Una innovación pedagógica basada en tecnologías. El caso del metaverso en Minería

En 2023 la asignatura Elementos de Perforación, de las carreras de Técnico en Minas e Ingeniería en Minas de INACAP fue caracterizada como “crítica”, con una reprobación que alcanzó el 38% de los estudiantes. En este contexto, se incorporaron tecnologías inmersivas, incluyendo el metaverso minero, sumado a otras mejoras metodológicas.

Este artículo describe esa incorporación y analiza los indicadores académicos de la asignatura entre 2023 y 2025, donde se registra un aumento en la tasa de aprobación (% de aprobados) y rendimiento (promedio final de notas).

Presentación

La asignatura Elementos de Perforación, impartida durante el primer año de las carreras de Ingeniería en Minas y Técnico en Minería, forma parte de un eje formativo clave para el desarrollo de competencias técnicas vinculadas a las operaciones unitarias del proceso minero. Su enfoque fundamentalmente práctico y su complejidad técnica la convierten en un desafío particular para estudiantes provenientes de trayectorias educativas diversas, como la formación técnico-profesional (TP) o científico-humanista, especialmente en un primer semestre académico.

Durante el año 2023, esta asignatura mostró un comportamiento crítico, según los criterios definidos institucionalmente, con una baja tasa de aprobación: solo el 67 % de los estudiantes aprueba la asignatura, con una nota promedio de 5,1, y una asistencia del 86%. Así, el área de Minería inicia la revisión de la asignatura, y en particular, de su diseño metodológico como parte del compromiso institucional con la mejora continua.

En 2023 se define una intervención sobre la asignatura, que no solo permitiera tratar los contenidos curriculares, sino que respondiera a la naturaleza de esta: estudiantes iniciales, que abordan componentes operativos mineros. Así, se incorporan tecnologías inmersivas, específicamente el metaverso minero, como herramienta didáctica nueva.

Esta elección se sustenta, entre otros factores, en investigaciones del MIT Immersion Lab (Massachusetts Institute of Technology), que han demostrado el potencial de la realidad virtual (VR) y aumentada (AR) para simular entornos complejos de forma segura, favoreciendo el aprendizaje experiencial en áreas como la ingeniería, la medicina y, naturalmente, la minería. (MIT Immersion Lab, s.f.).

El uso de entornos virtuales en la educación técnica ofrece a los estudiantes la posibilidad de interactuar con maquinaria, procesos y escenarios de alto riesgo o elevado coste que, en el aula, sólo pueden ser revisados a través de recursos como fotografías o videos. En disciplinas como la minería —donde la precisión operativa y la seguridad son aspectos fundamentales—, el metaverso proporciona un entorno formativo seguro, escalable y económicamente viable, ideal para el entrenamiento técnico sin comprometer la integridad física ni incurrir en elevados costos operativos, como los derivados de una salida a un entorno minero.

Pero el metaverso no aborda sólo competencias técnicas u operativas, sino también, complejas. Según el MIT Center for Advanced Virtuality, los entornos inmersivos permiten la simulación segura de operaciones complejas y, también, fomentan el aprendizaje activo, la colaboración entre pares y la resolución de problemas en tiempo real for Advanced Virtuality, s.f.). Además, y según el MIT Open Learning Initiative, los estudiantes que aprenden mediante simulaciones inmersivas tienden a desarrollar una comprensión más profunda de los conceptos técnicos, lo cual se traduce en una mejora significativa del rendimiento académico y en una mayor autoconfianza respecto a sus competencias profesionales.

En este sentido, el metaverso minero no representa únicamente una innovación tecnológica, representa una transformación pedagógica alineada con las demandas del siglo XXI. Su implementación en la asignatura Elementos de Perforación busca revertir los indicadores críticos de rendimiento y establecer un modelo educativo más eficaz, atractivo y adaptado a las realidades del aprendizaje técnico en minería. Para INACAP, el metaverso minero es más que una innovación tecnológica, es una estrategia pedagógica que utiliza la tecnología como medio para fortalecer la formación en competencias profesionales del siglo XXI. Su aplicación en la asignatura Elementos de Perforación busca mejorar los aprendizajes, revertir indicadores críticos y ofrecer un modelo educativo más eficaz, atractivo y pertinente para la realidad del aprendizaje técnico en minería.

