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Artificial intelligence in the construction of an adaptive pedagogical model for mathematics leveling

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Este artículo plantea el desarrollo de un Sistema Tutorial Inteligente (STI), para acompañar el proceso de aprendizaje del Álgebra por medio de una técnica de Inteligencia Artificial (IA). Para el desarrollo del sistema, se usó la siguiente metodología: se realizó una caracterización de los tópicos del Álgebra; luego, se diseñaron los módulos de «Dominio, Interfaz», «Gamificación» y «Estudiante» del Sistema Tutorial Inteligente, para la construcción de un prototipo de STI; posteriormente, se seleccionó una técnica de IA para el diseño del módulo tutor.La novedad de este prototipo consiste en su capacidad de adaptación al conocimiento del estudiante, por medio de una Red Neuronal Artificial, permitiéndole responder ante las necesidades de aprendizaje que se presenten, haciendo uso del conocimiento del estudiante respecto a los distintos tópicos del Álgebra, informacipon que se obtiene a través de un historial generado a través del uso del sistema, lo que favorece la selección de la actividad más pertinente para cada estudiante.
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Difficulties in the curricular units (CU) of the mathematical science area, particularly those related to differential and integral calculus (DIC), are often found among students of engineering degrees, leading to high failure rates. A research work was developed with the objective of finding the reasons that lead the students to fail in the CU of DIC (CU-DIC) taught in the 1st year of the engineering undergraduate degrees at the Coimbra Engineering Institute (ISEC), in Portugal. Applying a case study methodology, this article will present a current diagnosis with the objective to establish relationships between teaching methods and students’ learning strategies, and besides, we propose to build learning environments that lead to higher success. The analysis of collected data allows us to conclude that the CU-DIC in the ISEC maintain an identical distribution in the hourly load in several engineering degrees, where contents are adjusted to each context taking into account the CUs of each degree. The data analysis found better results in the academic year that includes two examination moments without any relationship between class attendance, dropout and pass rates. We propose some different teaching/learning strategies in CU-DIC and new learning environments that enhance freshmen students’ engagement and participation in their own learning process.
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p>Los nuevos retos de la sociedad de la información demandan de la universidad un severo cambio en sus rígidos cánones de formación. Los formatos basados en inteligencia artificial prometen una muy sustancial mejorar en la educación para todos los diversos niveles, con una mejora cualitativa sin precedentes: proporcionar al estudiante una certera personalización de su aprendizaje a la medida de sus requerimientos, logrando integrar las diversas formas de interacción humana y las tecnologías de la información y comunicación. El gran desafío de la universidad del nuevo milenio estriba en la urgente necesidad de planificar, diseñar, desarrollar e implementar competencias digitales a fin de formar mejores profesionales capaces de entender y desarrollar el entorno tecnológico en función a sus necesidades, así como implementar la universalización de un lenguaje digital sustentado en programas desarrollados bajo formatos de inteligencia artificial.</p
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De acuerdo con los resultados de la investigación realizada para este trabajo la ingeniería en Colombia está encrisis. El proceso consistió de una revisión a la literatura acerca de esta cuestión y de un análisis a la informaciónpresentada. De acuerdo con los resultados del análisis a los 23 trabajos de la muestra final, una de las mayores causaspara esta crisis es que existe una inadecuada interpretación del concepto de ingeniería por parte de la industria, elEstado, la academia y la sociedad. La industria no tiene claridad acerca de las funciones que puede desempeñar lamayoría de ingenieros; el Estado no ejerce un adecuado control, reglamentación ni prospectiva para las necesidadesque tiene el país en cuestiones ingenieriles; los procesos formativos en la academia no atienden eficientemente lasnecesidades del sector y parecen estar en dirección contraria al desarrollo del mundo globalizado, y la sociedaddesconoce la profesión y valora más ocupaciones como la música, la televisión, el modelaje y el deporte.
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Las instituciones de Educación Superior se enfrentan constantemente al bajo rendimiento alcanzado por sus estudiantes en el área de matemáticas, situación que se deriva de factores como la cantidad de horas dedicadas según el currículo, número de docentes y de personas por curso, al igual que ausentismo escolar o apatía por el área de formación. El laboratorio virtual de matemáticas es una herramienta versátil que busca complementar los procesos de inclusión educativa, permitiendo que los estudiantes en su heterogeneidad de conocimientos y habilidades matemáticas puedan lograr al final de su proceso académico un nivel semejante de competencias matemáticas. A través de la solución de situaciones problémicas apoyadas en las herramientas de laboratorio (objetos virtuales de aprendizaje–OVA), un grupo focal lleva a cabo la prueba durante cuatro meses, período durante el cual se le ofrece posibilidades de encuentros sincrónicos y diversas herramientas didácticas para mejorar su nivel de autoconfianza y la comprensión matemática de las situaciones que enfrenta cotidianamente (matematización del pensamiento).
