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El Asistente: Aplicación Web de Seguimiento
Académico con Ayuda a la Toma de Decisiones en el
Cursado de la Carrera de Ingeniería en Sistemas de
Información de la Universidad Tecnológica Nacional
- Facultad Regional Tucumán
Ramiro Federico Khouri - Gonzalo Emmanuel Lescano - Gerardo Daniel Ibarra - Gerardo Martín Roldán
Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Tucumán
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Abstract
Mediante el siguiente trabajo presentaremos la primera
versión de una aplicación web que surge como continuación del
planteamineto de un generador de modelos de programación
lineal, objeto de nuestro trabajo anterior, que permite que
aquellos estudiantes con disponibilidad horaria condicionada,
puedan organizar de manera óptima su tiempo de cursado en la
universidad.
En esta estapa del proyecto hemos desarrollado las
funcionalidades básicas del asistente centrándonos en la ayuda a
la toma de decisiones en la inscripción al cursado. A continuación
daremos una descripción del mismo y trazaremos una ruta de
trabajo a futuro fijando algunas pautas estratégicas para su
éxito.
I.
INTRODUCCIÓN
Mediante el siguiente trabajo nos disponemos a realizar la
implementación del algoritmo que desarrollamos en nuestro anterior
trabajo, el generador de modelos de programación lineal dirigido a
estudiantes de Ingeniería en Sistemas de Información de la UTNFRT con disponibilidad horaria condicionada[1], el cual fue
presentado en la anterior edición de este congreso.
Desarrollamos una aplicación web en la cual el alumno
puede registrarse, cargar su estado académico y su disposición
horaria, y obtener un horario personalizado de clases, el cual le
recomendará las materias más beneficiosas para cursar.
De esta manera continuamos con nuestro afán de contribuir
a la disminución del promedio de años de cursado de nuestra carrera
de estudiantes, los cuales, por motivos varios, no disponen del
tiempo necesario para llevar a cabo un cursado completo.
A lo largo del documento mencionaremos nuestro objetivo,
motivaciones y tecnologías con las cuales desarrollamos este
proyecto, el cual está en proceso de crecimiento. A medida que el
proyecto fue llevado a cabo, surgieron nuevas ideas sobre
funcionalidades, las cuales mencionadas en apartados posteriores
II.
MOTIVACIÓN, ANTECEDENTES
El generador de modelos de programación lineal, que fue
objeto de nuestro trabajo anterior, permite que aquellos estudiantes
con disponibilidad horaria condicionada, puedan organizar de manera
óptima su tiempo de cursado en la universidad. Fue implementado
utilizando conceptos de programación lineal multi-criterio por
ponderación y teoría de grafos.
Este generador, teniendo en cuenta criterios de restricción
de materias correlativas, horarios de clases y beneficios por cursado
de materia, ajustándose a las situaciones particulares del estudiante
en cuestión, en virtud de sus horarios, pondera las posibles
soluciones entre diferentes materias según su grado de importancia
en el cursado futuro o cantidad de materias correlativas a la misma
para entregarle la opción más conveniente a sus objetivos de concluir
la carrera en el mejor tiempo disponible.
Durante el transcurso de nuestra carrera usamos al sistema
de gestión académica Sysacad[2], el cual nos inspiró de alguna forma
para llevar a cabo este proyecto. Ideamos nuevas funcionalidades, las
cuales vemos útiles para poder llevar a cabo una mejor gestión de
nuestra carrera, y la queremos poner a disposición de nuestros
compañeros.
Sysacad es un una aplicación web que permite a los
usuarios inscribirse a las materias que desea cursar, materias a rendir,
y, además, consultar las correlatividades entre ellas y su estado
académico al dia de la fecha. Actualmente es el sistema de gestión
académica predominante de la Universidad Tecnológica Nacional.
III.
DESCRIPCIÓN DEL SOFTWARE
a.
Tecnologías
Desarrollamos una aplicación web multiusuario que
permite al alumno ingresar su estado académico y su disponibilidad
horaria, dando como resultado final un plan de cursado con la
combinación de materias y comisiones que representan el mayor
beneficio a la hora de cursarse. Su diseño responsive permite que el
usuario acceda a la aplicación desde cualquier dispositivo y pueda a
interactuar con la misma en cualquier momento.
La aplicación está desarrollada principalmente en python,
usando web2py como herramienta principal de desarrollo. Web2py
es un framework web gratuito y libre para desarrollo ágil, escalable,
seguro y portable de aplicaciones database-driven web-based [3].
Utilizamos además el web framework Twitter Bootstrap[7] para el
desarrollo del frontend y experiencia de usuario. Twitter Bootstrap es
un framework o conjunto de herramientas de software libre para
diseño de sitios y aplicaciones web. Contiene plantillas de diseño con
tipografía, formularios, botones, cuadros, menús de navegación y
otros elementos de diseño basado en HTML y CSS, así como
extensiones de JavaScript opcionales adicionales.[8]
necesarios para poder la aplicación determinar un horario de clases,
desplegando el mismo con las materias recomendadas y sus
respectivas comisiones en las cuales el alumno debería inscribirse.
El alumno tendrá disponible en cada futuro acceso al
sistema la posibilidad de actualizar su estado académico y de
modificar su franja de horarios disponibles, obteniendo resultados
personalizados cada vez que los necesite. Recomendamos el uso de
esta aplicación en los períodos de inscripciones a cursado, a principio
y mitad del año.
IV.
EJEMPLO ILUSTRATIVO
En el siguiente apartado se podrán apreciar capturas de
pantalla del sistema. Se podrá observar en cada figura sucesiva: la
carga del estado académico, la carga de la franja horaria disponible, y
el resultado pertinente.
