ISSN 0798 1015

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Vol. 38 (Nº 55) Año 2017. Pág. 2

El estudio de casos como estrategia didáctica para el desarrollo de competencias cognitivas en estudiantes de Teoría General de Sistemas

The case study as a didactic strategy for the development of cognitive competences in General Systems Theory students

MARTELO, Raúl J. 1; HERRERA, Kathy C. 2; MEZA-ANDRADE, Lina M. 3; GÓMEZ-COTES, Carlos M. 4; REDONDO-CUJIA, Gustavo J. 5

Recibido: 11/07/2017 • Aprobado: 12/08/2017


Contenido

1. Introducción

2. Metodología

3. Resultados

4. Conclusiones

Referencias bibliográficas


RESUMEN:

Se utilizó el estudio de casos como estrategia para el desarrollo de competencias cognitivas en estudiantes de Teoría General de Sistemas (TGS), programa ingeniería de sistemas, Universidad de Cartagena. Metodológicamente fue de marco constructivista. La muestra estuvo compuesta por 37 estudiantes de tercer semestre. Se concluyó que el estudio de casos, junto al trabajo colaborativo docente-estudiante, es un herramienta eficaz para el desarrollo de competencias cognitivas, fortalece el proceso de enseñanza y colabora en la resolución de problemas potencialmente reales.
Palabras clave Empoderamiento, pedagogía, toma de decisiones, asimilación conceptual, pensamiento crítico.

ABSTRACT:

Case study was used as a strategy for the development of cognitive competences in students of General Systems Theory (TGS), system engineering program, University of Cartagena. Methodologically, it was constructivist. The sample consisted of 37 students from the third semester. It was concluded that the case study, together with collaborative teaching-student work, is an effective tool for the development of cognitive competences, strengthens the teaching process and helps in solving potentially real problems.
Keywords Empowerment, pedagogy, decision making, conceptual assimilation, critical thinking

1. Introducción

La educación es uno de los medios importantes para el desarrollo de cualquier país, moldea el carácter y la inteligencia en individuos, a la vez que proporciona el talento y motivación a cada persona (Aithal y Aithal, 2015). Ahora bien, por el surgimiento de retos y demandas en relación con la sociedad del conocimiento y la información (finales del siglo XX hasta la actualidad), la educación ha atravesado reformas como lo manifestó Martinic (2010), al reconocer tres ciclos o generaciones acontecidas en el tiempo, como lo son: reformas institucionales orientadas a reorganizar la gestión, financiamiento y acceso al sistema (80’s); reformas centradas en procesos y resultados de sistemas educativos (90’s); y reformas transformadoras de relaciones del estado con escuelas y los modos de pensar, organizar y poner en práctica los procesos educativos (propias de los 2000’s).

En dichas reformas, distintos modelos de enseñanza han sido propuestos y diseñados según la disciplina y el nivel educativo en el cual se necesiten (Gómez-Mármol et al., 2014; Calderón et al., 2013), con el fin de propiciar el encuentro entre problemas y preguntas significativas para alumnos asociados a los contenidos, en beneficio de la aptitudes o competencias del alumno para aprender a interrogar e interrogarse dentro de las condiciones donde se desarrolla el proceso educativo (Díaz, 2015).

Sin embargo, a pesar la existencia de modelos, distintas competencias en alumnos aún se ven afectadas negativamente, lo cual se manifiesta con bajos niveles tanto en ellas como en calificaciones de asignaturas debido a factores influyentes como el desempleo, situación económica, producción y gasto educativo (Pérez-Esparrells y Morales, 2012), o falencias en procesos y elementos de enseñanza y aprendizaje (tareas, profesorado) (Fernández et al., 2015).

El hecho anterior también se ha presentado en universidades, como es el caso expuesto en Redondo et al. (2015), en el cual los estudiantes demostraron conocer conceptos asociados a la TGS, pero no contemplaron la forma de aplicación de los mismos en la solución de problemas reales. En este estudio, el análisis señaló que la eficacia de la enseñanza se refleja en los logros alcanzados por estudiantes, por lo cual se deben implementar como estándar institucional métodos pedagógicos y didácticos para que los profesores los utilicen en su labor de enseñanza.

