Este artículo presenta los resultados de una innovación educativa realizada en una universidad online, para analizar si las metodologías activas basadas en herramientas digitales mejoran el rendimiento académico y el nivel de competencia digital del alumnado. Se utiliza un diseño cuasiexperimental con grupo control no equivalente. Se muestra una mejora en el rendimiento académico y en las dimensiones información y alfabetización informacional, comunicación y colaboración, creación de contenido digital y resolución de problemas de la competencia digital propuestas por el INTEF (2017), con un tamaño del efecto alto. Se concluye que el diseño de instrucción propuesto mejora el aprendizaje y la competencia digital.