An Escape Room For Learning Computer Programming

Game-based learning is a strategy where games are used as a challenge for students to learn and apply the contents of a subject matter. In this sense, game-based learning is an instance of problem-based learning. In this paper we discuss how game based strategies can be used to motivate students to perform the actions required for each of the learning phases. Namely: motivation, information, understanding, application and validation (feed-back). Then we present the application of those strategies to the design of an escape room where computer programs are required to solve the puzzles of the game. The designed escape room is then used as a game-based strategy in an introductory seminar on the Python programming language.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Game-based Learning in Computer Engineering: A Workshop

Gamification has gained popularity in the last years, it is used in primary and secondary schools, as well as in companies and universities (Call, 2021). Along with this growth in popularity the number of available computer tools that facilitate the implementation of quizzes, competitions, simulations, WebQuests etc. has also grown. Play engages students and enhances learning, however not all sorts of games are equally fruitful. As in (Dave Eng, 2019), we make a distinction between gamification and game-based learning (GBL). An example of gamification is a contest where students get points for solving the usual exercises of the subject matter. An example of game-based learning is an escape room where students get involved in studying and solving subject matter problems to get the required hints to continue the game. In this sense, game-based learning is an instance of problem-based learning (PBL) [Lima, 2017]. An interesting reflection on GBL can be found in [Valero, 2018]. The main objective of GBL is to provide an active learning environment, where students need to learn and apply the subject matter in order to participate and eventually solve the game. Compared with frontal lectures, active learning has been shown to provide higher motivation and deeper learning [Call, 2021] [Lopez-Fernandez, 2021]. From a general point of view, we can say that learning takes place in five stages [Bofill, 2007]. Namely: motivation, information retrieval, understanding, application (or practice) and reflection or feed-back. GBL, then, reinforces the autonomous realization of each of these stages. An escape room is a game where players must solve different puzzles and riddles in order to finish the game (in order to escape from the room). Escape rooms have been used extensively in education, since they allow for the organization of subject matter exercises in a pleasant way [Veldamp, 2020].Peer ReviewedPostprint (published version

An escape room for an alternative evaluation system

Our traditional education system spins around evaluation and its traditional grading system: summative assessment. In that system, professors spend time and effort trying to be “fair” when they mark the exercises, while students' main concern is snatching enough points to pass. We believe learning should be at the center. Students should put their energy on learning and professors on facilitating this learning process. However, we are still required to give a mark. We propose a game to achieve formative assessment. Play is a source of motivation to both engage students and enhance learning. The aim is that students should learn and enjoy their learning. We have designed an escape room with different sets of questions, each set corresponds to one topic. The student is presented with one activity to solve correctly. There is no grading but feedback: the answer can either be correct or incorrect. If the answer is correct, the student moves on to the next set of questions, otherwise the student is challenged with another activity of the same set. This goes on until the student solves one exercise correctly of each set. The student can only escape the room if one exercise of each topic is solved correctly. All activities proposed are of a basic level and if the student escapes the room he has a pass. Another bundle of sets can be done with more advanced exercises and if the student escapes the room he would achieve a higher mark. The method emphasizes two fundamental (but neglected) aspects of education: (i) the joy of learning; and (ii) diversity, as we give students as many opportunities as they need to learn at their own pace without penalty.This work has been supported by the Institut de Ciències de l’Educació (ICE) Convocatòria de projectes d’innovació docent 2021 (Acord CG/2021/02/34, de 9 d'abril de 2021) and by Escola Tècnica d’Enginyeria de Telecomunicació (upctelecos-BarcelonaTech).Peer ReviewedPostprint (published version

Game-based Learning vs Gamification: A Hands-On

An example of gamification is a contest where students get points for solving the usual exercises of the subject matter. An example of game-based learning is an escape room where students get involved in studying and solving subject matter problems to get the required hints to continue the game. In this sense, game-based learning is an instance of problem based learning. We propose a hand-on sesion where participants will get engaged into: first, a gamification activity; and later a game-based learning (GBL) activity. They will be encouraged to notice the differences and make a distinction between them. Afterwards, participants will be required to design a simple escape room situation involving problems for their own courses.Postprint (author's final draft

