva línea de investigación innovadora. Actualmente empiezan a estar disponibles en el mercado a coste razonables nuevos dispositivos de visualización como la Oculus-Rift 35 , HTC Re Vive 36 y las HoloLens de Microsoft 37 . Estos dispositivos proporcionarían nuevos elementos de inmersión en el mundo virtual de Second Life y una nueva experiencia inmersión virtual. También podría ser interesante explorar nuevas vías de control de movimiento dentro del mundo virtual usando nuevos dispositivos como el Kinect de Microsoft 38 , mandos inhalámbricos HTC Re Vive 39 y Leap Motion 40 . Una combinación interesante sería conectarlo con otro tipo de sistemas de información como los sistemas expertos de Inteligencia Artificial (IA), resolución de problemas de programación dinámica con MathLab, etc., mediante la conexión con Internet vía HTTP es más que factible y posible, de hecho es el mecanismo utilizado para la interconexión con las bases de datos en que se apoya este sistema de información. 35 https://www.oculus.com/en-us/rift/ 36 http://www.elandroidelibre.com/2015/03/htc-re-vive.html 37 https://www.microsoft.com/microsoft-hololens/en-us 38 http://www.microsoft.com/es-xl/educacion/productos/kinect.aspx 39 http://www.elandroidelibre.com/2015/07/estos-son-los-mandos-inalambricos-del-htc-re-vive.html 40 https://www.leapmotion.com/ Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 135 La incorporación de un asistente de ayuda virtual en forma de Bot (robot) en Second Life facilitaría el proceso educativo además de dotarlo de un alto componente de interactividad. La creación de una conexión real y física con elementos exteriores al mundo virtual vía prim-página web-webcam dotaría al entorno de una característica de realidad aumentada interesante de explotar. Establecer de mecanismos colaborativos de publicación de otros docentes "expertos" foráneos, auditables, mediante la publicación y liberación de la aplicación de creación automática de contenidos del Anexo I, que junto con el establecimiento de un estándar de publicación, el proceso de creación de contenidos se automatiza y facilita a los publicadores foráneos. También es muy interesante la incorporación de nuevos publicadores de información radiológica como streaming de video mediante canales de YouTube o servidores de videostreaming dotarían de nuevas capacidades de transmisión de información. El coste de la implementación del proceso educativo en Second Life es un hándicap difícil de superar por el usuario medio. El coste de alquiler de la isla o zona de construcción solo es asumible por entidades e instituciones con cierta capacidad económica no comprable con los creadores y constructores existentes en potencia. El Abaratamiento del coste constructivo constituye el principal problema a resolver para un uso intensivo de los mundos virtuales inmersivos como alternativa docente o forma de aprender alternativa. Por ello, otra posible vía de exploración podría ser la migración de contenidos de este proyecto a entornos no comerciales como OpenSimulator 41 , actualmente en versión alfa. OpenSimulator hace uso de los mismos protocolos usados en Second Life por lo que la migración del sistema de información que controla el proceso educativo expuesto en este trabajo puede ser una interesante vía de abaratamiento de los costes de uso de esta experiencia educativa. Además, al disponer del código fuente podría 41 http://opensimulator.org/wiki/Main_Page Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 136 realizarse cierta innovación al poder alterarse con fines educativos y aplicables a la enseñanza en entornos virtuales inmersivos que actualmente no puede realizarse en entornos virtuales comerciales y privativos como Second Life. V.3. Consideraciones finales. El juego Alone in the Sky se desarrolla en la zona de la Medical Master Island dentro de Second Life de forma autónoma y transparente 24 horas los 365 días del año debiendo coexistir con las restantes actividades formativas de la isla radiológica. Este hecho ha supuesto que hayan tenido que implementarse mecanismos de restricción de acceso al juego e independización entre las actividades formativas para evitar colisiones entre ellas que pueden provocar efectos indeseados e incontrolados. La forma utilizada para independizarlas ha sido ubicar la formación en altura respecto a la superficie de la isla, implementar mecanismos de registro de jugadores y limitación de accesos a los contenidos formativos radiológicos que el juego pone a disposición de sus jugadores. En definitiva, el acceso al juego está controlado por unas reglas que impiden que otros usuarios de la isla puedan acceder a los contenidos formativos radiológicos. El acceso indebido a los mismos lanzara procesos de expulsión de las zonas en donde el juego se desarrolla de aquellos usuarios no autorizados a estar al tener la consideración de intrusos. Esta expulsión producirá que sean teleportados a su base como usuario de Second Life. El usuario no podrá visualizar la oferta formativa radiológica si no