Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7442Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.coverage.spatial | México | - |
| dc.coverage.temporal | 2021-2022 | - |
| dc.date.accessioned | 2023-12-05T00:41:04Z | - |
| dc.date.available | 2023-12-05T00:41:04Z | - |
| dc.date.issued | 2021 | - |
| dc.identifier.uri | https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7442 | - |
| dc.description.abstract | Las herramientas de software juegan un papel fundamental en el estudio de fenómenos de interés para distintas disciplinas, tal es el caso de las herramientas de software enfocadas en la resolución de problemas en ciencias exactas, ciencias naturales y ciencias sociales, las cuales hacen uso de herramientas para el procesamiento, análisis y síntesis de información. El presente proyecto de innovación educativa propone el desarrollo de competencias en el aula virtual y/o presencial a través de la incorporación de un laboratorio virtual para la enseñanza de la programación, matemáticas e inteligencia artificial. Brindando así a los estudiantes habilidades que son requeridas tanto en la academia como en el sector productivo. Se propone la creación de un conjunto de prácticas que ayudarán durante el proceso de aprendizaje de conceptos diversos en las áreas de 1) Ciencias de la computación: programación análisis y procesamiento de grandes volúmenes de datos e inteligencia artificial, 2) Matemáticas: Álgebra, cálculo y ecuaciones diferenciales. Se parte de la premisa que, el uso de un laboratorio virtual propiciará en los estudiantes un espíritu autodidacta y permitirá la realización de prácticas virtuales, esenciales en tiempos de contingencia e imprescindibles como material de apoyo para el docente en el siglo XXI. Se espera que este laboratorio virtual favorezca la comprensión de conceptos complejos, puesto que, a través de casos de estudio particulares se podrán ejemplificar y aplicar dichos conceptos. Además, el estudiante podrá desarrollar sus propias aplicaciones de software al final de cada unidad, lo cuál le permitan aplicar los conceptos y habilidades en casos de estudio reales. Se contempla que la plataforma producto de la propuesta se incorpore como una herramienta que pueda ser accedida públicamente a través de la Red Universitaria de Aprendizaje de la UNAM (RUA). Esto último con la finalidad de extender el alcance a toda la comunidad universitaria. | - |
| dc.description.sponsorship | Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA) | - |
| dc.language | es | - |
| dc.rights | Todos los derechos son propiedad de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) | - |
| dc.title | LABORATORIO VIRTUAL PARA LA ENSEÑANZA DE PROGRAMACIÓN, INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y MATEMÁTICAS | - |
| dc.type | Proyecto PAPIME | - |
| dcterms.bibliographicCitation | OLIVARES PINTO, ULISES. (2021). LABORATORIO VIRTUAL PARA LA ENSEÑANZA DE PROGRAMACIÓN, INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y MATEMÁTICAS. (Proyecto PAPIME). Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). UNAM. México. | - |
| dcterms.educationLevel | nivel superior | - |
| dcterms.provenance | Escuela Nacional de Estudios Superiores Unidad Juriquilla (ENES Juriquilla) | - |
| dc.identifier.papime | PE101221 | - |
| dc.subject.keywords | Competencias | - |
| dc.subject.keywords | Enseñanza-aprendizaje | - |
| dc.subject.keywords | Inteligencia artificial | - |
| dc.subject.keywords | Laboratorio Virtual | - |
| dc.subject.keywords | Matemáticas | - |
| dc.subject.keywords | Programación | - |
| dc.contributor.responsible | OLIVARES PINTO,ULISES | - |
| dc.description.objective | Objetivo general: Generar un laboratorio virtual para coadyuvar en los procesos de enseñanza y aprendizaje en las áreas de ciencias de la computación y matemáticas, dirigido a planes de estudio de nivel licenciatura Objetivos específicos: "1. Selección de tópicos selectos en ciencias de la computación (inteligencia artificial) y matemáticas. 2. Identificación de casos de estudio potenciales que se relacionen con las áreas de ciencias de la computación (inteligencia artificial) y matemáticas. 3. Generación de material audiovisual para 4. Diseño e implementación de una plataforma web que albergará al laboratorio virtual. 5. Diseño e implementación de base de datos para el registro de usuarios y casos de estudio en la plataforma web. 6. Configuración e instalación de un equipo de cómputo para alojar el laboratorio virtual. 7. Generación de una manual de instalación de la plataforma web y laboratorio virtual. 8. Generación de un manual de prácticas de laboratorio virtual. 9. Integración de un estudiante de licenciatura al proyecto. 10. Publicación de la plataforma en la Red Universitaria de Aprendizaje." | - |