Para el ingreso del estado académico, el usuario dispondrá
de una tabla con opciones desplegables por año, en los cuales deberá
marcar haciendo click en las tildes correspondiente para determinar
sus materias regulares y aprobadas.
El núcleo del sistema está desarrollado usando la librería
NetworkX[4] para la realización de operaciones de teoría de grafos y
la librería PuLP[5][6] para la formulación automática de los modelos
de programación lineal.
Los datos de usuarios, con sus respectivos estados
académicos y horarios, así como los datos de materias y horarios de
clases de las mismas serán mantenidas en una base de datos
relacional implementada en MySQL.
b.
Dinámica de uso
La aplicación fue pensada para ser utilizada por estudiantes
de Ingeniería en Sistemas de Información de la Universidad
Tecnológica Nacional - Facultad Regional Tucumán. En la misma,
como en muchas otras instituciones de educación superior a nivel
provincial y nacional, existe una importante cantidad de alumnos que
estudian y trabajan, disponiendo de menos tiempo para cursar, y no
poder realizar la carrera académica estipulada. El desconocimiento
del plan de estudios es también uno de los factores que lleva a la
idea de cursar materias sin considerar sus correlativas futuras.
Una vez registrado en el sistema, el alumno será invitado a
cargar su estado académico: materias regularizadas y materias
aprobadas, para así determinar cuáles son las materias que puede
cursar. El siguiente paso será cargar la franja horaria que tiene
disponible para cursar, de este modo completando los datos
Fig. 1 Ingreso de Estado Académico
El siguiente paso es cargar la franja horaria disponible,
para lo cual el usuario podrá seleccionarla presionando el cursor y
marcando las áreas correspondientes. Las mismas son
personalizables por días.
V.
CONCLUSIÓN. TRABAJO A FUTURO
En este trabajo presentamos la primera versión de la
aplicación, en la que se desarrollaron las funcionalidades básicas del
asistente centrándose en la ayuda a la toma de decisiones en la
inscripción al cursado.
Aspiramos a lograr un herramienta robusta que aborde las
problemáticas académicas más comunes ajustándose a situaciones
particulares del alumno y lo asista en el desarrollo de su carrera
siempre manteniendo un ambiente simple y utilizable; esto nos lleva
a plantear una serie de trabajos a futuro.
Como el objetivo de fondo de nuestro proyecto es fomentar
a la motivación de los estudiantes y ayudarlos a tomar decisiones
inteligentes, el uso periódico de la aplicación favorecerá al proceso.
Para potenciar la iniciativa al uso de la aplicación tomaremos como
estrategia la implementación de
conceptos de gamification,
introduciendo características que alienten a los usuarios, como ser,
obtención de logros virtuales por cantidad de materias
aprobadas/regularizadas en el año, menciones por finalización de
conjuntos de materias relacionadas o finalizaciones de niveles de la
carrera, presentación de métricas de progreso y desafíos entre
alumnos.
La difusión de la herramienta también es un punto clave,
por lo que realizaremos la integración de la misma con diferentes
redes sociales, donde permitiremos compartir el progreso de los
usuarios y mostrar los resultados de los desafíos, esto traerá
aparejado un aumento del ambiente competitivo que es otra de las
fuentes de motivación.
En la primera versión nos hemos acotado a la carrera
Ingeniería en Sistemas de Información en la UTN-FRT, pero
apuntamos a lograr la integración/interoperabilidad de la aplicación
con los sistemas de gestión académica más difundidos a nivel
nacional como Sysacad y SIU Guaraní y de esta forma realizar una
generalización de la solución.
Fig. 2 Franja Horaria Disponible
Una vez finalizada la carga de datos del alumno, el mismo
podrá visualizar cómo quedaría el horario de clases óptimo para su
situación, el cual acarrea mayor beneficio de cursado a corto y largo
plazo. (Figura 3)
Fig. 3 Resultado. Horario de clases recomendado
REFERENCIAS
[1]
Rojas, Cristina; Lescano, Gonzalo Emmanuel; Khouri, Ramiro
Federico; Ibarra, Gerardo Daniel, “Generador de Modelos de Programación
Lineal para la optimización del cursado de la carrera de Ingeniería de
Sistemas de Información dirigida a estudiantes con disposiciones horarias
condicionadas por trabajo” en Actas del 2° Congreso Nacional de Ingeniería
Informática/Sistemas de Información, p. 134.
[2]
“Área de Servicios Informáticos - UTN,” Área de Servicios
Informáticos
UTN.
[Online].
Available
at:
http://www.asiutn.com.ar/sysacad.htm. [Accessed: 21-Aug-2015].
[3]
“web2py Web Framework,” web2py Web Framework. [Online].
Available at: http://www.web2py.com/. [Accessed: 21-Aug-2015].
[4]
“Overview — NetworkX,” Overview — NetworkX. [Online].
Available at: https://networkx.github.io/. [Accessed: 21-Aug-2015].
[5]
“PuLP 1.6.0 : Python Package Index,”PuLP 1.6.0 : Python
Package Index. [Online]. Available at: https://pypi.python.org/pypi/pulp.
[Accessed: 21-Aug-2015].
[6]
“Optimization with PuLP,”Optimization with PuLP — PuLP 1.6.0
documentation. [Online]. Available at: https://pythonhosted.org/pulp/.
[Accessed: 21-Aug-2015].
[7]
“Bootstrap · The world's most popular mobile-first and responsive
front-end framework.,” Bootstrap · The world's most popular mobile-first and
responsive
front-end
framework.[Online].
Available
at:
http://getbootstrap.com/. [Accessed: 21-Aug-2015].
[8]
“Twitter
Bootstrap”
Wikipedia.
Available
at:
https://es.wikipedia.org/wiki/Twitter_Bootstrap