Person:
Fernández Manjón, Baltasar

First Name

Baltasar

Last Name

Fernández Manjón

URI

https://hdl.handle.net/20.500.14352/78721

Affiliation

Universidad Complutense de Madrid

Faculty / Institute

Informática

Department

Ingeniería del Software e Inteligencia Artificial

Area

Lenguajes y Sistemas Informáticos

Identifiers

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Building a scalable game engine to teach computer science languages
(IEEE Revista Iberoamericana de Tecnologias del Aprendizaje, 2015) Torrente, Javier; Serrano Laguna, Ángel; Manero Iglesias, José Borja; Fernández Manjón, Baltasar
Every day, more people are interested in learning computer science (CS), either to improve their skill set to apply for new jobs or just for personal growth. The sector of the population looking for instruction on these subjects has increased and diversified. We need new tools that appeal to this wider audience, and game-based learning is one of the most promising approaches at the moment. There is a need for more scalable game-based instruction paradigms that can be easily adapted to different levels of complexity and content related to CS (different programming languages, different programming paradigms, and so on). Throughout this paper, we present a flexible and scalable architecture to create videogames for learning CS languages. The architecture is based on the idea that students control the game using small pieces of text written in some CS language. The keys of the scalability of our approach are: 1) it separates the CS language used to write the programs from the game design and 2) the game model provides a system of levels that allows incremental learning of CS language structures. As validation and implementation of our approach, we developed Lost in Space, an educational videogame to teach the XML markup language. In this game, the player travels through several levels, guiding a spaceship by introducing small pieces of XML in a text console. Players can move and rotate the ship among other power-ups that get unblocked as they advances in the game. The game was tested with undergraduate students from CS and social sciences, by comparing it with traditional instruction (i.e., a teacher with a slides presentation). Students who played the game were much more engaged than those who attended the lecture, showing a more active attitude throughout the whole experience and also spent more time practicing after class. Findings also suggest that the game was effective for instruction, regardless of the background of the students. However, the educational gain observed with the game-based instructional approach, although effective, was not significantly higher than traditional instruction. We think that our approach is adequate to introduce CS languages in general, as well as new programming languages, and seems to be more appealing to new comers than traditional instruction.
Videojuegos y Teatro en las Escuelas
(Revista portuguesa de pedagogía, 2015) Torrente, Javier; Manero Iglesias, José Borja; Serrano Laguna, Ángel; Fernández Manjón, Baltasar
El objetivo de este trabajo es analizar el impacto de los videojuegos cómo herramientas para aumentar el interés de los jóvenes hacia el teatro clásico. El estudio se ha llevado a cabo en 8 colegios e institutos de la Comunidad de Madrid y ha implicado a 754 alumnos de enseñanza secundaria de entre 11 y 16 años. En este artículo se detallan las distintas etapas del proyecto: (1) adaptación de la obra de teatro “La Dama Boba” de Lope de Vega a una aventura gráfica educativa, (2) evaluación de la herramienta por parte de expertos en la materia, y (3) por último, evaluación experimental en los colegios. Para la evaluación del juego utilizamos dos grupos de control: uno que recibía una clase sobre la obra de teatro impartida por su profesor habitual, y un segundo cuya clase magistral estaba impartida por uno de los actores protagonistas de la obra de teatro y que representaba el mejor caso educativo factible en línea con el objetivo del proyecto (aumentar el interés frente al teatro). Los resultados del estudio mostraron que el juego supone un enfoque ligeramente más motivador que el profesor, pero se encuentra muy lejos de la clase del actor, que está muy por encima de ambos. Además el sexo resultó ser un factor determinante en el grupo experimental, registrándose un mayor aumento del interés en las chicas que en los chicos.
A methodology for assessing the effectiveness of serious games and for inferring player learning outcomes
(Multimedia Tools and Applications, 2018) Serrano Laguna, Ángel; Fernández Manjón, Baltasar; Manero Iglesias, José Borja; Freire Morán, Manuel
Although serious games are proven to serve as educational tools in many educational domains, there is a lack of reliable, automated and repeatable methodologies that measure their effectiveness: what do players know after playing serious games? Do they learn from them? Previous research shows that the vast majority of serious games are assessed by using questionnaires, which is in stark contrast to current trends in the video game industry. Commercial videogame developers have been learning from their players through Game Analytics for years via non-disruptive game tracking. In this paper, we propose a methodology for assessing serious game effectiveness based on non-disruptive in-game tracking. The methodology involves a design pattern that structures the delivery of educational goals through a game. This structure also allows one to infer learning outcomes for each individual player, which, when aggregated, determine the effectiveness of a serious game. We tested the methodology by having 320 students play a serious game. The proposed methodology allowed us to infer players’ learning outcomes, to assess the game effectiveness levels and to identify issues in the game design.
Project number: 241
