5.10 Validación pedagógica del simulador

Con el objetivo de evaluar rigurosamente la eficacia pedagógica del simulador VonSim8 en la enseñanza de arquitectura de computadoras, se realizó una prueba piloto durante el segundo cuatrimestre de 2025. Esta experiencia estuvo dirigida a estudiantes de segundo año de la Licenciatura en Sistemas y se centró en medir el nivel de comprensión alcanzado respecto a conceptos fundamentales, como el ciclo de instrucción, la manipulación de registros y la gestión de interrupciones.

5.10.1 Objetivos de la validación

• Analizar el impacto del simulador en la comprensión de los principios esenciales de la arquitectura de computadoras.
• Identificar mejoras en la habilidad de los estudiantes para analizar y depurar programas en lenguaje ensamblador.
• Evaluar la percepción de usabilidad y utilidad didáctica de la herramienta desde la perspectiva de los usuarios.

5.10.2 Población de estudio

La validación se realizó sobre una muestra de 14 estudiantes matriculados en la asignatura Arquitectura de Computadoras y 2 docentes a cargo. La participación fue voluntaria, asegurando la representatividad del perfil académico habitual en la materia.

5.10.3 Instrumentos de recolección de datos (ver Apéndice: Anexo B 6.2)

Para la validación se emplearon instrumentos diseñados para medir la calidad didáctica y recoger opiniones cualitativas tanto de estudiantes como de docentes. Los instrumentos, adaptados al contexto universitario y alineados con los objetivos pedagógicos del capítulo, fueron los siguientes:

• Cuestionario de conocimiento: Aplicado a estudiantes, utiliza una escala tipo Likert (por ejemplo, 1-5) para evaluar la satisfacción y percepción de eficacia en aspectos clave del simulador, tales como visualización, editor, progresividad de instrucciones, métricas, documentación y manejo de periféricos. Incluye además un apartado para comentarios abiertos.

• Entrevistas semiestructuradas a docentes: Este instrumento permitió recoger valoraciones expertas sobre el potencial pedagógico del simulador, así como comparaciones con herramientas previas y sugerencias de mejora. Las preguntas se organizaron en categorías como usabilidad, claridad conceptual, impacto en la motivación estudiantil y utilidad de la documentación.

5.10.4 Análisis de resultados (ver Apéndice: Anexo C 6.3)

La validación pedagógica del simulador VonSim8 se realizó mediante dos instrumentos principales: una encuesta de retroalimentación aplicada a estudiantes y entrevistas semiestructuradas realizadas a docentes. A continuación, se presenta un análisis integral de los resultados obtenidos a partir de ambos enfoques.

5.10.4.1 1. Encuesta de retroalimentación a estudiantes

La encuesta fue respondida por 14 estudiantes y permitió evaluar la claridad de los contenidos teóricos, la calidad del material didáctico y la utilidad del simulador. Los resultados reflejan una valoración positiva de la experiencia educativa, destacándose los siguientes aspectos:

• Resultados cuantitativos:
  • Los recursos visuales obtuvieron la puntuación más alta (promedio 4.21), seguidos por la claridad de los modos de direccionamiento (4.14) y la conexión entre teoría y práctica (4.14). Estos resultados evidencian la efectividad del simulador para facilitar la comprensión de conceptos clave.
  • La visualización de las microoperaciones fue el ítem con menor puntuación (3.57), lo que sugiere la necesidad de optimizar este aspecto para mejorar la experiencia de aprendizaje.
• Resultados cualitativos:
  • Los estudiantes destacaron como aspectos más útiles la posibilidad de observar paso a paso la ejecución de instrucciones y los cambios en registros y memoria, así como el carácter práctico e intuitivo del simulador.
  • Las principales dificultades mencionadas incluyeron la interpretación de las banderas, las animaciones de lectura/escritura en memoria y las instrucciones de salto, lo que indica áreas de mejora en la documentación y los recursos de apoyo.
• Conclusión: El simulador VonSim8 fue percibido como una herramienta pedagógica eficaz, que facilita la comprensión del ciclo de instrucción y promueve un aprendizaje activo. Se recomienda continuar perfeccionando las representaciones visuales y ampliar los materiales de apoyo para abordar las dificultades identificadas.

5.10.4.2 2. Entrevistas semiestructuradas a docentes

Las entrevistas realizadas a dos docentes especializados en la enseñanza de Arquitectura de Computadoras permitieron recoger valoraciones cualitativas sobre el simulador VonSim8. Los resultados se agrupan en las siguientes categorías:

• Usabilidad y claridad conceptual:
  • Los docentes valoraron positivamente la claridad de las explicaciones teóricas (promedio 4.20) y la utilidad de los recursos visuales (4.50), destacando su efectividad para enseñar conceptos abstractos como el ciclo de instrucción y el flujo de datos.
  • Se identificaron oportunidades de mejora en la interfaz del simulador, especialmente para estudiantes principiantes, y en la representación de las microoperaciones.
• Impacto en la motivación estudiantil:
  • Ambos docentes coincidieron en que el simulador incrementa la motivación de los estudiantes al ofrecer una experiencia práctica e interactiva, que conecta teoría y práctica de manera efectiva.
• Sugerencias de mejora:
  • Los docentes recomendaron optimizar la representación de las banderas y las animaciones de lectura/escritura en memoria, así como mejorar la accesibilidad de la interfaz para estudiantes con poca experiencia.
• Conclusión: Los docentes consideraron que VonSim8 es una herramienta didáctica eficaz, que facilita la enseñanza de la arquitectura x86 y promueve un aprendizaje progresivo. Las sugerencias recogidas servirán de base para orientar futuras mejoras en el desarrollo del simulador.

5.10.4.3 3. Análisis integral

La integración de los resultados de ambos instrumentos permite obtener una visión completa del impacto pedagógico del simulador VonSim8:

• Fortalezas:
  • El simulador facilita la comprensión de conceptos complejos como el ciclo de instrucción, el flujo de datos y la interacción entre registros y memoria.
  • Los recursos visuales y la conexión entre teoría y práctica son altamente valorados tanto por estudiantes como por docentes.
  • La activación progresiva del repertorio de instrucciones y las métricas de rendimiento contribuyen a un aprendizaje gradual y reflexivo.
• Áreas de mejora:
  • Optimizar la representación de las microoperaciones y las animaciones de lectura/escritura en memoria.
  • Mejorar la accesibilidad de la interfaz para estudiantes principiantes.
  • Ampliar los materiales de apoyo y las explicaciones sobre aspectos técnicos como las banderas y las instrucciones de salto.
• Conclusión general: El simulador VonSim8 se consolida como una herramienta educativa integral, que combina visualización interactiva, ejecución progresiva y análisis de rendimiento. Los resultados de la validación confirman su efectividad pedagógica y destacan su potencial para seguir mejorando en función de las sugerencias recogidas. En conclusión, la triangulación de datos cuantitativos (encuestas a estudiantes) y cualitativos (entrevistas a docentes) validó la pertinencia pedagógica de VonSim8. Las fortalezas identificadas ratifican las decisiones de diseño, mientras que las oportunidades de mejora proporcionan una hoja de ruta clara para futuras iteraciones.