En la era digital actual, la integración de tecnología educativa se ha convertido en un componente fundamental para enriquecer y optimizar el proceso de enseñanza-aprendizaje. Las herramientas tecnológicas son una gran ayuda para la mayoría de personas y en una muy variada gama de tareas en la era digital que habitamos actualmente. En muchas disciplinas los recursos tecnológicos se vuelven fundamentales y el terreno de la educación no se escapa a esta lógica.
Es así como las herramientas digitales, utilizadas como un medio o recurso, han llegado a constituir una dimensión muy importante de los ambientes de aprendizaje actuales al apoyar la construcción de conocimiento en todo tipo de prácticas educativas. Entre la gran variedad de herramientas tecnológicas que podemos integrar en las prácticas educativas se encuentran los simuladores. “Los simuladores son aplicativos a través de los cuales se busca representar mediante la modelación parte de la realidad” (Osorio et al, 2012).
Para definir lo que es un modelo de simulación hay que empezar por dar respuesta a la siguiente pregunta: ¿Qué es una simulación? Se trata de una reproducción en el tiempo de un proceso o sistema real. Los simuladores son herramientas digitales que crean un entorno virtual que imita un proceso o sistema real. Los modelos de simulación representan procesos o sistemas reales a lo largo del tiempo. Sirven para investigar su comportamiento, predecir su impacto o guiar el diseño de sistemas complejos.
Actualmente, en la mayoría de casos, una simulación requiere de técnicas y tecnologías de computación para crear una historia digital afectada por distintas hipótesis con tal de poder obtener conclusiones sobre sus características y funcionamiento. Los modelos de simulación son un conjunto de hipótesis sobre el funcionamiento del comportamiento del objeto de una simulación. En el actual contexto tecnológico con recursos de computación escalables y accesibles como servicio (SaaS, IaaS, PaaS…), big data y la democratización de tecnologías como la IA y el 5G, unido a la necesidad de las organizaciones de eficientar sus operaciones minimizando costes, los modelos de simulación son mayoritariamente digitales.
Aplicación de los Simuladores de Negocios
Empresas e instituciones educativas de todos los niveles buscan nuevas fórmulas para llevar a cabo la formación de sus estudiantes o trabajadores. Ahí es precisamente dónde entran los Simuladores de Negocios. Un simulador de negocios es una herramienta digital que recrea una realidad empresarial específica, con características concretas, gracias a la cual el alumno puede poner en práctica sus conocimientos en un entorno seguro. Los Simuladores de Negocios sirven para medir, evaluar y mejorar las competencias profesionales.
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Las herramientas digitales de simulación empresarial se consolidan como la solución definitiva, con ventajas para usuarios, administradores y organizaciones. Gracias a estas simulaciones virtuales de gestión empresarial es posible ver, y analizar sin riesgo, casos basados en datos reales que serán muy útiles para los alumnos en su futuro laboral. Pero sin duda, un elemento que hace que los simuladores sean un éxito es la gamificación. Y la mejor manera de dar con las mejores soluciones es poner a los estudiantes ante situaciones laborales del día a día.
El Aprendizaje por "Ensayo y Error"
El ensayo-error o lo que es lo mismo, learning by doing, ya no es una pérdida económica, sino algo muy valioso: un aprendizaje. Por eso es tan útil un simulador empresarial basado en este método, ya que permite poner en práctica todos los conocimientos aprendidos en el aula, llevarlos a un entorno real y aplicarlos sin riesgos. De esta forma, el estudiante podrá probar, equivocarse, reflexionar y aprender sobre ello. Potencia el aprendizaje virtual y motiva al alumno.
Simuladores para la Selección y Formación de Talento
Durante el proceso de selección, las personas candidatas se enfrentan a una serie de retos gamificados en los que se ponen a prueba una serie de habilidades y competencias que, por lo general, son complicadas de medir y detectar. Estamos hablando de las soft skills o habilidades blandas, también conocidas como habilidades no cognitivas o esenciales. Por eso, cada vez más empresas recurren a los simuladores de negocios para abarcar dos procesos: la selección de talento y la formación del personal.
Es un problema muy común en las empresas el recibir una gran cantidad de currículums. Y ello conlleva un fuerte gasto económico en recursos humanos para su filtrado. Pero gracias a los simuladores, los seleccionadores pueden evaluar a los candidatos de forma rápida y sencilla, además de generar una experiencia positiva para ellos. Por su parte, los responsables de recursos humanos pueden identificar rápidamente a candidatos que reúnen las aptitudes y habilidades que la empresa busca, por lo que conseguirán de forma más precisa encontrar el perfil ideal que estén buscando.