| dc.description.strategies | Inicialmente se contempla la inclusión de prácticas de laboratorio relacionadas con las áreas de: 1) Ciencias de la computación: programación procedural, programación orientada a objetos e inteligencia artificial, 2) Matemáticas: algebra lineal, calculo y ecuaciones diferenciales. El diseño del laboratorio virtual se diseñar partiendo del hecho que será una plataforma web, la cual se publicará en un dominio unam.mx. De la misma forma, se podrá incorporar en la Red Universitaria de Aprendizaje de la UNAM. A continuación, se detallará la metodología de trabajo para la presente propuesta. 1. Instalación de componentes de hardware. Se realizará la configuración e instalación de la arquitectura de cómputo (computadora y GPU) usando los métodos propuestos en (Liu, Chen, Qi, & Zherr, 2018) y (Goodman, BenYishay, Lv, & Runfola, 2019). Lo anterior con la finalidad de maximizar el rendimiento del hardware y minimizar latencias de comunicación entre dispositivos. 2. Definición de prácticas de laboratorio con casos de estudio reales. Se colectarán datos para cada práctica y se emplearan casos de estudio reales de plataformas de datos abiertos tales como: datahub (https://datahub.io/), our world in data (https://ourworldindata.org/), kaggle (https://kaggle.com) y world Bank Open Data (https://data.worldbank.org/). 3. Elaboración de recursos audiovisuales. Todas las prácticas contendrán recursos audiovisuales, los cuales guiarán al estudiante brindando una explicación detallada de cada tema, asimismo será posible brindar una demostración práctica del tema y plantear ejercicios para el estudiante. (Bowman & Spence, 2020) 4. Ejecución de código dentro el laboratorio virtual. Para proveer acceso a recursos de hardware capaces de efectuar las prácticas dentro del laboratorio virtual, se contempla el uso de una computadora con suficientes recursos de cómputo, que permita que varios estudiantes puedan conectarse de forma simultanea a través de una interfaz gráfica, y puedan ejecutar el código de las prácticas. Se contempla el uso de Jupyter notebook con las configuraciones descritas en (Cabrera, Elena, & García, 2017; Glick & MacHe, 2019). De esta forma, los estudiantes no tendrán la limitante de no contar con un equipo de cómputo adecuado que les permita completar las prácticas. 5. Plataforma web, se propone la construcción de una interfaz web siguiendo el esquema de modelo-vista-controlador a través de este esquema, será posible separar las partes funcionales de la plataforma del despliegue visual y abstraer datos más fácilmente. Esta plataforma contendrá una base de datos para el registro de usuarios, análisis, casos de estudio y prácticas de laboratorio. De la misma forma, contará con una interfaz gráfica para el despliegue de resultados. | - |
| dc.description.goals | 1. Se realizará la instalación y configuración de hardware para la plataforma web. 2. Se colectarán datos para publicar la descripción de las prácticas y casos de estudio en el laboratorio virtual. 3. Se espera generar un prototipo funcional del laboratorio virtual y públicarlo en un dominio de la UNAM. 4. Se espera incluir en el laboratorio virtual al menos tres unidades con al menos dos actividades por unidad de temas afines a las ciencias de la computación y matemáticas. 5. Se esperar integrar Jupyter en el equipo de cómputo para la ejecución remota de las prácticas de laboratorio. 6. Se espera completar un manual de instalación para replicar el laboratorio virtual. 7. Se espera completar un manual de prácticas para el laboratorio virtual. 8. Se espera generar un contenedor de docker para replicar fácilmente el laboratorio en otras instituciones de la UNAM y/o en la RUA. 9. Se espera incorporar y capacitar a un estudiante de nivel licenciatura al proyecto. 10. Se espera incorporar las actividades del laboratorio virtual a la Red Universitaria de Aprendizaje para maximizar el alcance de la misma. 11. Se brindará un curso de capacitación a los estudiantes y profesores para el uso del laboratorio virtual. | - |