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Last November 2013, a new conference about technological ecosystems for enhancing multiculturality (TEEM) was held at the University of Salamanca, Salamanca, Spain, connected with a new Ph.D. program about education in the knowledge society. This Ph.D. program and the TEEM conference present an interdisciplinary and multicultural approach to the challenges and solutions of problems in the knowledge society. Engineering, more specifically, software and computer engineering, plays a very outstanding role in this conference and Ph.D. program. We want to thank the IEEE REVISTA IBEROAMERICANA DE TECNOLOGIAS DEL APRENDIZAJE with for its support to this project and the opportunity to select a couple of papers from the TEEM conference to be extended in this issue.
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En el curso 2013-2014 se ha puesto en marcha en la Universidad de Salamanca un nuevo Programa de Doctorado en Formación en la Sociedad del Conocimiento, vinculado al Instituto de Investigación “Instituto Universitario en Ciencias de la Educación (IUCE)” de dicha universidad. Más allá de tratarse de un Programa de Doctorado definido bajo el nuevo Real Decreto 99/2011, lo más destacable es la filosofía con la que se ha definido este programa, completamente interdisciplinar, basada en las líneas de investigación, bastante dispares, de los grupos de investigación que soportan en Programa de Doctorado. Estas líneas y grupos complementan diversos enfoques de la Sociedad del Conocimiento, desde la Ingeniería a la Educación, desde la Medicina a la Robótica, o desde los Medios de Comunicación a la Gestión de la Información, pero siempre compartiendo el aprendizaje y las tecnologías como nexo de unión de las diferentes disciplinas que se ven involucradas.
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Las demandas de la sociedad del conocimiento y de la información han retado la concepción tradicional de pensar que existe una edad para aprender y otra, donde se aplica lo aprendido. El término Andragogía es el de mayor aceptación en la educación de adultos, como concepto que engloba diversas ideas para una teoría del aprendizaje sólo para adultos. La Universidad Nacional Experimental Simón Rodríguez (UNESR) es una institución pionera en la aplicación de la disciplina andragógica; su interés radica en la necesidad de centrarse en el proceso de aprendizaje de los adultos. Se pretendió conocer con la investigación desarrollada cómo es el desempeño del facilitador de la UNESR, en relación con los postulados andragógicos asumidos por la institución. La población estuvo conformada por los facilitadores del Núcleo Palo Verde, de la cual se seleccionó una muestra intencional. Los resultados obtenidos muestran como tendencia que: (a) los facilitadores no aplican los postulados andragógicos en su práctica docente, (b) manejan criterios de autocracia, y (c) existe discrepancia entre la teoría y la práctica andragógica. Se concluye que los facilitadores no han internalizado los postulados andragógicos asumidos por la Institución (UNESR), de manera que puedan aplicar los mismos en el proceso de aprendizaje de los adultos.
La andragogía y el constructivismo en la sociedad del conocimiento
  • Pedro Rodríguez Rojas
  • Rojas Pedro Rodríguez
Pedro Rodríguez Rojas, 2003. La andragogía y el constructivismo en la sociedad del conocimiento. Laurus, 9(15), 80-89.
Rosana Caraballo Colmenares 2007. La andragogía en la educación superior
  • Rosana Caraballo
Las tecnologías móviles y su aplicación en la educación. In I Congreso en Tecnologías de la Información y Comunicación en la Enseñanza de las Ciencias
  • Uriel Cukierman
  • Julieta Rozenhauz
Uriel Cukierman and Julieta Rozenhauz, 2005. Las tecnologías móviles y su aplicación en la educación. In I Congreso en Tecnologías de la Información y Comunicación en la Enseñanza de las Ciencias.
Principios para elaborar un modelo pedagógico universitario basado en las TIC. Estado del arte.. Roberto RolandoLópez and Mario Wilfredo Hernández Hernándes
  • Roberto Rolandolópez
  • Mario Wilfredo Hernández Hernándes
Roberto RolandoLópez and Mario Wilfredo Hernández Hernándes. 2016. Principios para elaborar un modelo pedagógico universitario basado en las TIC. Estado del arte..
Sergio Ernesto Tostado Sánchez 2016. Implementación de algoritmos de inteligencia artificial para el entrenamiento de redes neuronales de segunda generación
  • Tostado Sánchez
Aplicación Híbrida para gestionar incidencias mediante un Chatbot
  • Juan Angel Piqueras López
  • Piqueras López Juan Angel
Juan Angel Piqueras López (2018). Aplicación Híbrida para gestionar incidencias mediante un Chatbot.
Implementación de algoritmos de inteligencia artificial para el entrenamiento de redes neuronales de segunda generación
  • Tostado Sánchez
Sergio Ernesto Tostado Sánchez, 2016. Implementación de algoritmos de inteligencia artificial para el entrenamiento de redes neuronales de segunda generación.
Inteligencia artificial y sus implicaciones en la educación superior
  • Yolvi Ocaña-Fernández
  • Luis Valenzuela-Fernández
  • Ocaña-Fernández Yolvi