Beneficios de los Simuladores en la Educación
Dentro de este panorama, los simuladores computacionales educativos han emergido como herramientas innovadoras que ofrecen una amplia gama de beneficios pedagógicos, transformando la manera en que los estudiantes interactúan con los conceptos y contenidos académicos. Estos simuladores, que recrean entornos virtuales y situaciones realistas, proporcionan una experiencia inmersiva que trasciende los métodos tradicionales de enseñanza. La educación virtual ha experimentado un auge en los últimos años, y con ella, la necesidad de herramientas innovadoras que potencien el aprendizaje.
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Los simuladores computacionales, al proporcionar entornos interactivos y realistas, ofrecen una serie de beneficios pedagógicos significativos que mejoran el proceso de aprendizaje. Estos simuladores permiten a los estudiantes involucrarse activamente en experiencias prácticas que van más allá de la mera memorización de conceptos. Al interactuar con situaciones complejas y desafiantes dentro de estos entornos simulados, los estudiantes desarrollan habilidades cognitivas clave, como el pensamiento crítico, la resolución de problemas y la toma de decisiones informadas. Además, al experimentar directamente conceptos teóricos en contextos prácticos, los estudiantes pueden comprender mejor y retener la información, lo que facilita una transferencia de conocimientos más efectiva a situaciones del mundo real.
Beneficios Clave de los Simuladores para Alumnos y Profesores
Hay diferentes beneficios en el uso de simuladores de negocios, tanto para alumnos como para los profesores.
Para los Alumnos:
- Aumento de la motivación e implicación con la asignatura.
- Familiaridad con términos y cuestiones que aparecerán en su futuro laboral.
- Mayor facilidad de aprendizaje respecto a métodos tradicionales.
- Mayor retención e interiorización de conocimientos y conceptos.
Para el Profesorado:
- Posibilidad de medir, evaluar y mejorar las competencias profesionales de los alumnos.
- Facilidad en la toma de decisiones gracias al big data.
- Identificación de carencias y fortalezas de los estudiantes.
- Control total de la experiencia y la formación de los alumnos.
Este último punto merece ser destacado entre todos. Gracias a los simuladores de negocios y sus completos paneles de administración, los profesores podrán incluir variables como el grado de dificultad, bots automáticos o características del entorno entre muchas otras. Esto se traduce en una infinidad de modos de juego. Se trata, por tanto, de una herramienta longeva, moldeable y escalable. Y también el profesor podrá ver cómo reacciona su alumno, dónde falla y en qué sectores tiene más potencial. De esta manera podrá ofrecerle una formación más personalizada, acorde a sus habilidades y hacer de él un mejor profesional.
Beneficios Pedagógicos Específicos
Una serie de beneficios pedagógicos clave de la enseñanza con simuladores educativos incluyen:
- Fomento del pensamiento crítico: Los simuladores computacionales ofrecen entornos interactivos que no solo presentan situaciones complejas, sino que también desafían a los estudiantes a explorar múltiples perspectivas, analizar información y evaluar diferentes cursos de acción. Esta experiencia activa no solo promueve el desarrollo del pensamiento crítico, sino que también fomenta la habilidad de discernir entre información relevante e irrelevante, así como de identificar sesgos y prejuicios que pueden influir en la toma de decisiones. Además, al enfrentar dilemas éticos y morales dentro de los escenarios simulados, los estudiantes aprenden a considerar las implicaciones éticas de sus decisiones y a tomar decisiones informadas y éticamente responsables.
- Mejora de retención y recuperación de información: La naturaleza práctica y multisensorial de los simuladores proporciona a los estudiantes experiencias de aprendizaje más memorables y significativas. Al interactuar con entornos virtuales y realizar actividades prácticas dentro de los simuladores, los estudiantes no solo comprenden mejor los conceptos abstractos, sino que también establecen conexiones más sólidas entre la teoría y la práctica. Esta conexión entre la información teórica y las experiencias prácticas facilita la retención y recuperación de la información, ya que los estudiantes pueden recordar y aplicar el conocimiento adquirido de manera más efectiva en contextos futuros.