| dc.description.goalsAchieved | A continuación, se listarán las metas planteadas originalmente en el proyecto y se describirán las actividades que se realizaron para alcanzar cada una de las metas: META 1: • Fue posible adquirir equipo de cómputo con prestaciones suficientes para que varios usuarios puedan conectarse de forma simultánea y ejecutar código en la plataforma. La configuración se realizó con base en la instalación planteada en: META 2: • Se seleccionaron casos de estudio particulares y se utilizaron datos públicos de las siguientes plataformas: https://datahub.io/, https://ourworldindata.org/. META 3: • Fue posible completar una plataforma funcional, esta se puede consultar en la siguiente URL: www.hpclab.unam.mx/labvirtual. META 4: • Fue posible completar las tres lecciones contempladas en la planeación original, estas secciones se pueden consultar a través de la página principal del Laboratorio Virtual. META 5: • Se implementó una variante de Jupyter que les permite a los usuarios del laboratorio ejecutar código directamente en su navegador web. Esto permite que un mayor número de usuarios puede ejecutar código que requiere de una computadora con altas prestaciones. Por lo tanto, usuarios desde dispositivos móviles también podrán utilizar la plataforma para generar soluciones que requieren gran poder de cómputo. META 6: • Se completó satisfactoriamente un manual de instalación en el que se explica de forma detallada la instalación y configuración de la plataforma web, contenedor de docker y servidor web. META 7: • Se completó satisfactoriamente un manual de usuario en el que se explica detalladamente el funcionamiento de la plataforma web a nivel de usuario. META 8: • Se generó un dockerfile a través del cual se puede replicar el Laboratorio Virtual de forma automatizada, esto permitirá garantizar la reproducibilidad y portabilidad de la plataforma web, Asimismo, se disminuirá el tiempo de implementación y actualización. META 9: • Fue posible incorporar y becar a tres estudiantes de licenciatura para finalización de estudios de licenciatura. Adicionalmente, se obtuvieron trabajos de titulación con agradecimientos explícitos al proyecto PAPIME, se listan a continuación: META 10: • Se comenzó el proceso interno de revisión con el comité editorial del Campus Juriquilla, el cual revisará la plataforma, realizará correcciones y sugerencias a la plataforma. Posteriormente, una vez que la plataforma sea aprobada se iniciará el proceso para la publicación en la Red Universitaria de Aprendizaje. META 11: • Se organizó un curso intersemestral en el cual se impartieron tres módulos: 1) Introducción a Matlab, 2) Introducción a R y 3) Introducción al aprendizaje de máquinas con Python. En el último módulo se utilizó parte del laboratorio virtual para impartir el curso. Todas las metas se cubrieron al 100% | - |
| dc.description.area | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías | - |
| dc.description.selfAssessment | La presente propuesta contribuyó directamente a la generación de conocimiento y desarrollo tecnológico en las áreas de ciencias de la computación, tecnología, matemáticas, entre otras. Es importante resaltar que estas áreas son de alta prioridad para la ENES Juriquilla debido a que son áreas afines al 100% de las licenciaturas que se imparten en dicha entidad. En el ámbito de solución a problemas nacionales, se contribuyó al combate del rezago educativo y a la mejora de los procesos de enseñanza y aprendizaje en el nivel medio-superior y superior. Lo anterior fue posible debido a la incorporación de un Laboratorio Virtual, el cual contiene prácticas interactivas para facilitar el desarrollo de habilidades y adquisición de conocimiento sin la necesidad de contar con un aula presencial. Además, este laboratorio podrá ser utilizado como una herramienta auxiliar para el docente. A su vez, permitirá a los estudiantes familiarizarse con herramientas de software especialmente diseñadas para propiciar el aprendizaje en las áreas de tecnología (programación), matemáticas e inteligencia artificial. Es importante resaltar que la versatilidad y multidisciplinariedad de las áreas en las que se centra este proyecto para plantear soluciones a múltiples problemas nacionales. Como resultado del presente proyecto fue posible cumplir con el 100% de las metas y objetivos planteados. Además, se obtuvieron todos los productos comprometidos. | - |
