Integración de recursos tecnológicos como soporte para la formación en inteligencia artificial

Esta propuesta presenta un prototipo como sistema tecnológico que combina herramientas de software y hardware para respaldar la enseñanza de la Inteligencia Artificial (IA). El sistema permite la clasificación de imágenes mediante el Aprendizaje de Máquina. La funcionalidad del prototipo se basa en...

Full description

Autores:
Orozco Otero, Eduardo
Tipo de recurso:
Doctoral thesis
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/15782
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/10614/15782
https://red.uao.edu.co/
Palabra clave:
Doctorado en Ingeniería
Enseñanza de IA en educación K-12
Prototipos para la enseñanza de IA
Aprendizaje basado en problemas
Competencias para la IA
Intervención didáctica
AI Education in K-12
Prototypes for aI teaching
Problem-based learning
AI competencies
Instructional intervention
Rights
openAccess
License
Derechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2024
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López Sotelo, Jesús Alfonso
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Cortés Osorio, Jimmy Alexánder
Jiménez García, Francy Nelly
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description Esta propuesta presenta un prototipo como sistema tecnológico que combina herramientas de software y hardware para respaldar la enseñanza de la Inteligencia Artificial (IA). El sistema permite la clasificación de imágenes mediante el Aprendizaje de Máquina. La funcionalidad del prototipo se basa en recrear un proceso industrial a pequeña escala, sigue la metodología de diseño I+P+D3 (Investigación, Planificación, Definición, Diseño y Desarrollo). El prototipo incluye recursos de acceso abierto y bajo costo, brindan la libertad de utilizarlos, modificarlos o mejorarlos según sea necesario. El prototipo se utilizó como un escenario de aprendizaje para realizar actividades secuenciales, utilizando la didáctica del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP). Estas actividades se incorporaron en una intervención didáctica como evento de aprendizaje, diseñada para promover el desarrollo de competencias en el campo de la IA. Incluyó la resolución de problemas, creatividad, pensamiento crítico, pensamiento sistémico, trabajo en equipo y pensamiento tecnológico. La intervención didáctica se llevó a cabo con participación de 343 estudiantes de grado décimo y undécimo en la Institución Educativa Alfredo Posada Correa, ubicada en el municipio de Pradera, Valle del Cauca, Colombia. Se comparó valores entre evaluaciones de conocimientos previos y conocimientos al finalizar la intervención didáctica. La mediana de los datos de la evaluación antes del evento es 19, mientras la mediana de la evaluación después de ese evento es 44, refiere que la secuencia de actividades mediante la estrategia ABP en conjunto con el prototipo, permitieron un desarrollo en la comprensión de los estudiantes en conceptos de IA. El prototipo como complemento del ABP evidencio ser una propuesta significativa para adquirir experiencias en el entrenamiento de máquinas. Obtuvo una validación por jueces expertos del 82,3%. Un reconocimiento pleno de estudiantes del 91,1%, por un 64,5% que percibieron el prototipo como herramienta pertinente durante la intervención y, un 26,6% que identificaron el prototipo como herramienta útil. Estos resultados respaldan la idoneidad del prototipo para su aplicación en entornos relevantes.
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spelling Cárdenas Montoya, Paulo CésarLópez Sotelo, Jesús Alfonsovirtual::5653-1Orozco Otero, EduardoUniversidad Autónoma de OccidenteSalinas Espinosa, Álvaro LuisCortés Osorio, Jimmy AlexánderJiménez García, Francy Nelly2024-08-29T21:12:04Z2024-08-29T21:12:04Z2024-08-06Orozco Otero, E. (2024). Integración de recursos tecnológicos como soporte para la formación en inteligencia artificial. (Tesis). Universidad Autónoma de Occidente. Cali. Colombia. https://hdl.handle.net/10614/15782https://hdl.handle.net/10614/15782Universidad Autónoma de OccidenteRespositorio Educativo Digital UAOhttps://red.uao.edu.co/Esta propuesta presenta un prototipo como sistema tecnológico que combina herramientas de software y hardware para respaldar la enseñanza de la Inteligencia Artificial (IA). El sistema permite la clasificación de imágenes mediante el Aprendizaje de Máquina. La funcionalidad del prototipo se basa en recrear un proceso industrial a pequeña escala, sigue la metodología de diseño