Diseño de un sistema de entrenamiento por medio de un “Serious Game” y VR del laboratorio de máquinas y equipos de la Pontificia Universidad Javeriana

Abstract

El desarrollo de las tecnologías creadas a partir de la industria 4.0 ha brindado alternativas en representación de entornos virtuales, procesos de aprendizaje y capacitación. Una de sus herramientas es la realidad virtual (VR), la cual posibilita el acceso a cualquier entorno y elimina los riesgos de exposición en el medio. Como respuesta a la coyuntura actual presentada por el Covid-19 y la necesidad de desarrollar un laboratorio virtual replicando las condiciones reales, en el cual los estudiantes se capaciten para la utilización de máquinas de laboratorio sin ningún tipo de riesgo o limitación, se propone el presente proyecto. El objetivo es diseñar un sistema de entrenamiento por medio de una aplicación de VR, como lo es un Serious Game, en el laboratorio de máquinas y equipos (En la actualidad llamado procesos físicos) de la Pontificia Universidad Javeriana para estudiantes de Ingeniería Industrial.En cuanto al desarrollo del objetivo establecido, se inició por determinar cómo se lleva a cabo la práctica actualmente para así tener un punto de partida. Después de documentar el proceso se determinaron los equipos a digitalizar, considerando criterios claves del proyecto y basándose en los proporcionados por la ISO 25010. De acuerdo con el método Analytic Hierarchy Process (AHP) se escogieron el software Unity 3D y hardware HTC VIVE PRO. Con los equipos a digitalizar seleccionados, el primer paso para construir el entorno de VR (Serious Game) fue modelar en 3D las máquinas, equipos y ambiente de la práctica. Luego, se hicieron tres escenas: Un tutorial, una escena con todas las partes de las máquinas y una donde se interactúa con los objetos. Este Serious Game fue aplicado a una muestra de 32 personas que cursaban la materia en ese momento y a quienes se les hizo una prueba antes y después de utilizarlo.

Para el análisis de la información recolectada se usó el programa Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), en él se desarrollaron pruebas de normalidad Kolmogorov-Smirnov (KS), una prueba McNemar, una prueba T para muestras independientes y un diseño experimental factorial de 2 factores cada uno con 2 niveles. Además de los resultados estadísticos se tomaron en cuenta la percepción de los participantes y expertos del tema para determinar el impacto del proyecto. Se concluyó que la aplicación del Serious Game mejora el promedio de respuestas correctas del estudiante en el cuestionario diseñado, lo cual indica que es una buena herramienta para complementar el laboratorio presencial de procesos físicos. Por último, respecto a los requisitos de la norma ISO 25010 la calificación de la muestra estuvo por encima de 9 puntos en una escala de 10, lo anterior sugiere que se cumple con los objetivos trazados.