| dcterms.educationLevel.SEP | Licenciatura | - |
| dcterms.callforproject | 2021 | - |
| dc.subject.DGAPA | Ciencias de la computación | - |
| dc.description.products | "Tutorial (manual, guía, etc.).Manual de instalación: Se completó satisfactoriamente un manual de instalación, en el que se explica de forma detallada el procedimiento de instalación e prerrequisitos, librerías y se describen las configuraciones necesarias para realizar la instalación del Laboratorio Virtual. Adicionalmente, se realiza una descripción sobre el funcionamiento del contenedor de docker, el cual permite hacer portable al Laboratorio Virtual." | - |
| dc.description.products | "Curso-taller.Curso de capacitación introductorio: Se organizó un curso intersemestral en el cual se impartieron tres módulos: 1) Introducción a Matlab, 2) Introducción a R y 3) Introducción al aprendizaje de máquinas con Python. En el último módulo se utilizó parte del laboratorio virtual para impartir el curso. Este curso contó con una afluencia de 35 estudiantes e nivel Licenciatura y Posgrado y se impartió con una duración total de 20 horas con valor curricular. En este curso participaron seis académicos de la ENES Juriquilla y un ayudante." | - |
| dc.description.products | "Tutorial (manual, guía, etc.). Manual de laboratorio: El laboratorio virtual cuenta con diversas prácticas de laboratorio en la sección de cursos. Estas prácticas cuentan con una introducción general al tema, una explicación en video, ejercicios prácticos de código y un interprete de Python interactivo embebido en el navegador web del Laboratorio Virtual, el cual permite ejecutar el código en el equipo de cómputo adquirido en el proyecto. Esto permite que usuarios con equipos de cómputo con capacidad reducida o dispositivos móviles puedan ejecutar código sin inconvenientes. Finalmente, las prácticas de laboratorio son virtuales e interactivas, por lo que el manual se encuentra embebido en la misma plataforma." | - |
| dc.description.products | "Plataforma digital. Laboratorio virtual: Se completó satisfactoriamente la creación de una plataforma de software que coadyuva el proceso de enseñanza-aprendizaje en el área de biomateriales para el nivel superior. Esta plataforma puede ser accedida desde el dominio www.hpclab.unam.mx/labvirtual. Dicha plataforma se realizó utilizando como base el framework para PHP Laravel, el diseño de la base de datos se realizó sobre. Esta plataforma contiene información general del Laboratorio Virtual, de la misma forma contiene cursos los cuales están compuestos por módulos y prácticas. Para acceder a todas la funcionalidades de la plataforma se deberá contar con una cuenta de usuario la cual se podrá crear mediante un proceso de registro. La plataforma se esquematiza en secciones jerárquicas, las cuales se enlistan en orden de jerarquía de mayor a menor: cursos, módulos y prácticas. Como resultado, los estudiantes de áreas afines podrán tener acceso a todos los materiales necesarios para recrear prácticas y de la misma forma podrán realizar la validación de sus respuestas a través de la validación precargada en el laboratorio virtual. Es importante resaltar que este Laboratorio Virtual se encuentra en su primer fase, por lo que se cuenta con planes futuros para fortalecer contenidos y agregar nuevas actividades virtuales que podrán ser de gran utilidad para los académicos y estudiantes." | - |
| dc.description.products | "Hardware.Equipo de cómputo para realizar procesamiento de las prácticas: Se instaló y configuró el equipo de cómputo presupuestado y adquirido para integrar la plataforma web que aloja al Laboratorio Virtual. El servidor cuenta con un interprete de Python y las siguientes librerías: • Numpy • Sympy • Matplotlib • Scypy • Tensorflow Además, es posible agregar todas las librerías necesarias para incrementar la funcionalidad e incrementar las capacidades del Laboratorio Virtual." | - |
