Prototipo videojuego basado en IA para orientación vocacional en estudiantes de Ingeniería de Sistemas

Los estudiantes de Ingeniería de Sistemas suelen enfrentar dificultades para identificar sus fortalezas en áreas específicas de la carrera, lo que genera incertidumbre en su desarrollo académico y profesional. Con el fin de abordar esta problemática, la presente investigación propone el diseño, desa...

Full description

Autores:
Cárdenas Gómez, Daniel Santiago
Orozco Muñoz, Mario Daniel
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/5432
Palabra clave:
Desarrollo de videojuego - IA
Video juegos - IA
Videojuego educativo
Inteligencia artificial
Aprendizaje adaptativo
Oritentacion Vocacional
Evaluacion del desempeño
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Tecnología educativa
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Artificial intelligence
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Gonzáles Lastra, Jorge Enrique
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description Los estudiantes de Ingeniería de Sistemas suelen enfrentar dificultades para identificar sus fortalezas en áreas específicas de la carrera, lo que genera incertidumbre en su desarrollo académico y profesional. Con el fin de abordar esta problemática, la presente investigación propone el diseño, desarrollo y validación de un prototipo de videojuego interactivo basado en inteligencia artificial (IA), orientado a evaluar el desempeño de los estudiantes en tres áreas fundamentales de la disciplina: programación, ciberseguridad y redes. El videojuego presenta una serie de desafíos específicos en cada una de las áreas, mientras que un agente inteligente analiza el desempeño de los participantes, empleando métricas tanto cuantitativas como cualitativas (como tiempo de respuesta, precisión en las respuestas y número de intentos). La población objetivo está conformada por estudiantes de semestres superiores del programa de ingeniería de sistemas con dudas respecto a sus habilidades en estas áreas. Para validar la efectividad de la herramienta, se realizaron pruebas piloto con treinta y cinco estudiantes, cuyos resultados sugieren que el videojuego es un recurso prometedor para la orientación académica basada en habilidades.
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El videojuego presenta una serie de desafíos específicos en cada una de las áreas, mientras que un agente inteligente analiza el desempeño de los participantes, empleando métricas tanto cuantitativas como cualitativas (como tiempo de respuesta, precisión en las respuestas y número de intentos). La población objetivo está conformada por estudiantes de semestres superiores del programa de ingeniería de sistemas con dudas respecto a sus habilidades en estas áreas. Para validar la efectividad de la herramienta, se realizaron pruebas piloto con treinta y cinco estudiantes, cuyos resultados sugieren que el videojuego es un recurso prometedor para la orientación académica basada en habilidades.Systems Engineering students often face difficulties in identifying their strengths in specific areas of the career, which generates uncertainty in their academic and professional development. In order to address this problem, this research proposes the design, development and validation of a prototype of an interactive video game based on artificial intelligence (AI), aimed at evaluating the performance of students in three fundamental areas of the discipline: programming, cybersecurity and networks. The video game presents a series of specific challenges in each of the areas, while an intelligent agent analyzes the performance of the participants, using both quantitative and qualitative metrics (such as response time, response accuracy and number of attempts). The target population is comprised of students in higher semesters of the systems engineering program with doubts regarding their skills in these areas. To validate the effectiveness of the tool, pilot tests were conducted with Thirty-five students, the results of which suggest that the video game is a promising resource for skill-based academic guidance.PregradoIngenieria de sistemasLISTA DE FIGURAS.....10 LISTA DE TABLAS.....11 INTRODUCCIÓN.....12 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.....13 JUSTIFICACIÓN.....14 OBJETIVOS.....15 Objetivo general.....15 Objetivos específicos.....15 1. CAPÍTULO 1. MARCO TEÓRICO.....16 1.1 Videojuegos en la educación.....16 1.2 Implementación de pruebas de actitud en educación superior.....16 1.3 Inteligencia Artificial aplicada al aprendizaje.....17 1.4 Videojuegos para la orientación vocacional.....18 1.5 Metodologías y técnicas de evaluación en videojuegos educativos.....18 1.6 Teorías del aprendizaje aplicadas al diseño de videojuegos.....20 1.7 Personalización del aprendizaje con IA.....20 1.8 Motor de videojuego Unity.....21 1.9 Lenguaje Unificado de Modelado (UML)..... 21 1.10 Marco de trabajo Scrum.....22 1.11 Uso del formato JSON como solución escalable.....22 1.12 Uso de un proxy en Glitch.com para pruebas en Unity WebGL.....22 2. CAPÍTULO 2. METODOLOGÍA.....23 2.1 Fase 1: Diseño y desarrollo del videojuego.....23 2.2 Fase 2: Desarrollo e implementación de la IA.....24 2.3 Fase 3: Validación del videojuego.....26 2.4 Fase 4: Documentación de resultados.....27 3. CAPÍTULO 3. RESULTADOS.....28 3.1 Formularios.....28 3.2 Diseño niveles.....29 3.3 Documento diseño del videojuego.....29 3.4 Historias de Usuario.....29 3.6 Desarrollo del videojuego.....38 3.7 Desarrollo del agente inteligente.....46 3.8 Integración del agente inteligente y pruebas de funcionamiento dentro del videojuego.....47 3.9 Validación del videojuego: Selección de participantes y desarrollo de las pruebas.....48 3.10 Validación del videojuego: Análisis de los datos obtenidos.....49 3.11 Manual de uso y Prototipo del videojuego.....51 CONCLUSIONES.....52 RECOMENDACIONES.....53 ANEXOS.....54 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....5659 páginasapplication/pdfCárdenas Gómez, D., & Orozco Muñoz, M. D. (2025). Prototipo de videojuego basado en IA para orientación vocacional en estudiantes de Ingeniería de Sistemas [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5432https://hdl.handle.net/20.500.12313/5432spaUniversidad de IbaguéIngenieriaIbaguéIngenieria de sistemasAlpízar Aguilar, S., Lander Puchi, J. R., Jiménez Gutiérrez, D., & Duarte Chacón, J. C. (2024). VIDEOJUEGOS EN FERIAS VOCACIONALES PARA LA CARRERA DE INFORMÁTICA. Technology Inside by CPIC, 11(1). Recuperado a partir de https://cpic sistemas.or.cr/revista/index.php/technology-inside/article/view/109Arellano-Ramírez, S. Y., Roldán-Castellanos, F. A., Pérez-Olguín, I. J. C., & Méndez González, L. C. (2023). Aprendizaje cognitivo en videojuegos serios: Uso de teoría de Kolb y método de gamificación en infantes. Congreso Internacional de Investigación Academia Journals Celaya 2023, Vol. 15(10), Tomo 4 - Ciencias de la Educación, 4.11–4.16. 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