Modelo de enseñanza-aprendizaje para la transferencia de conocimiento experto a través de simuladores hápticos

  1. Esteban Costales, Gonzalo
Supervised by:
  1. Camino Fernández Llamas Director

Defence university: Universidad de León

Fecha de defensa: 21 December 2020

Committee:
  1. Paloma Díaz Pérez Chair
  2. José Manuel Gonzalo Orden Secretary
  3. Juan Manuel Dodero Beardo Committee member

Type: Thesis

Abstract

Michael Polanyi fue un intelectual que replanteó el concepto de conocimiento partiendo del hecho de que “sabemos más de lo que podemos decir”. Ese aspecto tácito del conocimiento resulta de especial interés cuando, por ejemplo, un experto quiere enseñar a otra persona a realizar una tarea que requiera cierta destreza con las manos. Partiendo de ese punto, ¿de qué manera puede articular el experto su conocimiento para que la otra persona lo adquiera? Es más, ¿cómo garantizar que esa persona ha adquirido tal “conocimiento experto”? Este desafío educativo está presente en disciplinas como la cirugía, donde los planes de estudios están centrados en desarrollar ciertas competencias profesionales; especialmente aquellas relativas a destrezas manuales. En ese contexto, el proceso de enseñanza y aprendizaje tradicional ha seguido un enfoque resumido en el lema “ver, hacer, enseñar”. Pero aplicar esto en un entorno real plantea numerosas dificultades, en particular a la hora de disponer físicamente de tiempo con el que poder practicar de forma apropiada; no solo para el estudiante que está formándose, sino también para el experto que debe supervisar y evaluar su desempeño. Por ello, la aparición de herramientas educativas como los simuladores hápticos han permitido solventar estos problemas, proporcionando al estudiante un entorno seguro desde el que practicar deliberadamente cualquier tipo de situación. Un simulador háptico es un sistema compuesto por un hardware y software específicos, cuya finalidad es la de replicar el sentido del tacto dentro de un entorno virtual o teleoperado. De este modo, lo que hace único a este tipo de simuladores frente al resto de alternativas existentes son sus ventajas: reclamo sensitivo, registro y evaluación automática de datos del desempeño e incluso la posibilidad de que el experto no este presente durante el proceso de aprendizaje. Sin embargo, y hasta la fecha, en la literatura académica de la educación médica existen opiniones ambiguas acerca de su uso e implementación frente a otros tipos de simuladores. Probablemente esto es debido tanto a la inadaptación tecnológica de las metodologías tradicionales como a la falta de un mecanismo estándar que permita representar adecuadamente, y en términos de software, tanto la transferencia como la adquisición del conocimiento experto. La presente tesis surge como una solución a esta aparente necesidad, proponiendo un modelo capaz de representar el conocimiento experto dentro de un simulador háptico. Su principal objetivo es reflejar ese proceso de enseñanza y aprendizaje de conocimiento experto en el ámbito de la cirugía. No obstante, dada su importancia, su aplicación también es generalizable a otras disciplinas que hagan uso de simuladores hápticos como herramientas formativas. Para materializar la propuesta, el trabajo identifica las características esenciales del conocimiento experto y también una metodología para crear modelos de forma sistemática. A continuación, y en base a las evidencias encontradas, define el modelo propuesto y detalla su formalización; dando como resultado un framework capaz de expresar el conocimiento experto a través de un simulador háptico. Finalmente, y para validar esta solución, la tesis concluye presentando los resultados de un experimento piloto diseñado específicamente para evaluar su aceptación en un entorno real. Sus resultados, aunque preliminares, son positivos y permiten sentar las bases a una nueva línea de investigación en el ámbito de la educación basada en simulación.