- Estimulación de la resolución de problemas: Los simuladores ofrecen un entorno interactivo donde los estudiantes pueden experimentar, explorar y resolver una amplia gama de problemas, desde desafíos simples hasta situaciones complejas y realistas. Al enfrentarse a problemas dentro de un entorno simulado, los estudiantes tienen la oportunidad de aplicar conceptos teóricos en contextos prácticos, lo que fortalece su comprensión y habilidades de resolución de problemas. Además, la retroalimentación inmediata proporcionada por los simuladores permite a los estudiantes aprender de sus errores y ajustar sus estrategias, lo que les ayuda a desarrollar un enfoque metacognitivo hacia la resolución de problemas y a mejorar su capacidad para abordar desafíos de manera efectiva en el futuro.
- Aumento del compromiso y la participación: La naturaleza interactiva y estimulante de los simuladores no solo capta la atención de los estudiantes, sino que también les brinda un sentido de agencia y control sobre su propio aprendizaje. Al permitirles explorar y experimentar en un entorno seguro y controlado, los simuladores fomentan un sentido de autonomía y empoderamiento que motiva a los estudiantes a involucrarse activamente en el proceso de aprendizaje. Esta participación activa no solo aumenta el compromiso de los estudiantes con las actividades educativas, sino que también fomenta una mayor responsabilidad y autodirección en su aprendizaje.
- Generación de interés y curiosidad: Los simuladores no solo recrean entornos realistas, sino que también presentan desafíos y escenarios intrigantes que despiertan la curiosidad y el interés de los estudiantes. Al sumergirse en situaciones estimulantes y relevantes para su área de estudio, los estudiantes se sienten motivados a explorar y profundizar en los conceptos académicos, lo que promueve un aprendizaje más significativo y duradero. Además, la capacidad de los simuladores para adaptarse a los intereses y preferencias individuales de los estudiantes ayuda a mantener su atención y motivación a lo largo del tiempo, fomentando una actitud positiva hacia el aprendizaje.
- Reducción de la ansiedad y el estrés: El entorno controlado y seguro proporcionado por los simuladores ayuda a reducir la ansiedad y el estrés asociados con el aprendizaje de conceptos complejos o la realización de tareas difíciles. Al permitir a los estudiantes practicar habilidades y enfrentar desafíos sin temor al fracaso o las repercusiones negativas, los simuladores ayudan a construir la confianza y la autoeficacia de los estudiantes. Además, la retroalimentación inmediata y constructiva nuevamente ayuda a mejorar sus habilidades de manera gradual, lo que contribuye a una sensación de logro y satisfacción personal. En última instancia, esta reducción de la ansiedad y el estrés crea un ambiente de aprendizaje positivo y enriquecedor que facilita el crecimiento académico y emocional de los estudiantes.
- Desarrollo de habilidades técnicas y profesionales: Los simuladores ofrecen una plataforma interactiva y segura para que los estudiantes practiquen y perfeccionen una amplia gama de habilidades técnicas y profesionales específicas relacionadas con su campo de estudio o profesión. Desde habilidades prácticas en campos como la medicina, la ingeniería o la aviación, hasta habilidades técnicas en áreas como la programación informática o el diseño gráfico, los simuladores permiten a los estudiantes familiarizarse con herramientas, procedimientos y equipos relevantes en un entorno controlado. Esta experiencia práctica les proporciona la confianza y la competencia necesarias para enfrentar desafíos del mundo real con mayor eficacia y seguridad.
- Facilitación del aprendizaje basado en competencias: Los simuladores proporcionan escenarios auténticos y contextos prácticos que permiten a los estudiantes demostrar su dominio de habilidades y conocimientos en situaciones relevantes y realistas. Al simular entornos laborales o profesionales específicos, los simuladores fomentan el aprendizaje basado en competencias al exigir a los estudiantes que apliquen sus habilidades y conocimientos en contextos prácticos y complejos. Esta experiencia práctica no solo ayuda a los estudiantes a desarrollar competencias específicas requeridas en su campo, sino que también les enseña a resolver problemas de manera efectiva, a trabajar en equipo y a adaptarse a situaciones cambiantes, habilidades esenciales en el mundo laboral actual.
Clasificación y Tipos de Modelos de Simulación
Aldrich, experto en el diseño de simulaciones educativas, clasifica los simuladores en cuatro categorías: historias ramificadas, hojas de cálculo interactivas, modelos de juego y laboratorios y productos virtuales.
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Entre ellos, se destacan:
- HOJAS DE CÁLCULO INTERACTIVAS: este tipo de simuladores están asociados al área de negocios y administración. “En esta se definen diversas categorías a través de diversos turnos sucesivos a intervalos fijos y los sujetos asignan unos recursos limitados en dichas categorías visualizando gráficamente cómo se comportan” (Osorio et al, 2012).