En búsqueda y utilización de métodos o herramientas, se encuentran trabajos como el de Moreno y Montoya (2015), en el cual se utilizan entornos virtuales de aprendizaje como estrategia didáctica para mejorar el desempeño académico de estudiantes en un curso de pre-cálculo y se concluye con el incremento del mismo. Igualmente, Fernández et al. (2015), utiliza como estrategia la metodología del aprendizaje basado en problemas, para la inclusión de estudiantes con discapacidad visual. Los resultados de la aplicación de ésta se reflejan en el caso de un estudiante invidente de Ingeniería Electromecánica, el cual con ayuda de la misma realizó su proyecto de grado por medio del seguimiento a la solución de un problema de aula, en interacción con compañeros en una asignatura de octavo semestre.

Según los resultados de los estudios anteriores, los métodos o herramientas didácticas son útiles en el desarrollo o mejora de competencias en estudiantes, por lo cual el presente proyecto tiene como propósito utilizar el estudio de casos como estrategia didáctica para el desarrollo de competencias cognitivas en estudiantes. Este estudio enfoca su investigación en la TGS, asignatura considerada esencial para el desarrollo del pensamiento sistémico en todo ingeniero de sistemas (Redondo et al., 2015), y se dirige a estudiantes del programa de ingeniería de sistemas de la Universidad de Cartagena

2. Metodología

La estrategia se implementa a través de la investigación acción y se enmarca en el modelo constructivista (Vigotski, 1978), debido a que docentes investigadores trabajan con la intención de mejorar sus prácticas, al colaborar con el grupo implicado en la formación y la búsqueda de participación y colaboración en las fases de la investigación e implementación (Latorre, 2007).

2.1. Población y muestra

Se tomó como población de estudio a los estudiantes que cursaban tercer semestre del programa de ingeniería de sistemas, primer semestre del año 2017. Debido al tamaño de la población y acceso a la misma, fue utilizado el criterio de censo poblacional (Tamayo y Tamayo, 2007) lo cual dio como resultado la totalidad del grupo de estudiantes de tercer semestre (37 estudiantes).

2.2. Procedimiento de la investigación

Para la presente investigación fue utilizado como estrategia didáctica el modelo pedagógico basado en el estudio de casos (Figura 1), planteado en Brito et al. (2015) y aplicado a los estudiantes de la asignatura TGS del programa de ingeniería de sistemas de la Universidad de Cartagena, en el transcurso del tercer y último corte académico.

Fig. 1: Modelo pedagógico

La investigación se realizó a través de un conjunto de fases, descritas de la siguiente manera:

i. Determinación del caso de estudio: para emplear la estrategia didáctica, por medio del estudio de casos, se selecciona un caso de estudio en el cual se puedan desarrollar las actividades.

ii. Fase Preliminar: Se desarrolla el pensamiento comprensivo, se promueven el trabajo estudiantil individual y el desarrollo institucional y magistral docente, que conjugado con TIC’s, se centra en comprender e interpretar información (Tabla 1).

Tabla 1. Fase Preliminar

Competencia Cognitivas

Pensamiento comprensivo: El estudiante puede abordar problemas donde la presencia de sistemas es dominante y puede establecer partes que conforman un sistema.

Actividad Pedagógica

Exposición Magistral del profesor, estudio independiente, evaluación individual.

Habilidades

Define la importancia de llevar una metodología sistémica en el estudio de sistemas sociales; determina en qué momento es oportuno aplicar la dinámica de sistemas; diseña diagramas de Forrester que facilitan la comprensión de la dinámica de sistemas.

Producto

Apuntes de exposición magistral del profesor, mapas conceptuales, diagramas de influencia.

Recursos

Aula, tablero, video beam, proyecciones multimedia, estudios independientes previos a las temáticas a abordar.

iii. Fase eclosiva: Por medio de grupos focales se establece la revisión de ideas individuales; se describen y construyen nuevos fundamentos, así como la importancia, necesidad y características (Tabla 2).