Slanted Stixels: A way to represent steep streets

This work presents and evaluates a novel compact scene representation based on Stixels that infers geometric and semantic information. Our approach overcomes the previous rather restrictive geometric assumptions for Stixels by introducing a novel depth model to account for non-flat roads and slanted objects. Both semantic and depth cues are used jointly to infer the scene representation in a sound global energy minimization formulation. Furthermore, a novel approximation scheme is introduced in order to significantly reduce the computational complexity of the Stixel algorithm, and then achieve real-time computation capabilities. The idea is to first perform an over-segmentation of the image, discarding the unlikely Stixel cuts, and apply the algorithm only on the remaining Stixel cuts. This work presents a novel over-segmentation strategy based on a Fully Convolutional Network (FCN), which outperforms an approach based on using local extrema of the disparity map. We evaluate the proposed methods in terms of semantic and geometric accuracy as well as run-time on four publicly available benchmark datasets. Our approach maintains accuracy on flat road scene datasets while improving substantially on a novel non-flat road dataset.Comment: Journal preprint (published in IJCV 2019: https://link.springer.com/article/10.1007/s11263-019-01226-9). arXiv admin note: text overlap with arXiv:1707.0539

Estimation of Bluefin Tuna (Thunnus thynnus) mean length in sea cages by acoustical means

[EN] This paper proposes an indirect method to estimate Bluefin Tuna (Thunnus thynnus) biomass in cages using acoustic techniques. Two Simrad EK60 echosounders working at 120 and 200 kHz and a stereo camera were used to obtain target strength (TS) to fork length (FL) relationships for both operating frequencies. The equipment was placed at the bottom of a floating cage, facing towards the surface to record the ventral aspect of fish. The acoustic and optical recordings were automatically analysed and the combination of acoustic and optical results provided unequivocal TS-FL assignments. Good relationships between TS and FL were obtained for both frequencies even without discriminating data from different fish tilts and without using beam directivity compensation. Stronger correlations were obtained for compensated TS at 200 kHz when reduced tuna swimming tilt was considered. TS measurements were compared to MFS numerical predictions for a Bluefin swimbladder model, with the simulation results showing good agreement with experimental measurements. The results allow the mean tuna length to be predicted in growing or fattening cages from acoustic data raising the possibility of improving production management and of providing a useful tool for catch control estimations made by international organisations (like ICCAT) and government bodies. (c) 2022 The Author(s). Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).This work was supported by funding from the ACUSTUNA pro-ject ref. CTM2015-70446-R (MINECO/ERDF, EU). The authors are grateful for the support provided by Grup Balfego for their collab-oration and implication in installing and maintaining of the exper-imental setup in their tuna cages at l'Ametlla de Mar and for providing an ABFT specimen for x-ray imaging.Puig Pons, V.; Muñoz-Benavent, P.; Pérez Arjona, I.; Ladino-Velásquez, A.; Llorens-Escrich, S.; Andreu García, G.; Valiente González, JM.... (2022). Estimation of Bluefin Tuna (Thunnus thynnus) mean length in sea cages by acoustical means. Applied Acoustics. 197:1-13. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2022.10896011319

