Juan Antonio Caballero präsentiert seine Doktorarbeit und erhält seinen Doktortitel in Computertechnik

Juan Antonio Caballero Hernández, Software-Entwickler bei WATA Factory, promoviert in Computer Engineering, nachdem er seine Dissertation präsentiert und die Qualifikation „Outstanding Cum Laude“ erreicht hat.

Die Dissertation wurde im Rahmen des offiziellen Doktorandenprogramms für Technische Informatik an der Universität Cádizunter der Leitung von Manuel Palomo Duarte und Juan Manuel Dodero Beardo durchgeführt.

Zusammenfassung

Gegenwärtig liegt der Schwerpunkt der Hochschulbildung eher auf dem Erwerb von Fähigkeiten durch die Studierenden als auf dem traditionellen Erwerb von Wissen.

Ein relevanter Aspekt bei der Bewertung von Kompetenzen ist die Analyse des während der Lernerfahrung verfolgten Prozesses. Während die Endergebnisse oft leicht zu messen und zu beobachten sind, sind die Prozesse, mit denen diese Ergebnisse erzielt werden, mit manuellen Ansätzen oft nicht leicht zu messen.

Serious Games

Lernerfahrungen auf der Grundlage von Serious Games haben in den letzten Jahren dank des Wachstums der Videospielindustrie an Bedeutung gewonnen. Serious Games oder pädagogische Videospiele sind Videospiele mit Lernzwecken. Beim Spielen in diesen Umgebungen entwickeln die Spieler ihre Fähigkeiten, indem sie eine Vielzahl von Interaktionen durchführen, um die im Spiel gestellten Herausforderungen zu bewältigen. Diese Interaktionen können in Ereignisaufzeichnungen als große Datensätze gespeichert werden, die dem Bewertungsprozess objektive Informationen über die angewandten Kompetenzen liefern können.

Die Problematik

Lernerfahrungen, die auf Serious Games basieren, weisen jedoch eine gewisse Komplexität auf, wenn es darum geht, die Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler zu beurteilen.

Erstens erschweren generische Faktoren (z. B. das Thema des Spiels: Plattformen, Abenteuer usw.) und spezifische Faktoren (z. B. der Kontext des Spiels: Hochschulbildung, Erziehung zu unternehmerischem Denken und Handeln usw.) den Bewertungsprozess im Vergleich zu anderen Lerninstrumenten.

Zweitens haben die meisten der bisher identifizierten Evaluierungsmethoden einen manuellen Ansatz, der Probleme der Skalierbarkeit, des Mangels an Details bei den Evaluierungen und des Mangels an automatisierter Mechanik aufwirft. All diese Einschränkungen machen es schwierig, große Datensätze im Detail zu analysieren, wie z.B. Ereignisse, die durch Spielerinteraktionen erzeugt werden.

Sequenz-Analyse

Aufgrund der sequentiellen Natur der Ereignisse, die durch die Interaktionen der Spieler erzeugt werden sowie der festgestellten Einschränkungen wird vorgeschlagen, die Sequenzanalyse (sequence analysis) anzuwenden, um die Fähigkeiten zu bewerten, die in Lernerfahrungen auf der Grundlage von Serious Games entwickelt wurden.

Im Rahmen der sequence analysis ermöglichen die Process-Mining-Technikendie automatische Extraktion von Wissen aus Ereignisaufzeichnungen. Process Mining wurde erfolgreich in verschiedenen Ausbildungsumgebungen eingesetzt und hat einen Begriff für diese Art der Anwendung geprägt: Educational Process Mining (EPM).

Vorgeschlagene Methode

In dieser Doktorarbeit wird eine auf Process Mining basierende Methode vorgeschlagen, um die Interaktionen von Schülern innerhalb einer Lernerfahrung, die auf Serious Games basiert, zu analysieren.

Zunächst wird eine erste Methode der Kompetenzbewertung vorgeschlagen. Anschließend werden mehrere Studien durchgeführt, um die Vorteile von Process-Mining-Techniken bei der Anwendung in Lernkontexten zu untersuchen. Schließlich wird unter Berücksichtigung der erzielten Ergebnisse ein verbesserter Vorschlag für eine Methode zur Kompetenzbewertung vorgelegt, die in einer Lernerfahrung auf der Grundlage von Serious Games in der Hochschulbildung umgesetzt und validiert wird.

Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass Process-Mining-Techniken eine geeignete Methode darstellen, um die Einschränkungen manueller Bewertungsprozesse bei Lernerfahrungen, die auf Serious Games basieren, zu mildern. Process Mining bietet eine skalierbare und detaillierte Analyse der durchgeführten Interaktionen und ermöglicht die Entdeckung von Modellen zur Analyse des Verhaltens von Schülern in sequentiellen Prozessen.

Letztendlich boten die Process-Mining-Techniken automatisierte Unterstützung bei der Bewertung der während des Spielerlebnisses entwickelten Fähigkeiten.

Bildung und Forschung: Grundlegender Bestandteil der DNA von WATA Factory.

Bei WATA Factory haben wir zahlreiche wissenschaftsbasierte Softwareprojekte in Zusammenarbeit mit verschiedenen Universitäten entwickelt und wir freuen uns, dass sich viele unserer Mitarbeiter kontinuierlich weiterbilden und ihre Kenntnisse in verschiedenen Wissensbereichen vertiefen.

Wir beglückwünschen Juan Antonio Caballero Hérnandez zu seiner hervorragenden Arbeit bei der Vorbereitung seiner Dissertation, zu seinem kontinuierlichen Bemühen und dem Wunsch sich zu verbessern sowie zu seiner Qualifikation als Outstanding Cum Laude, welche ihn zum Doktor der Technischen Informatik machte.

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