Tabla 2. Fase eclosiva

Competencia Cognitivas

Pensamiento crítico: El estudiante está en capacidad de especificar como se produce la integración de los elementos de un sistema.

Actividad Pedagógica

Estudios de casos, trabajos en grupo, evaluación grupal.

Habilidades

Define la importancia de llevar una metodología sistémica en el estudio de sistemas sociales; determina en qué momento es oportuno aplicar la dinámica de sistemas; diseña diagramas de Forrester que facilitan la comprensión de la dinámica de sistemas.

Producto

Talleres de solución de problemas, revisión Bibliográfica, estudios de casos, trabajos en grupo, lluvia de ideas, diagramas de flujos.

Recursos

Aula, tablero, video beam, proyecciones multimedia, apuntes de exposición magistral del profesor, estudio independiente.

iv. Fase de análisis: Se abre la discusión y revisión de bitácora o empalme de los grupos focales. Posteriormente, con la participación del grupo mayor y el trabajo realizado, se generan puntos de vista en los cuales el docente fija aspectos para el trabajo colaborativo mediado por las TIC’s (Tabla 3).

Tabla 3. Fase de análisis

Competencia Cognitivas

Cognitiva - Pensamiento crítico: Los estudiantes analizarán cómo las relaciones de las partes de un sistema permiten explicar su comportamiento.

Actividad Pedagógica

Debates en clases, talleres de solución de problemas, evaluación individual.

Habilidades

Define la importancia de llevar una metodología sistémica en el estudio de sistemas sociales; determina en qué momento es oportuno aplicar la dinámica de sistemas; diseña diagramas de Forrester que facilitan la comprensión de la dinámica de sistemas.

Producto

Talleres de solución de problemas, revisión bibliográfica, estudio de casos, trabajos en grupo, diagramas de Forrester, informe escrito.

Recursos

Estudios independientes previos a las temáticas a abordar.

v. Fase de conceptualización: Se lleva a cabo la formulación de conceptos o principios de acción (aplicables en el caso de estudio) (Tabla 4).

Tabla 4. Fase de conceptualización

Competencia Cognitivas

Pensamiento creativo: solución de problemas y toma de decisiones: Los estudiantes están en la capacidad de modelar sistemas por medio de diagramas de influencias y diagramas de Forrester.

Actividad Pedagógica

Talleres de solución de problemas, evaluación individual.

Habilidades

Define la importancia de llevar una metodología sistémica en el estudio de sistemas sociales; determina en qué momento es oportuno aplicar la dinámica de sistemas; diseña diagramas de Forrester que facilitan la comprensión de la dinámica de sistemas.

Producto

Simulación en Vensim.

Recursos

Estudios independientes previos a las temáticas a abordar, software Vensim.

3. Resultados

Al seguir las fases de la estrategia, se aplicaron técnicas de aprendizaje e instrumentos de evaluación para desarrollar las competencias cognitivas en los estudiantes de TGS. Además, se desarrolló un espacio dedicado a la revisión y evaluación de resultados en la implementación de la estrategia y la sistematización de la misma. En la implementación se recogieron evidencias de cada fase, consignadas en encuestas, rúbricas, productos y anotaciones en observaciones de las clases, lo cual permitió retomar el proceso al revisar y evaluar cada una de las fases y productos realizados por estudiantes como comprobación del desarrollo de competencias cognitivas adquiridas por ellos.

3.1. i. Determinación del caso de estudio

El estudio de casos seleccionado fue “Caso Dinámica Poblacional” tomado de García (2011), descrito de la siguiente manera:

Se posee una población de individuos bajo las siguientes condiciones:

Luego, las situaciones a analizar son:

Fig. 2: Trayectorias de evoluciones temporales

3.2. ii. Fase Preliminar

La rúbrica utilizada por el docente para evaluar la presente fase se observa en la Tabla 5.