Validación de la utilidad y difusión de resultados sobre videojuegos educativos en cirugía.
(2016) Giner Nogueras, Manuel; Fernández Manjón, Baltasar; Caniuca, María; Río Gallegos, Francisco José Del; Vázquez Estévez, Juan José; Ruiz López, Pedro; Quesada Berra, Ismael; Blesa Malpica, Antonio Luis; Arias Díaz, Javier
Se presenta la memoria final del Proyecto de Innovación y Mejora de la Calidad Docente nº 241 correspondiente a la Convocatoria de 2015
Investigating the impact of gaming habits, gender, and age on the effectiveness of an educational video game: An exploratory study.
(IEEE Transactions on Learning Technologies, 2017) Torrente, Javier; Fernandez-Vara, Clara; Manero Iglesias, José Borja; Fernández Manjón, Baltasar
This study examines the influence of players’ age, gender, and gaming preferences and habits (from now on, “gaming preferences”) on the effectiveness of a specific videogame that has been designed to increase the interest towards classical theater among teenagers. Using a validated instrument, participants were divided into four groups based on their gaming preferences: (1) Wellrounded (WR) gamers, who play all types of games often; (2) Hardcore players, who frequently tend to play first-person shooter (FPS) and sports games; (3) Casual players, who play moderately and tend to play music, social, and puzzle games; and (4) Non-gamers, who barely play videogames at all. Among all of the participants’ personal factors (age, gender, and type of player) that were measured, only gaming preferences seemed to have a significant (p<.05) positive influence on students’ interest in theater-going. Neither age nor gender seemed to affect the outcomes. Casual and Well-rounded gamers scored higher in the game than Non-gamers and Hardcore players. Due to these results, we also explored whether the gaming profile affected traditional educational approaches. Traditional education worked better than videogames only for students who do not usually play videogames. This study suggests that gaming preferences may influence the effectiveness of different educational approaches. Knowing students’ gaming preferences in advance may help educators find the best educational approach for each student.
Evidence-based evaluation of a serious game to increase bullying awareness
(Interactive Learning Environments, 2020) Alonso Fernández, Cristina; Calvo Morata, Antonio; Freire Morán, Manuel; Martínez Ortiz, Iván; Fernández Manjón, Baltasar
Game Learning Analytics can be used to conduct evidence-based evaluations of the effect that serious games produce on their players by combining in-game user interactions and traditional evaluation methods. We illustrate this approach with a case-study where we conduct an evidence-based evaluation of a serious game’s effectiveness to increase awareness of bullying. In this paper, we describe: (1) the full process of tracking in-game interactions, analyzing the traces collected using the standard xAPI-SG format, and deriving game learning analytics variables (to be used as evidences); and (2) the use of those variables to predict the increase in bullying awareness. We consider that this process can be generalized and replicated to systematize, and therefore simplify, evidence-based evaluations for other serious games based on the interaction data of their players.
Applicability of a Cyberbullying Videogame as a Teacher Tool: Comparing Teachers and Educational Sciences Students
(IEEE Access, 2019) Calvo Morata, Antonio; Freire Morán, Manuel; Martínez Ortiz, Iván; Fernández Manjón, Baltasar
Conectado is a serious game designed to increase the awareness of young people on bullying and cyberbullying in schools. It is designed as an educational tool for teachers, to be used in classrooms with their students to provide a common experience in class about bullying and cyberbullying. Playing the game, students are placed in the role of victims, making them reflect on the problems, consequences, and strategies that do and do not work. Additionally, by making students role-play as victims, the game increases empathy with actual victims. After a game-play session, teachers can start an open conversation about bullying and cyberbullying with students, based on their shared in-game experiences. Since the game is designed to be used in the classroom as an educational tool, it is not only important that it is effective, but also that current and future educators find it potentially applicable to their classrooms. This article presents the results of how the serious game Conectado, previously validated with students, has been tested with 93 actual teachers in 8 schools; and with 113 educational sciences students in 2 university centres. Conectado has been well accepted, and both teachers and students of educational sciences see it as a useful tool for classroom use, which can help to promote empathy with victims and raise bullying awareness among their students.
Desarrollo de sistemas de ayuda inteligente mediante integración de tecnologías y reutilización de información
(2002) Fernández Manjón, Baltasar; Fernández-Valmayor Crespo, Alfredo; Hernández Yañez, Luís