| dc.description.products | "Tutorial (manual, guía, etc.).Manual de usuario: Se completó satisfactoriamente un manual de usuario en el que se explica detalladamente el funcionamiento de la plataforma web. El contenido se enfoca a dos tipos de usuario: usuario convencional (estudiante) e instructor (profesor). En este manual se describen todos los componentes y estructura del sistema." | - |
| dc.description.objectivesAchieved | Fue posible generar un Laboratorio Virtual para coadyuvar los procesos de enseñanza por parte del personal académico y aprendizaje por parte del alumnado. Este Laboratorio tiene un formato de plataforma web y está compuesto por cursos, los cuales abordan temáticas generales, a su vez los cursos están compuestos por módulos, los cuales abordan las temáticas específicas dentro de un área y finalmente dentro de los módulos existen lecciones (prácticas) en las que se aborda un tema en particular. Esta plataforma se encuentra disponible públicamente y puede ser accedida a través de la siguiente URL: www.hpclab.unam.mx/labvirtual. Como productos adicionales se obtuvieron dos manuales; uno de instalación y otro de usuario, publicaciones científicas con agradecimientos explícitos al proyecto PAPIME, se impartió un curso en donde se utilizó la plataforma para abordar parte del contenido del curso, se incorporaron al proyecto tres estudiantes de nivel licenciatura, fue posible obtener el agradecimiento explícito en trabajos de titulación, se inicio el proceso de registro de derechos de autor del laboratorio virtual y se inició el proceso de revisión en la ENES Unidad Juriquilla de la plataforma para su eventual incorporación en la Red Universitaria de Aprendizaje (RUA). Adicionalmente, se cuenta con agradecimientos explícitos al el proyecto en los siguientes productos: ARTÍCULO INDIZADO 1. Olivares-Pinto U, Barbosa P. Newton, Fernandes W. Geraldo. (2022). The south invades the north: potential for global invasion by the shrub Baccharis dracunculifolia. Brazilian Journal of Botany. F.I. 1.3 FORMACIÓN DE RECURSOS HUMANOS 2022 Jonatan Uriel Mendieta , Instituto Tecnológico de Morelia, Licenciatura en Informática, Propuesta para el desarrollo y recuperación de grandes volúmenes de información biológica y extracción de patrones utilizando análisis estadístico y técnicas de machine learning. Obtención de grado: Febrero de 2022 2021 Baltazar Muñoz Ledo Hurtado, Instituto Tecnológico de Morelia, Ingeniería en sistemas de la información y comunicaciones, Creación de una red de sensores para el monitoreo en tiempo real de colmenas de polinizadores, utilizando como modelo apis Melífera. Obtención de grado: Mayo de 2021 | - |
| dc.description.outcomes | El presente proyecto permitió por primera vez en la UNAM la incorporación de un laboratorio virtual para la enseñanza de ciencias exactas, el cual contribuyó directamente a la generación de conocimiento y desarrollo tecnológico en las áreas de ciencias de la computación, tecnología y matemáticas. Es importante resaltar que estas áreas son de alta prioridad para la ENES Juriquilla debido a que son áreas afines al 100% de las licenciaturas que se imparten en dicha entidad. Además, se contribuyó al combate del rezago educativo y se favoreció la mejora del proceso de enseñanza-aprendizaje en el nivel superior. Para tal propósito se propuso incorporar un laboratorio virtual, el cual permitió generar prácticas para facilitar el desarrollo de habilidades y adquisición de conocimiento sin la necesidad de contar con un aula presencial. Además, podrá ser utilizado como una herramienta auxiliar para el docente que imparte asignaturas presenciales. A su vez, permitirá a los estudiantes familiarizarse con herramientas de software especialmente diseñadas para propiciar el aprendizaje en las áreas de tecnología (programación), matemáticas e inteligencia artificial. Esta plataforma es accesible públicamente, por lo que el impacto de esta se limita a cualquier estudiante y/o profesor de la UNAM y universidades nacionales. | - |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías | |
Ficheros en este ítem:
No hay ficheros asociados a este ítem.
Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.
