Smart Classrooms i l'adveniment de la Quarta Revolució Industrial: anàlisi dels factors clau per al disseny d'aules intel·ligents

Abstract

Aquest treball neix amb l’objectiu de descriure les aules intel·ligents analitzant-ne els elements diferenciadors, les dimensions i les interrelacions, per comprendre quines són les tendències que poden proporcionar millores en els processos d’ensenyament-aprenentatge dels estudiants del segle XXI. Per fer-ho, s’utilitza una metodologia d’investigació exploratòria que permet recollir dades i concatenar resultats per ampliar-ne el marc referencial. Atenent que el present document compendia un total de dotze publicacions, les tècniques i els instruments de recerca utilitzats són variats, tant des del punt de vista qualitatiu com quantitatiu: revisions sistemàtiques de la literatura i aproximacions teòriques amb valoració d'experts, entrevistes, grups focals, anàlisi documental i tests objectius. La fonamentació teòrica permet contextualitzar la Quarta Revolució Industrial i el seu potencial en educació. Com a resultat, s’introdueix una definició de les escoles intel·ligents, que han d’estar dotades de sistemes de gestió integral i solucions automatitzades, han d’estar centrades en les persones i ser inclusives, i han de ser sostenibles, amb l’objectiu d’acollir una educació intel·ligent tot adoptant de manera eficient noves metodologies d’aprenentatge i avenços de la Quarta Revolució Industrial. També es conceptualitzen i es defineixen les aules intel·ligents mitjançant la dimensionalització de les seves característiques, i es descriuen les característiques principals que han de tenir quant a tecnologia, factors ambientals i processos pedagògics. Es posa especial èmfasi en les condicions ambientals, ja que es detecta que són influents en els processos d’ensenyamentaprenentatge i representen un camí rellevant per a la innovació a les aules. S’estudien en profunditat els dos temes més rellevants: il·luminació i acústica. Els resultats emergents de la recollida de dades mostren diverses implicacions de les smart classrooms i el seu nivell de maduresa. Val a destacar, d’una banda, que els centres educatius de Catalunya estan disposats a respondre a les innovacions pedagògiques que comporti l’arribada de la Indústria 4.0, però encara no estan preparats per obtenir uns resultats eficients. D’altra banda, es destaca l’efectivitat de sistemes dinàmics per controlar la il·luminació a l’aula.

Este trabajo nace con el objetivo de describir las aulas inteligentes analizando sus elementos diferenciadores, sus dimensiones y sus interrelaciones, para comprender cuáles son las tendencias que pueden proporcionar mejoras en los procesos de enseñanza-aprendizaje de los estudiantes del siglo XXI. Para hacerlo, se utiliza una metodología de investigación exploratoria que permite recoger datos y concatenar resultados para ampliar el marco referencial. Atendiendo que el presente documento compendia un total de doce publicaciones, las técnicas e instrumentos de investigación utilizados son variados, tanto de carácter cualitativo como cuantitativo: revisiones sistemáticas de la literatura y aproximaciones teóricas con valoración de expertos, entrevistas, grupos focales, análisis documental y tests objetivos. La fundamentación teórica permite contextualizar la Cuarta Revolución Industrial y su potencial en educación. Como resultado, se introduce una definición de las escuelas inteligentes, que deben estar dotadas de sistemas de gestión integral y soluciones automatizadas, deben estar centradas en las personas y ser inclusivas, y deben ser sostenibles, con el objetivo de acoger una educación inteligente adoptando de manera eficiente nuevas metodologías de aprendizaje y avances de la Cuarta Revolución Industrial. También se hace una conceptualización y definición de las aulas inteligentes mediante una dimensionalización de sus características, y se describen las características principales que deben tener en cuanto a tecnología, factores ambientales y procesos pedagógicos. Se pone especial énfasis en las condiciones ambientales, ya que se detecta que son influyentes en los procesos de enseñanza-aprendizaje y representan un camino relevante para la innovación en las aulas. Se estudian en profundidad los dos temas más relevantes: iluminación y acústica. Los resultados emergentes de la recogida de datos muestran varias implicaciones de las smart classrooms y su nivel de madurez. Cabe destacar, por un lado, que los centros educativos de Cataluña están dispuestos a hacer frente las innovaciones pedagógicas que comporte la llegada de la Industria 4.0, pero aún no estarían preparados para obtener unos resultados eficientes. Por otra parte, se destaca la efectividad de sistemas dinámicos para controlar la iluminación.

This work started with the aim of describing smart classrooms by analyzing their differentiating elements, their dimensions and their interrelationships, in order to understand what are the trends that can provide improvements in the teaching and learning processes of 21st century students. To do this, an exploratory research methodology is used to collect data and concatenate results to expand the reference framework. Given that this work summarizes a total of twelve publications, the research techniques and instruments used are varied, both qualitative and quantitative: systematic literatura reviews and theoretical approaches with expert assessment, interviews, focus groups, documentary analysis and objective tests. The theoretical foundation allows to contextualize the Fourth Industrial Revolution and its potential in education. As a result, a definition of smart schools is introduced, which must be equipped with comprehensive management systems and automated solutions, must be people-centered and inclusive, and must be sustainable, with the goal of hosting smart education while efficiently adopting new learning methodologies and advances from the Fourth Industrial Revolution. There is also a conceptualization and definition of smart classrooms through a dimensionalization of their characteristics, and describe the main characteristics they must have in terms of technology, environmental factors and pedagogical processes. Special emphasis is placed on environmental conditions, as they are found to be influential in teaching and learning processes and represent a relevant path for innovation in classrooms. The two most important topics are studied in depth: lighting and acoustics. The emerging results of data collection show various implications of smart classrooms and their level of maturity. It is worth noting, on the one hand, that the educational centers of Catalonia are ready to face the pedagogical innovations that the arrival of Industry 4.0 entails, but they would not yet be prepared to obtain efficient results. On the other hand, the effectiveness of dynamic systems for controlling lighting in the classroom is highlighted, as a first step in automating environmental conditions in a smart classroom.