ESTUDIO EMPÍRICO

DESARROLLO DE UN AGENTE TUTOR PARA PROPORCIONAR ADAPTABILIDAD A PLATAFORMAS DE APRENDIZAJE MEDIANTE RECONOCIMIENTO FACIAL DE EMOCIONES

Las emociones son parte de la comunicación que tiene el ser humano. 

Realizando expresiones faciales que son fácilmente reconocibles.

Contenido

1. CONTEXTUALIZACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

I. Planteamiento del problema
II. Objetivo
III. Delimitación
IV. Hipótesis

2. FUNDAMENTACIÓN INICIAL

I. Plataforma de aprendizaje
II. Agente tutor
III. Perfil del estudiante
IV. Emociones
V. Inteligencia artificial
VI. Estado del arte

3. ESTUDIO EMPÍRICO

I. METODOLOGÍA
   i. Diagnóstico
   ii. Diseño
   iii. Construcción
   iv. Validación
   v. Análisis de resultados

II. DISEÑO Y DESARROLLO

   i. Perfil del estudiante
   ii. Plataforma de aprendizaje
   iii. Agente Tutor
   iv. Implementación

III. RESULTADO EXPERIMENTALES

   i. Logros alcanzados
   i. Limitaciones encontradas

 IV. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS

   i. Referencias

 

III. ESTUDIO EMPÍRICO

Metodología

Describiendo cada uno de los pasos que se piensan realizar para logar el objetivo.

En cada una de las faces respecto a su ámbito de exploración se recurrirán a diferentes tipos de investigación, como sus técnicas.

DIAGNÓSTICO

DISEÑO

CONSTRUCCIÓN

VALIDACIÓN

III. ESTUDIO EMPÍRICO

Diagnóstico

1.OBJETO DE ESTUDIO

El objeto de estudio es la resultante de la intersección entre el problema que instala la necesidad de avanzar a través de un proceso de investigación y los conceptos, sus definiciones y relaciones que otorgan sentido al objeto y que hacen a su interpretación y comprensión. (Cohen N, 2019).

“AGENTE TUTOR PARA PLATAFORMAS EDUCATIVAS”

2.INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL

Se recopiló información, consultando diversas fuentes como: libros, documentos digitales, revistas electrónicas, foros, artículos científicos y tesis con la finalidad de ampliar el panorama sobre el tema.

III. ESTUDIO EMPÍRICO

Diseño

1.MODELADO DE SISTEMAS

El modelado le permite especificar la estructura y el comportamiento de su sistema utilizando los recursos de manera eficiente.

Un modelo es una herramienta invaluable durante la construcción, sirve como guía para el programador y los demás involucrados en el proyecto.

2.DESARROLLO DE SOFTWARE

PSP está diseñado para usarse con cualquier lenguaje de programación o metodología de diseño y se puede emplear para la mayoría de los aspectos del trabajo de software, incluida la redacción de requisitos, la ejecución de pruebas, la definición de procesos y la reparación de defectos.

III. ESTUDIO EMPÍRICO

Construcción

1. ALGORITMO

La propuesta de funcionamiento se basa en un algoritmo que guía las interacciones con los alumnos de manera efectiva y eficiente.

Este algoritmo, representado visualmente mediante un diagrama de flujo, establece un conjunto de pasos claros y ordenados que la agente tutora sigue para abordar las necesidades individuales de cada estudiante.

2. PROGRAMACIÓN

Se utilizó JS por ser un lenguaje optimo por su alto desempeño en ambientes web.

III. ESTUDIO EMPÍRICO

Validación

1. GRUPOS DE TRATAMIENTO

Es el grupo de participantes que recibe la intervención o el tratamiento que se está evaluando. 

2. GRUPOS DE CONTROL

El grupo de control consiste en personas o empresas que no participaron en el programa, mientras que el grupo de tratamiento es el grupo que participó en el programa.

III. ESTUDIO EMPÍRICO

Diseño y desarrollo

Tanto el diseño, como el desarrollo de software juegan un papel crucial en la materialización de esta propuesta innovadora. Ya que son elementos fundamentales para la creación del modulo propuesto.

III. ESTUDIO EMPÍRICO

Estado anímico

El estado anímico del estudiante, reflejado en su nivel de motivación, interés y bienestar emocional, puede influir directamente en su disposición y capacidad para participar activamente en el proceso educativo. Por lo que es importante comprender cómo los estados de ánimo y los estados mentales del estudiante pueden influir en su experiencia de aprendizaje.

Un ejemplo de ello sería un estudiante que experimenta un estado de ánimo negativo puede tener pensamientos autocríticos o de desmotivación que afecten su disposición para participar activamente en el aprendizaje.