- MODELOS DE JUEGO: En las simulaciones de juegos gana el participante que responda preguntas o resuelva pruebas con mayor efectividad; por ejemplo, Kahoot.
Cuando se quiere construir un modelo de simulación se deben decidir cuáles son las características definitorias de ese modelo o, lo que es lo mismo, las más adecuadas para el proceso o sistema a simular y que definen el tipo de modelo a construir.
Así, entre los tipos de modelos de simulación se diferencian:
| Tipo de Modelo de Simulación | Descripción |
|---|---|
| Determinista o Estocástico | Hace referencia a si su comportamiento es predecible o no. |
| Determinista | Para un conjunto acotado y definido de entradas, el modelo dará como resultado un conjunto único de salidas. |
| Estocástico | Para entradas aleatorias, el modelo ofrecerá salidas aleatorias. |
| Sistema Estático o Dinámico | Hace referencia al tiempo de la simulación. |
| Estático | Reproducen el proceso o sistema en un momento determinado. |
| Dinámico | Reproducen el proceso o sistema evolucionando a lo largo del tiempo. |
| Discreto o Continuo | Hace referencia a los momentos temporales considerados en los modelos dinámicos. |
| Discreto | Las variables de entrada y de salida del modelo cambian en un conjunto de momentos en el tiempo (muestras). |
| Continuo | Las variables cambian ininterrumpidamente en el tiempo. |
Aplicaciones y Ejemplos Prácticos
Gracias a la amplia gama de opciones que nos brindan los simuladores podemos analizar diferentes situaciones para generar múltiples aprendizajes sin necesidad de contar con todas las condiciones necesarias que en el mundo real necesitaríamos para experimentar estas vivencias. Las principales aplicaciones de los modelos de simulación son el análisis predictivo y la toma de decisiones basada en datos.
Estos modelos son la única manera de resolver problemas complejos del mundo real en campos como la biología, la física, la economía, la medicina, etc. Hoy en día, los modelos de simulación están presentes en muchas organizaciones de distintos sectores productivos y son uno de los fundamentos tecnológicos del gemelo digital. La simulación digital y su evolución, el gemelo digital, se están utilizando en la mayoría de los sectores, pero más ampliamente en fabricación, medicina, transporte y defensa. Las simulaciones pueden probar sistemas virtualmente antes de que una organización se comprometa con una decisión o un diseño.
Algunos ejemplos concretos de su implementación incluyen:
- Existe un Simulador de electrocardiogramas para formación de enfermeros, el cual permite a los estudiantes de enfermería practicar diferentes técnicas sin poner en riesgo la vida de los pacientes (Giro et al, 2017).
- Se usan simuladores en medidas de dispersión en estudios de inferencia estadística.
- El Simulador 0 AD, como herramienta didáctica en el aprendizaje de las ciencias sociales para grado séptimo, ha sido objeto de estudio para comparar clases tradicionales con otras que lo utilizan (Estrada Flórez, 2020).
- El simulador virtual Moza Web se ha utilizado para el fortalecimiento de la competencia interpretativa de estudiantes en la comprensión de la segunda guerra mundial, incluyendo actividades como simular el ataque de Pearl Harbor (Henao Tapia, 2020).
- Ispring recrea situaciones de la vida real para mejorar las habilidades de comunicación de equipos.
Los anteriores son solo unos pocos ejemplos de la implementación de simuladores educativos en diferentes cursos. En el Cimav (Centro de Investigación en Materiales Avanzados) existe un laboratorio virtual que funciona como herramienta tecnológica en el trabajo académico.
Los profesionistas que quieran dedicarse al análisis de datos deben conocer estos cuatro modelos de simulación:
- Método Montecarlo: es una técnica matemática que se utiliza para estimar los resultados posibles de un suceso incierto.
- Modelado basado en agentes: se utiliza para simular sistemas complejos y dinámicos. Un agente es una pieza de software capaz de analizar su entorno, procesar la información y actuar sobre él.
- Simulación de eventos discretos: aquellos en los que las variables que definen su estado en cada momento cambian únicamente en un conjunto discreto de instantes de tiempo (muestras). Esto facilita su implementación en un programa informático.
- Modelado dinámico de sistemas: modelos de simulación de sistemas que varían con el tiempo. Se caracterizan por variables que determinan el estado del sistema en cada instante y un conjunto de reglas que establecen cuál será el siguiente estado del sistema.
Estos modelos de simulación posibilitan videojuegos, técnicas de síntesis visual y de audio, algoritmos de aprendizaje automático, sistemas de control, etc.