El trabajo descrito en esta memoria confirma que mediante la integración de técnicas suficientemente probadas en diversas áreas de la informática es posible construir sistemas de ayuda efectivos que se adaptan al usuario, y todo ello con un coste de desarrollo y mantenimiento razonable. La posibilidad de construir sistemas con estas caracteristicas la hemos confirmado mediante la construcción de los sistemas argos y aran. La aproximación seguida para construir nuestros sistemas parte de una revisión critica de los principales aspectos del proceso de utilización de las computadoras en la enseñanza. Para ello, se ha analizado en primer lugar la problemática asociada con diversos enfoques educativos, dedicando una atención especial a los tutores inteligentes y a las razones que han limitado la generalización de su uso. Las consecuencias de este análisis se aplican a los sistemas de ayuda, que hemos planteado como una aproximación más sencilla y realista de los sistemas de enseñanza basados en computadora. Nuestra visión de lo que debe ser la asistencia al usuario no es solamente proporcionar a este la información necesaria para que complete la tarea con la que tiene dificultades, sino que mantenemos a la vez un enfoque instruccional, de modo que se promueve una mayor comprensión de la estructura del sistema. Para llegar a esta conclusión hemos realizado previamente un estudio de los sistemas de ayuda, centrándonos en los sistemas de ayuda para entornos software extensos. Se han identificado las principales necesidades de ayuda que se le plantean al usuario de estos entornos y se han analizado las diversas propuestas que buscan facilitar simultáneamente tanto el aprendizaje como el uso de estas aplicaciones informáticas. Hemos analizado los factores que influyen en el diseño y construcción de los sistemas de ayuda, concluyendo que la característica distintiva de la ayuda inteligente es la de la adaptación a las circunstancias en las que se solicita esta ayuda. Otra conclusión que hemos obtenido ha sido que la disposición de un modelo explícito del usuario es clave para lograr dicha adaptación, concibiendo este modelo como una simplificación pragmática del concepto de modelo de alumno utilizado en los ITS. La construcción de los sistemas argos y aran siguiendo las directrices del modelo de sistema de ayuda propuesto en esta memoria, constituye el núcleo de esta tesis. De esta forma, se demuestra la viabilidad de un modelo de sistema de ayuda capaz de proporcionar una ayuda efectiva, adaptada a los usuarios, en dominios reales y con un bajo coste de desarrollo. Las caracteristicas clave de este modelo son: activación del asistente por el usuario, ayuda basada en acceso a documentación, adaptación mediante un modelado explícito del usuario y utilización de una interfaz multimodal. Nuestro modelo resulta factible porque se basa en la integración de tecnologías ampliamente probadas y en la reutilización de información de distintos tipos. Las tecnologías integradas son: la recuperación de información, el hipertexto, el modelado de usuario y la representación explícita del conocimiento. La combinación de estas técnicas permite facilitar tanto el acceso a la información como su comprensión por diversos tipos de usuarios. La reutilización de información implica desde aprovechar documentación en formato electrónico, hasta la reutilización -parcial- de bases de conocimiento o de modelos de usuario usados previamente en otros sistemas. El primer sistema de ayuda desarrollado, argos, es un sistema en el que se integran técnicas de recuperación de información, de modelado de usuario y de hipertexto. En la evaluación de este primer sistema quedo de manifiesto que las técnicas de interacción hombre-computadora juegan un papel fundamental para obtener un asistente eficaz y de fácil manejo. Sin embargo, en esta misma fase de experimentación y prueba se detecto que a pesar de la interfaz, la influencia del conocimiento previo del vocabulario del dominio por parte del usuario era un factor clave para el éxito del sistema. Además se constato que una insuficiente estructuración de la información también influía negativamente en su asimilación por parte del usuario. Sobre la base de nuestra experiencia con argos se desarrolla el sistema aran que supone la materialización completa del modelo de asistente inteligente propuesto en este trabajo. Aran introduce una representación explícita del conocimiento con el fin de mejorar la efectividad de la ayuda. Esta representación explícita constituye un modelo del dominio que permite una indexación basada en conocimiento de la documentación, a la vez que posibilita el desarrollo de un modelo del usuario mas detallado y completo. Con la inclusión de las técnicas de representación de conocimiento y el análisis formal de conceptos, hemos solucionado los problemas previamente detectados en argos. Esto nos ha permitido introducir otros tipos de interacción en los que el conocimiento previo del dominio por parte del usuario ya no es crucial. Esta nueva interacción permite la inspección directa del dominio y la selección de descriptores. Además ahora se dispone de una información más rica e interrelacionada, lo cual simplifica su comprensión y asimilación, sin afectar gravemente a la mantenibilidad y ampliabilidad del sistema.
Project number: 199
Difusión y validación de resultados sobre la utilización de videojuegos como herramientas educativas en educación médica y cirugía clínica
(2018) Giner Nogueras, Manuel; Fernández Manjón, Baltasar; Caniuca, María; Pinilla Iribar, Paula; Arias Díaz, Javier; Blesa Malpica, Antonio Luis
Requirements for educational games in MOOCs
(2015) Freire Morán, Manuel; Martínez Ortiz, Iván; Moreno Ger, Pablo; Fernández Manjón, Baltasar
MOOCs are disrupting educational technology by democratizing access to high quality courses offered by some of the most prestigious universities. However, due to low entry cost and multiple other factors, MOOCs suffer from low retention rates: making MOOCs more interactive and engaging is therefore an important goal. Educational games provide environments that mix both immersion and quick feedback cycles, and we consider that games also have the potential to improve interaction and assessment in MOOCs environments; indeed, many game-like simulations have already been successfully applied within MOOCs in domains such as electronic circuits (schematic circuit simulator) and biology (foldit, eyewire). In this work, we analyze multiple such experiences and propose a catalogue of best practices that could contribute to the successful integration of educational games into MOOC platforms.