III. ESTUDIO EMPÍRICO

Plataforma de aprendizaje

III. ESTUDIO EMPÍRICO

Agente tutor

El contar con un modelo, permite con solo unas pocas descripciones de texto, el poder ayudar a crear rápidamente obras de arte con el estilo que se desee, generando imágenes consistentes convirtiendo las ideas en realidad en poco tiempo.

Aprovechar al máximo las capacidades de la inteligencia artificial generativa para crear un agente tutor efectivo.

Ajustes iterativos, pruebas y optimizaciones que permitieron mejorar la calidad, coherencia y realismo del modelo final.

III. ESTUDIO EMPÍRICO

Resultados Experimentales

Se analizaron tanto los objetivos particulares como el objetivo general de la investigación, realizando un contraste de los alcances y logros alcanzados durante el desarrollo del proyecto. Este análisis permitio establecer en qué medida se cumplieron las metas planteadas inicialmente y cómo las estrategias metodológicas implementadas contribuyeron a los resultados obtenidos.

Además eflexionará sobre los retos enfrentados a lo largo del proceso. Las pruebas realizadas permitieron identificar tanto los logros alcanzados como las limitaciones encontradas.

Logros alcanzados

Los resultados experimentales demuestran avances significativos en el desarrollo, configuración e integración del agente tutor dentro de un entorno educativo digital.

PRIMER OBJETIVO ESPECÍFICO

Como resultado de este estudio, se determinó que Moodle representaba la mejor opción, gracias a su naturaleza de código abierto, su alta compatibilidad con lenguajes web (PHP, JavaScript, MariaDB) y su arquitectura modular. Esta elección no solo permitió comprender con profundidad la estructura interna del sistema, sino también diseñar estrategias de integración del agente tutor que mantuvieran la estabilidad del entorno y aprovecharan las ventajas de personalización que Moodle ofrece.

SEGUNDO OBJETIVO ESPECÍFICO

Hace referencia a la identificación de eventos y condiciones para la intervención del agente tutor.

Esta alternativa resulta especialmente útil para aquellos casos en los que el estudiante utiliza equipos que carecen de cámara web o presentan limitaciones de hardware.

Este mecanismo posibilita que el agente tutor reconozca en tiempo real los estados emocionales manifestados durante el proceso de aprendizaje, favoreciendo una interacción más humana y empática.

TERCER OBJETIVO ESPECÍFICO

Hace referencia al desarrollo del modelo de agente tutor, el cual se materializó mediante la implementación de un prototipo funcional basado en tecnologías de inteligencia artificial y reconocimiento facial.

Tutor de una capacidad de actuación adaptativa, permitiéndole responder en tiempo real a las condiciones del estudiante y al contexto de aprendizaje.

CUARTO OBJETIVO ESPECÍFICO

Consiste en la integración y puesta en marcha del agente tutor en la plataforma Moodle. 

Las pruebas realizadas en condiciones controladas demostraron que el tutor es capaz de operar con fluidez, identificando al usuario y respondiendo a sus expresiones faciales en tiempo real.

Limitaciones encontradas

También se identificaron limitaciones técnicas y operativas que impidieron el cumplimiento total del objetivo general y del último objetivo específico, relacionado con la evaluación del impacto educativo del agente tutor.

Durante el proceso de implementación se detectó que existía interrupción del agente tutor entre páginas. Se observó que el agente tutor se cerraba al cambiar de una página a otra dentro de Moodle, debido a que el sistema actualiza la sesión y reinicia el entorno del navegador.

Aunado a lo anterior también se descubrió la dependencia de la visibilidad de la ventana emergente. El reconocimiento facial se detenía cuando el alumno cambiaba a otra aplicación o minimizaba la ventana del navegador.

De las limitaciones más relevantes identificadas durante el desarrollo fue la restricción impuesta por el entorno Moodle. Debido a sus medidas de seguridad, esta plataforma impide la ejecución directa de códigos externos en JavaScript. Para superar esta limitación fue necesario realizar modificaciones avanzadas en la base de datos y en los archivos internos del sistema, con el fin de insertar el código de manera manual dentro de su estructura nativa.

La más importante de las limitaciones de la investigación fue la imposibilidad de realizar una evaluación con usuarios finales. Debido a las restricciones de tiempo personales y alcance del proyecto, no fue posible llevar a cabo pruebas de aceptación ni aplicar instrumentos de medición con estudiantes reales.

MTRO. MARIANO LEÓN NÁJERA

DOCTORANTE

DRA. MAGALLY MARTÍNEZ REYES

DIRECTORA DE TESIS

DRA. ANABELEM SOBERANES MARTÍN

CO DIRECTORA DE TESIS

DR. SAMUEL OLMOS PEÑA

TUTOR