Descripción de la innovación pedagógica y primeros resultados

La intervención en la asignatura de Elementos de perforación consistió en incorporar recursos de aprendizaje basados en tecnologías, destacando el uso del metaverso minero como herramienta pedagógica.

La estrategia incluyó tres acciones clave: (1) la modificación de la técnica didáctica tradicional, pasando de un enfoque expositivo a uno activo y experiencial; (2) el diseño de tres Actividades de Mediación Orientada (AMO), centradas en la simulación de procesos críticos de perforación en entornos virtuales; y (3) la incorporación de sesiones prácticas en laboratorio, donde los estudiantes interactuaron con el metaverso minero para aplicar conceptos, resolver problemas y desarrollar competencias técnicas en condiciones seguras y controladas.

A continuación, se presentan los resultados descriptivos correspondientes a los indicadores académicos de la asignatura durante el período 2023-2025.

El proyecto de Metaverso Minero inició en 2023 con una fase piloto orientada a validar su viabilidad tecnológica y pedagógica en entornos virtuales. Tras los resultados positivos obtenidos, a partir del año 2024 se desplegó e implementó de manera integral en as seis sedes donde se imparte la carrera de Ingeniería en Minas: Calama, Antofagasta, Copiapó, Iquique, Maipú y Renca.

Indicadores comparativos de la asignatura Elementos de Perforación

Así, el porcentaje de estudiantes aprobados en la asignatura a nivel nacional aumenta, en el período considerando, en 9 pp; luego, la calificación promedio obtenida, a nivel nacional, aumenta en 0,4

De este análisis, se desprende que, en el período analizado, se obtienen mejoras en la proporción de estudiantes que alcanzan el umbral de aprobación, con una leve mejora en el rendimiento promedio y con una asistencia promedio relativamente estable.

Reflexión

La incorporación de propuestas pedagógicas basadas en tecnologías está avalada por la experiencia internacional y en INACAP está siendo utilizada en diferentes espacios formativos.

En el caso particular de Minería, y de la asignatura Elementos de perforación se incorpora luego de la detección de resultados considerados críticos a nivel nacional y esperando responder a las características de una asignatura inicial, con componentes prácticos cuyo desarrollo en terreno resulta inviable por razones vinculadas a la operación minera (accesibilidad, seguridad, etc.)

En el período analizado, el porcentaje de aprobación de la asignatura, que indica la proporción de estudiantes que alcanzan al menos, el umbral mínimo de logro en la asignatura aumenta. Un desafío para abordar en las próximas implementaciones dice relación con los aspectos específicos que generan este aumento, para detectar eventuales asociaciones con la tecnología implementada.

Sin embargo, a partir de esta experiencia es posible establecer algunos ámbitos de reflexión relevantes para la innovación pedagógica basada en tecnologías en una institución de educación superior técnico profesional:

1. El desarrollo de competencias técnicas desde el enfoque del aprender haciendo supone desafíos a la hora de abordar aprendizajes en contextos laborales complejos, como el minero.

La incorporación de simulaciones inmersivas permite a los estudiantes, desde etapas formativas iniciales, interactuar con entornos de trabajo reales, comprender procesos complejos y desarrollar habilidades técnicas en condiciones seguras y controladas. Esto es especialmente relevante en áreas como la minería, donde el acceso a maquinaria y faenas activas puede ser limitado por razones de seguridad, logística o costos.

2. Estas tecnologías ofrecen una posibilidad de indagación y experimentación clave para el desarrollo de competencias complejas, como la resolución de problemas o la colaboración.

En particular, permiten desarrollar una experiencia de aprendizaje donde es posible equivocarse sin consecuencias reales y recibir retroalimentación inmediata, lo que sería inviable en un contexto real.