sigue el proceso de acceso establecido para usar el juego. Sin embargo, si está en las zonas donde se desarrolla el juego si podrá ver como los jugadores juegan, al menos, hasta que no se ejecute la expulsión del intruso. En resumen, si en un momento determinado un usuario de la isla es expulsado se debe a que no es un jugador autorizado y esta expulsión puede ocurrir en pocos segundos o que se demore pero con casi toda probabilidad ocurrirá. Una consideración importante es que la formación radiológica es individualizada. Si bien el juego es multiusuario no lo es el proceso educativo. Con esto lo que se quiere indicar es que cada elemento educativo (panel informativo o evaluador) solo puede ser usado por un único jugador al mismo tiempo. Esta condición se debe a que uno de los aspectos principales del juego es que la formación es guiada y por tanto debe Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 137 quedar registrada toda actividad formativa del jugador para que el sistema informático pueda determinar con exactitud por donde va el jugador en el itinerario formativo. Esto significa que un elemento educativo (panel formativo o evaluador) debe de ser tomado, usado y liberado únicamente por un jugador ya que internamente su actividad formativa debe de ser registrada por el sistema informático. Si el uso no es limitativo o se podría determinar que usuario/jugador dentro del mundo virtual realmente es quien está siendo formado en términos radiológicos. En resumen, si dos jugadores se dirigen a un elemento educativo solo a uno de ellos le será registrado su desempeño, aunque el otro "participe" en la actividad formativa. El que primero llega y lo toca es quien será registrado, por tanto, es multiusuario pero no colectivo. Otra consideración importante es que la formación es guiada. ¿Qué ocurre si no seguimos el orden? Los propios elementos educativos restringen el acceso a sus contenidos de forma que si no se sigue las secuencias programadas en el itinerario formativo simplemente o te deja mostrando un mensaje como la siguiente imagen: En resumen, el juego Alone in the Sky controla y guía de forma individualizada el proceso formativo en anatomía y semiología radiológica de tórax, abdomen y musculoesquelético, aspectos muy importantes en la formación de un estudiante de medicina. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 138 Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 139 VI. CONCLUSIONES 1) Se ha creado un juego desasistido en el entorno inmersivo 3D de Second Life para aprender anatomía y semiología radiológica, al que el usuario puede acceder mediante su avatar sólo tras darse de alta. 2) El juego está organizado en seis etapas que contienen elementos educativos con información que ha de visualizarse durante un tiempo mínimo y elementos de evaluación que se deben superar para acceder a la etapa siguiente. 3) La automatización del proceso de aprendizaje durante el juego se logra mediante un sistema de información que controla todo el proceso de forma independiente, sin apenas intervención del usuario y con una mínima intervención del profesor creador de contenidos. 4) El sistema de información conecta los contenidos alojados en la Web y la base de datos donde se registran los eventos que suceden dentro del mundo virtual. El funcionamiento y conexión dentro-fuera es invisible para el usuario-jugador, que actúa siempre en Second Life con la sensación de uso similar a un videojuego basado en un mundo alternativo al real. 5) El juego, denominado Alone in the Sky, es multiusuario pero no colectivo, pues controla y guía de forma individualizada el proceso formativo. Ha sido evaluado por cinco usuarios, alumnos de medicina, probadores-beta, cuyas aportaciones han permitido corregir los fallos de funcionamiento detectados e implementar mejoras estéticas. Los cinco usuarios han encontrado útil esta metodología de aprendizaje. 6) Los juegos de aprendizaje son factibles en Second Life, pero tienen un sobrecoste de tiempo invertido por el profesor en coordinar y gestionar el flujo de información durante los mismos. La aproximación de este estudio automatiza el proceso de gamificación, lo que reduce este aspecto negativo y repercute en un incremento del alcance potencial a un mayor número de usuarios. 7) Al estar estandarizados los procesos de exposición de contenidos y evaluación, la replicación del juego es relativamente sencilla de hacer, para construir variantes de otro tipo de contenidos u otro nivel de dificultad. Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 140 Tesis Doctoral: Creación, Desarrollo y Evaluación de un Entorno Inmersivo Desatendido para el aprendizaje de Radiología basado en Juegos 3D. 141 VII. BIBLIOGRAFIA. 1. [Abad Liñán 2015] Abad Liñán JM. (2015). Hay vida después de ‘Second Life’. El País – Tecnología. 29 mayo 2015. [Fecha de consulta: 31/10/2015]. http://tecnologia.elpais.com/tecnologia/2015/05/11/actuali dad/1431335151_970268.html 2. [Adell 2012] Adell F. 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