Retos institucionales de la formación del profesorado universitario

El Grupo Interuniversitario de Formación Docente (GIFD) está formado por las unidades y centros de formación (ICE-UB, IDES-UAB, ICE-UPC, CQUID-UPF, ICE-UdG, ICE-UdL, ICE-URV y eLC-UOC) de las ocho universidades públicas catalanas. Estas unidades actualmente se encuentran en un proceso de reformulación de las actividades y planes de formación que están ofreciendo al profesorado universitario para facilitar el desarrollo de su actividad docente. El replanteamiento de sus actuacions nace de un interés común vinculado a la calidad de la formación docente del profesorado universitario, coherente con los planteamientos promulgados por el Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). Este interés y preocupación conduce al desarrollo de un estudio de identificación de las competencias docentes que debe poseer el profesorado universitario para abordar con éxito el desarrollo de las nuevas titulaciones de grado acordes con el EEES. Además este trabajo recoge un cuestionamiento y reflexión en relación a las principales características que deberían tener las actividades y programas de formación dirigidas al profesorado para facilitar su tarea docente; apelando a la labor que, tanto las unidades o centros de formación, las instituciones universitarias a las que pertenecen y los organismos vinculados a la acción docente, deberían replantearse para dar respuesta a las nuevas exigències docentes requeridas al profesorado. El objetivo del trabajo es provocar la reflexión y generar el debate sobre el camino que debe seguir la formación docente del profesorado universitario, como elemento estratégico de la institución, para contribuir a alcanzar los objetivos de calidad a los que las universidades se han comprometido en el proceso de verificación de los nuevos títulosPostprint (published version

Identification of teaching skills in the implementation of training plans for university teaching staff