Tabla 5
Rubrica de evaluación para diagrama de influencias y
representación porcentual participativa de estudiantes

Tema-criterio/ valoración

1 a 2

2.1 a 3

3.1 a 4

4.1 a 5

Apropiación de la temática

Descripción incorrecta del sistema expuesto

Descripción indeterminada del sistema, diseño complicado y confuso

Descripción clara del sistema, detalles dudosos. (41%)

Descripción precisa del sistema, detalles aclaratorios. (59%)

Justificación del tema

Caso con tema desfasado, incoherente entre subtemas

Caso con temática imprecisa y confusa

Caso con información coherente y precisa, mal organizado. (59%)

Caso organizado, presentado de forma clara. (41%)

Creatividad y calidad del Diseño

Caso mal planteado

Caso copiado sin criterios de diseño

Caso simple, organizado, coherente, con algunos errores. (35%)

Caso con Excelente diseño, claro y creativo. (65%)

Elementos propios del caso

Subtemas de caso determinados incorrectamente, confusión en múltiples aspectos

Información acertada, mal organizada, confusión en tema y subtemas del caso

Temas y subtemas bien determinados, errores en pocos aspectos. (65%)

Temas centrales determinados en orden correcto y con referencias. (35%)

Presentación

Trabajo no entregado, no presenta excusa

No entrega en tiempo establecido, limpio, poco organizado, presenta excusa por atraso

Entrega puntual, limpio y escasamente ordenado. (22%)

Entrega puntual, limpio y ordenado. (78%)

Al realizar el análisis pedagógico de los resultados obtenidos en la rúbrica de la Tabla 5, se evidenció al iniciar la actividad que los estudiantes estaban desubicados, no tenían claro el concepto de estudio de casos. La explicación se realizó de forma magistral, donde el docente fue protagonista con la explicación del objetivo de la primera actividad, la cual consistió en la creación de diagramas de influencia del caso de estudio. Dicha actividad se realizó y evaluó de forma individual, lo cual permitió observar confusiones en estudiantes al momento del desarrollo de la misma.

En el análisis general de la primera fase se comprueba que el aprendizaje fue significativo; surgieron muchas dudas al respecto, lo cual motivó la tendencia a una comprensión profunda y llevó a reflexionar sobre el quehacer pedagógico, la indagación sobre la práctica docente y el cuestionamiento sobre el hecho de que los estudiantes no se enfocaran correctamente en la realización y entrega del producto por temor a la nota a obtener.

Por lo anterior, se decidió implementar un procedimiento que animara y motivara a los estudiantes para que realizaran las actividades de forma diferente y pudieran en conjunto generar conocimientos, no por la nota a obtener sino para potenciar habilidades de utilidad en el desempeño de su vida a nivel personal y profesional, tal como se refleja en Álvarez y Pugdellívol (2014), en el cual con ayuda del estudio de casos, el alumnado al verse implicado en las actividades de aprendizaje junto al incremento de la autonomía para afrontarlas, es decir el empoderamiento, encontraron alta motivaron por descubrir sus propias capacidades.

3.3. iii. Fase eclosiva

La rúbrica utilizada por el docente para evaluar la presente fase se observa en la Tabla 6.

Tabla 6
Rúbrica de evaluación para lluvia de ideas y representación
porcentual participativa de estudiantes

Tema-criterio/ valoración

1 a 2

2.1 a 3

3.1 a 40

4.1 a 5

Apropiación caso de estudio y lluvia de ideas del mismo

Descripción incorrecta de lluvia de ideas

Descripción indeterminada de lluvia de ideas, diseño complicado y confuso

Descripción clara de lluvia de ideas, detalles dudosos. (60%)

Descripción precisa de ideas, ordenadas coherentemente en cascada, detalles claros. (40%)

Justificación de la temática en la lluvia de ideas

Lluvia de ideas con temas sueltos, sin coherencia

Lluvia de ideas con temática imprecisa y confusa

Lluvia de ideas con información coherente y precisa, mal organizada. (80%)

Lluvia de ideas perfectamente organizada, presentación clara. (20%)

Creatividad y calidad del diagrama de flujos

Diagrama mal elaborado, temática mal planteada, errores de análisis

Diagrama copiado sin claridad en criterios de diseño, ideas y análisis

Diagrama simple, organizado y coherente con algunos detalles en el análisis. (60%)

Diagrama con excelente diseño, coherente y análisis claro y detallado. (40%)