I+P+D3 (Investigación, Planificación, Definición, Diseño y Desarrollo). El prototipo incluye recursos de acceso abierto y bajo costo, brindan la libertad de utilizarlos, modificarlos o mejorarlos según sea necesario. El prototipo se utilizó como un escenario de aprendizaje para realizar actividades secuenciales, utilizando la didáctica del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP). Estas actividades se incorporaron en una intervención didáctica como evento de aprendizaje, diseñada para promover el desarrollo de competencias en el campo de la IA. Incluyó la resolución de problemas, creatividad, pensamiento crítico, pensamiento sistémico, trabajo en equipo y pensamiento tecnológico. La intervención didáctica se llevó a cabo con participación de 343 estudiantes de grado décimo y undécimo en la Institución Educativa Alfredo Posada Correa, ubicada en el municipio de Pradera, Valle del Cauca, Colombia. Se comparó valores entre evaluaciones de conocimientos previos y conocimientos al finalizar la intervención didáctica. La mediana de los datos de la evaluación antes del evento es 19, mientras la mediana de la evaluación después de ese evento es 44, refiere que la secuencia de actividades mediante la estrategia ABP en conjunto con el prototipo, permitieron un desarrollo en la comprensión de los estudiantes en conceptos de IA. El prototipo como complemento del ABP evidencio ser una propuesta significativa para adquirir experiencias en el entrenamiento de máquinas. Obtuvo una validación por jueces expertos del 82,3%. Un reconocimiento pleno de estudiantes del 91,1%, por un 64,5% que percibieron el prototipo como herramienta pertinente durante la intervención y, un 26,6% que identificaron el prototipo como herramienta útil. Estos resultados respaldan la idoneidad del prototipo para su aplicación en entornos relevantes.This proposal presents a prototype as a technological system that combines software and hardware tools to support the teaching of Artificial Intelligence (AI). The system allows for image classification through Machine Learning. The functionality of the prototype is based on recreating a small-scale industrial process, following the I+P+D3 (Investigation, Planning, Definition, Design, and Development) design methodology. The prototype includes open-access, low-cost resources, providing the freedom to use, modify, or improve them as necessary. The prototype was used as a learning scenario to carry out sequential activities, using Problem-Based Learning (PBL) didactics. These activities were incorporated into a didactic intervention as a learning event, designed to promote the development of competencies in the field of AI. It included problem-solving, creativity, critical thinking, systemic thinking, teamwork, and technological thinking. The didactic intervention was carried out with the participation of 343 tenth and eleventh grade students at the Alfredo Posada Correa Educational Institution, located in the municipality of Pradera, Valle del Cauca, Colombia. Values were compared between assessments of prior knowledge and knowledge at the end of the didactic intervention. The median of the assessment data before the event is 19, while the median of the assessment after that event is 44, indicating that the sequence of activities using the PBL strategy together with the prototype allowed for a development in the students' understanding of AI concepts. The prototype as a complement to PBL proved to be a significant proposal for acquiring experiences in machine training. It obtained validation from expert judges of 82,3%. Full recognition from students was 91,1%, with 64,5% perceiving the prototype as a key tool during the intervention, and 26,6% identifying the prototype as a useful tool. These results support the suitability of the prototype for its application in relevant environmentsTesis (Doctor en Ingeniería)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2024DoctoradoDoctor(a) en Ingeniería245 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteDoctorado en IngenieríaFacultad de IngenieríaCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2024https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Integración de recursos tecnológicos como soporte para la formación en inteligencia artificialTrabajo de grado - Doctoradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06Textinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TDinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85[1] Y. 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