[ES] Este artículo presenta el proyecto desarrollado durante el año 2011 por las unidades y centros de formación de las universidades públicas catalanas. El proyecto se orienta a la mejora de la calidad del sistema de educación superior y de la actividad del profesorado universitario mediante planes de formación específicamente diseñados con esta finalidad, centrándose primeramente en la identificación de competencias docentes definidas por la comunidad académica. Partiendo del contexto de implementación del Espacio Europeo de Educación Superior se identifican aquellas competencias propias de la función docente, para que posteriormente puedan ser adquiridas, desarrolladas y evaluadas mediante la formación, identificando modelos, estrategias, instrumentos y recursos que lo permitan. El proceso de identificación de las competencias docentes del profesorado universitario se ha desarrollado partiendo de una revisión bibliográfica del estado del arte, para posteriormente ser modificada y validada por grupos de discusión conformados por expertos en competencias y formación docente. Los resultados de identificación de dichas competencias han sido finalmente refrendados mediante una encuesta respondida por una muestra representativa de la comunidad académica de las ocho universidades públicas catalanas. El objetivo fundamental del proyecto que aquí presentamos no es otro que el de contribuir a una formación de calidad del profesorado universitario, que permita la adquisición, desarrollo y evaluación de las competencias que, como docente, gran parte de la comunidad académica considera que debe poseer para el ejercicio de su labor profesional, definidas como: interpersonal, metodológica, comunicativa, de planificación y gestión de la docencia, de trabajo en equipo y de innovación.[EN] This article present the project developed in 2011 by units and training centers from all public universities in Catalonia. The project is devised towards the quality improvement of the higher education system and of the activity undertaken by the faculty at the university. In order to achieve these objectives, it focuses on the identification of teaching skills, defined by the academic community through training programs specifically designed for this purpose. Taking the implementation of the European Higher Education as starting point, the project intends to analyze the skills considered to belong by nature to the teaching task, as well as to define the necessary procedures to acquire, develop and evaluate them through training. At the same time it seeks to identify models, strategies, tools and resources. To this identification process we will make the necessary bibliographical research, in which the criteria of teaching excellence will allow us to select a representative sample of teachers. The selection will be performed through a survey and its quality will be validated by experts. The primary objective of the project shown here is basically to contribute to the quality training of university teachers, allowing the acquisition, development and evaluation of the skills considered essential by the academic community, in order to properly undertake their professional tasks, defined as: interpersonal, methodology, communication, planning and management of teaching, teamwork and innovation.Torra Bitlloch, I.; De Corral Manuel De Villena, I.; Pérez Cabrera, MJ.; Pagès Costas, T.; Valderrama Valles, E.; Màrquez Cebrian, MD.; Sabaté Díaz, S.... (2012). Identificación de competencias docentes que orienten el desarrollo de planes de formación dirigidos a profesorado universitario. REDU. Revista de Docencia Universitaria. 10(2):21-56. https://doi.org/10.4995/redu.2012.6096OJS2156102Aylett, R. & Gregory, K. (1997). Criteria for teaching competence and teaching excellence in Higher Education. London: Lalmer Press.Cano, E. (2005). Cómo mejorar las competencias de los docentes. Guía para la autoevaluación y el desarrollo de las competencias del profesorado. Colección desarrollo profesional del profesorado. Barcelona: Grao.Fielden, J. (2001). "Higher education staff development continuing mission". En Thematic dabte of the follow-up to the World Conference on High Education. UNESCO.Galán, A. (2007). El perfil del profesor universitario. Situación actual y retos de futuro. Madrid: Ediciones Encuentro.GIFD -Grup Interuniversitari de Formació Docent (2011). "Identificación, desarrollo y evaluación de competencias docentes en la aplicación de planes de formación dirigidos a profesorado universitario" (EA2010-0099). Programa estudios y análisis destinado a la mejora de la calidad de la enseñanza superior y de la actividad del profesorado universitario, Ministerio de Educación, Gobierno de España.González Soto, Á. P. & Sánchez Delgado, P. (2005). "¿Qué sabemos de cómo aprenden los alumnos en la universidad?". En Chamorro Plaza, M. & Sánchez Delgado, P. (Coords.) (2005): Iniciación a la docencia universitaria: Manual de ayuda. Instituto de Ciencias de la Educación. Madrid: Universidad Complutense de Madrid. 11-44.González, F. & Wagenaar, R. (2003). Tuning Educational Structures in Europe. Final Repport. Phase One. Bilbao: Universidad de Deusto.OCDE (2001). Definition and selection of competencies: Theoretical and Conceptual Foundations. DeSeCo Background Paper.Perrenoud, P. (2004). Diez nuevas competencias para enseñar. Barcelona: Graó.Real Decreto 1393/2007, de 29 de octubre, por el que se establece la ordenación de las enseñanzas universitarias oficiales (BOE 30-10-07).Rodríguez Espinar, S. (2003). "La formación del profesorado universitario."Revista de Educación, Ministerio de Educación, Cultura y Deporte de España, nº 331, Mayo- Agosto. 67-99. En Rué, J. (2007): Enseñar en la universidad: el EEES como reto para la educación superior. Madrid: Narcea.Rope, F. & Tanguy, L. (Dirs.) (1994). Savoirs et compétences. De l'usage de ces notions dans l'école et dans l'entreprise. L'Harmattan, col. «Logiques Sociales», París. Citado en: HORMS, O. (2009) La formación profesional en España. Hacia la sociedad del conocimiento. Colección Estudios Sociales nº 25, Edición electrónica disponible en: http://obrasocial.lacaixa.es/ambitos/estudiossociales/volumenes09_es.html#vol25. [Consultado el 14 de marzo de 2011].Simpson, R.D. & Smith, K.S. (1995). "Validacing teaching competencies for graduate teaching assistants: a national study using the Delphi Method." En Innovative High Education, nº 2, 18, 133-146.Valcárcel, M. (Coord.) (2009). Modelos Prácticos y eficientes de formación y evaluación de competencias transversales en estudiantes y profesores. (Memoria EA2009-0127). Disponible en http://82.223.210.121/mec/ayudas. [Consultado el 10 de enero de 2011]Zabalza, M.A. (2007). Planes de formación del profesorado universitario. Encuentro ANECA sobre La evaluación del profesorado dentro de los Sistemas de Garantía de Calidad de las Instituciones Universitarias. http://www.aneca.es/servicios/docs/burgos07_09_zabalza.pdf [Consultado el 10 de enero de 2011]Zarifian, P. (1999). Objectif compétence. Pour une nouvelle logique. París: Éditions Liaisons, col. Enterprise et carrières

Diagnòstic d'avaries en maquinària a partir de senyals de procés per a manteniment predictiu