Elementos propios de la lluvia de ideas

Diagrama ubicado erróneamente lluvia de ideas confusa

Diagrama con buen diseño, información desorganizada, confusión en lluvia de ideas

Diagrama con tema claro, invariable en organización de ideas. (80%)

Diagrama elaborado correctamente, coherente a la temática. (20%)

Reflejo de la lluvia de ideas en el diagrama de flujos

No se entregó el diagrama, ni presentó excusa por el incumplimiento

Diagrama poco claro y no presentado en los tiempos establecidos

Entrega puntual del Diagrama, falta de claridad. (60%)

Diagrama entregado a tiempo, coherente con lluvia de ideas. (40%)

Se determinaron cinco criterios que transitan la segunda fase, desde la apropiación del caso de estudio y lluvia de ideas hasta la presentación del diagrama de flujos; cabe destacar que el grupo de 37 estudiantes fue dividido en cinco grupos de seis y uno de siete integrantes y evaluado de manera grupal.

Con este reconocimiento del desempeño de los estudiantes, según los criterios expuestos y evaluados en la rúbrica, se puede determinar que el hecho de tomar el estudio de casos como un trozo de una realidad a fin de que el docente y los alumnos lo examinen minuciosamente, convierte dicha estrategia en un vehículo para la elaboración de preguntas críticas y la aclaración de aspectos importantes que provoquen la comprensión, más que requerir la descripción de fechas y nombres. De igual manera, en investigaciones como la de Manso y Martín (2014), el estudio de casos sirvió como herramienta para la manifestación, por parte de los participantes, de opiniones positivas sobre un nuevo posgrado regulado en comparación con un modelo anterior aplicado, al ser considerado el primero una opción más adecuada.

3.4. iv. Fase de análisis

La rúbrica utilizada por el docente para evaluar la presente fase se observa en la Tabla 7.

Tabla 7
Rúbrica de evaluación para informe y representación
porcentual participativa de estudiantes

Tema-criterio/ valoración

1 a 2

2.1 a 3

3.1 a 40

4.1 a 5

Entrega del trabajo

Fuera de plazo

Fuera del plazo acordado, justificación inoportuna

Fuera del plazo acordado, justificación oportuna

En el plazo acordado. (100%)

Profundidad del tema

Descripción incorrecta, sin detalles significativos

Descripción ambigua, algunos detalles no claros. (33%)

Descripción aceptable, suficientes detalles.

Descripción clara, sustancial, con suficientes detalles. (67%)

Calidad de la Información

Fuera de contexto con las preguntas planteadas

No resuelve todas las preguntas principales, no incluye ideas secundarias ni ejemplos

Resuelve preguntas principales, no incluye ideas secundarias ni ejemplos. (67%)

Totalmente relacionada con tema principal, proporciona muchas ideas secundarias y/o ejemplos. (33%)

Organización del informe escrito

Información mal organizada

Información organizada, párrafos mal redactados. (100%)

Información organizada, párrafos bien redactados

Información muy bien organizada, párrafos bien redactados y con subtítulos

Conclusión del informe escrito

Inexistente

Diluida o poco clara como cierre final

Clara pero no se desprende del desarrollo

Clara, corrobora lo aprendido, se desprende del desarrollo. (100%)

Para realizar una evaluación transversal individual de la fase de análisis se establecieron criterios pertinentes en la rúbrica de la Tabla 7, donde se muestra de forma coherente y clara todo un proceso de responsabilidad desde la entrega del producto convenido hasta la calidad del mismo.

Con lo anterior, se mostraron alternativas de solución a los planteamientos del caso de estudio como referente del aprendizaje y desarrollo de competencias cognitivas adquiridas. Resultados similares se pueden observar en Roca et al. (2014), en el cual la estrategia estudio de casos, para abordar el tema paciente oncológico, ocupó el segundo lugar (entre otras 2 metodologías), en cuanto a asimilación de conceptos, reflexión teórica, toma de decisiones, entre otros factores.

3.5. v. Fase de conceptualización

La rúbrica utilizada por el docente para evaluar la presente fase se observa en la Tabla 8.

Tabla 8
Rubrica de evaluación para Simulación en Vensim y
representación porcentual participativa de estudiantes

Tema-criterio/ valoración

1 a 2

2.1 a 3

3.1 a 4.0

4.1 a 5.0

Precisión del Contenido

Inexactitudes y muchos requisitos no cumplidos.

Casi toda la información es precisa, casi todos los requisitos han sido cumplidos.

Casi toda la información es precisa, todos los requisitos han sido cumplidos. (33%)

Información precisa, todos los requisitos han sido cumplidos. (67%)

Presentación

Pobre, confusa, incoherente con el caso de estudio.

Confusa, poco coherente con el caso de estudio.

Organizada, existe coherencia con el caso de estudio. (67%)

Organizada, rica en contenido y coherente con el caso de estudio. (33%)

Originalidad

No cita ni referencia autores usados

Referencia y cita autores usados, poca evidencia de ideas originales.

La simulación demuestra cierta originalidad y uso de nuevas ideas.

La simulación demuestra gran originalidad e ideas creativas e ingeniosas. (100%)

Todo el proceso de la fase de conceptualización fue evaluado individualmente asumiendo unos criterios tendientes a medir el nivel de responsabilidad, la generación y transferencia de conocimiento mostrando el análisis del estudio de casos con la simulación en Vensim.

Se logró percibir la facilidad que tienen los estudiantes para trabajar en grupo, además se evidenció cómo se apropiaron de la temática, siendo capaces de simular una situación con sus compañeros, donde consignaron sus ideas generando nuevos conocimientos. Los estudiantes se mostraron muy emocionados al realizar esta actividad, argumentando que trabajando de forma colaborativa se adquiere un aprendizaje significativo, además la estrategia del estudio de casos permitió que los estudiantes adquirieran las competencias necesarias para el desarrollo de la asignatura Teoría general de sistemas. Álvarez y Puigdellívol (2014) por los hallazgos de su investigación, afirmaron que en la medida que la comunicación tiene lugar, se establece una relación de intereses tanto cognoscitivos como emocionales, que pueden facilitar la comprensión del mensaje pedagógico que intercambian.

4. Conclusiones

Luego de ejecutar la investigación se obtuvieron las siguientes conclusiones:

El estudio de casos como estrategia didáctica para el desarrollo de competencias cognitivas, junto al trabajo colaborativo y al acompañamiento por TIC’s, es una herramienta eficaz de enseñanza que revela la capacidad docente de innovar en ambientes de aprendizaje.

Con el estudio de casos, se generó en los estudiantes interés en la temática, lo cual recae en el fortalecimiento del proceso de enseñanza, al modificar el accionar de la práctica docente en la implementación de la estrategia didáctica del estudio de casos.

Se impulsó el desarrollo cognitivo por medio del aprendizaje y participación estudiantil al interactuar con el contexto  y al aplicar análisis, interpretación, argumentación y proposición en la toma de decisiones hacia la solución de problemas potencialmente reales.

Referencias bibliográficas

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Vigotsky, L. (1978). El desarrollo de los procesos psicológicos superiores. Barcelona: Editorial Crítica.


1. Facultad de Ingeniería, Grupo de Investigación en Tecnologías de las Comunicaciones e Informática GIMATICA. Universidad de Cartagena. Ingeniero de Sistemas, Msc. en Informática. rmartelog1@unicartagena.edu.co

2. Facultad de Ingeniería, Grupo de Investigación Evolución virtual. Universidad de la Guajira. Ingeniera desistemas, Magister en Pedagogía de las TIC. katyherrera@uniguajira.edu.co

3. Grupo de Investigación Investigadores del futuro. Universidad de la Guajira. Ingeniera de Sistemas, Esp. En sistemas de telecomunicaciones, Magister en pedagogía de las tecnologías de la información y la comunicación TIC. linameza@uniguajira.edu.co

4. Programa de ingeniaría de sistemas. Universidad de la Guajira. cmgomezcotes@uniguajira.edu.co

5. Programa de ingeniaría de sistemas. Universidad de la Guajira. gjredondo@uniguajira.edu.co


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