La maquinària utilitzada en qualsevol procés industrial experimenta degradacions amb el temps que causen al personal encarregat gran preocupació sobre la seva fiabilitat i les seves despeses d'explotació. Normalment, les darreres actualitzacions del mètode de manteniment seguit per les indústries en aquestes màquines ha avançat de l'ús d'un tipus de manteniment previst de forma fixa al llarg del temps (manteniment preventiu) a la utilització d'un tipus de manteniment basat en les condicions del funcionament de cada màquina en particular (manteniment predictiu) amb l'objectiu de millorar la fiabilitat, la disponibilitat i l'eficiència, i a més aconseguir reduir els costos al llarg del seu cicle de vida. En aquest Projecte Final de Carrera es descriu un mètode alternatiu al manteniment predictiu estàndard on s’utilitzen les dades de procés (monitoratge) emmagatzemades al llarg de la vida útil de la maquinària d’un empresa petroquímica mitjançant tècniques estadístiques aplicades. El mètode estadístic utilitza la informació històrica de l'estat de la maquinària, mitjançant el monitoratge de paràmetres de control, com per exemple la temperatura, el parell o la intensitat elèctrica, per trobar punts temporals on els valors d’aquests paràmetres han abandonat la població normal de la mostra. Per tant, per dur a terme aquesta discriminació es calculen els nivells d’alarma (proporcionen un avís de que s'està arribant a un nivell excessiu de valor, la qual cosa suggereix una intervenció) dels paràmetres de control monitorats. En general, si es dóna una senyal d'alarma, la màquina pot seguir funcionant per un període de temps, durant el qual la recerca de l’empresa identifiqui la raó del canvi de valor i es defineixi l'acció a seguir. A més, per concloure el projecte, es crea una plataforma web per l’empresa en qüestió pionera pel que fa a la gestió del manteniment global de la planta, on es centralitzen totes les accions i revisions de la maquinària de la instal·lació en un mateix lloc, i que garanteix un espai per poder fusionar els informes de vibracions i el monitoratge de senyals de procés de la maquinària estudiada

Diagnòstic d'avaries en maquinària a partir de senyals de procés per a manteniment predictiu

La maquinària utilitzada en qualsevol procés industrial experimenta degradacions amb el temps que causen al personal encarregat gran preocupació sobre la seva fiabilitat i les seves despeses d'explotació. Normalment, les darreres actualitzacions del mètode de manteniment seguit per les indústries en aquestes màquines ha avançat de l'ús d'un tipus de manteniment previst de forma fixa al llarg del temps (manteniment preventiu) a la utilització d'un tipus de manteniment basat en les condicions del funcionament de cada màquina en particular (manteniment predictiu) amb l'objectiu de millorar la fiabilitat, la disponibilitat i l'eficiència, i a més aconseguir reduir els costos al llarg del seu cicle de vida. En aquest Projecte Final de Carrera es descriu un mètode alternatiu al manteniment predictiu estàndard on s’utilitzen les dades de procés (monitoratge) emmagatzemades al llarg de la vida útil de la maquinària d’un empresa petroquímica mitjançant tècniques estadístiques aplicades. El mètode estadístic utilitza la informació històrica de l'estat de la maquinària, mitjançant el monitoratge de paràmetres de control, com per exemple la temperatura, el parell o la intensitat elèctrica, per trobar punts temporals on els valors d’aquests paràmetres han abandonat la població normal de la mostra. Per tant, per dur a terme aquesta discriminació es calculen els nivells d’alarma (proporcionen un avís de que s'està arribant a un nivell excessiu de valor, la qual cosa suggereix una intervenció) dels paràmetres de control monitorats. En general, si es dóna una senyal d'alarma, la màquina pot seguir funcionant per un període de temps, durant el qual la recerca de l’empresa identifiqui la raó del canvi de valor i es defineixi l'acció a seguir. A més, per concloure el projecte, es crea una plataforma web per l’empresa en qüestió pionera pel que fa a la gestió del manteniment global de la planta, on es centralitzen totes les accions i revisions de la maquinària de la instal·lació en un mateix lloc, i que garanteix un espai per poder fusionar els informes de vibracions i el monitoratge de senyals de procés de la maquinària estudiada