Propuesta de sistema experto para la mitigación de la deserción en educación a distancia y virtual

Tania Meneses Cabrera, Freddy Reynaldo Téllez Acuña y Eliécer Pineda Ballesteros

Según Guzmán et al (2009) la deserción estudiantil en Colombia entre 2004 y 2008, medida como un promedio de la tasa registrada por cohorte de ingreso, disminuyó de 48.4% en 2004 a 44.9% en 2008, y registró una tasa inferior al promedio latinoamericano: 55% en 2006. En 2015, Colombia alcanza una cifra de deserción por cohorte de 44.9%, lo que la deja en una posición intermedia entre México con 42%, Argentina con 43%, Venezuela con un 52% y Chile con 54%, pero a pesar de ello sigue siendo muy alta (González, 2015); situación a la que no es ajena la UNAD, en donde por ejemplo, de los 17987 estudiantes nuevos matriculados en el primer semestre de 2016, tan solo el 56% se matriculó en el segundo periodo académico (Urrego & Leal, 2017). Tomando en cuenta el estudio realizado por Facundo (2009) la mala selección de la carrera escogida es la quinta causa de deserción en la UNAD.

Considerando a González (2015), otras de las causas por las cuales muchos jóvenes toman la decisión de dejar definitivamente sus estudios por trabajo son: Elección incorrecta de la profesión, cuestiones familiares, cambio de residencia y problemas de salud.

Para Salcedo (2010) la inadecuada planificación y una desorganización general de las universidades, impiden una mayor retención de estudiantes en los sistemas educativos, especialmente cuando los estudiantes ingresan sin una orientación vocacional, ya que en muchos casos la selección de la carrera se hace casi al azar y no como consecuencia de una ayuda profesional y una acertada planificación educativa.

Vélez (2008) sostiene que la escasez de recursos económicos, la desorientación vocacional, factores socioculturales, mala calidad en la educación y las dificultades para rendir académicamente se constituyen en causales de la deserción. Según Aguilar (2007), la deserción es causada por la interrelación de múltiples factores entre los que se destacan los problemas económicos para mantenerse en el sistema, el ingreso a la universidad en plena adolescencia y la desorientación vocacional asociada al desconocimiento de los planes de estudio de las carreras.

Esta propuesta resulta estar dentro de los propósitos del gobierno colombiano, pues según se establece en el Plan Nacional de Desarrollo, la deserción sigue siendo un tema prioritario a nivel universitario, por lo cual se deben continuar realizando acciones que prevengan el abandono de la formación superior (Santos, Vargas, & Gaviria, 2014). En un estudio realizado por López y Vélez (2004) se encontró que las principales causas de deserción son: por problemas económicos, 59%; incompatibilidad para cursar un programa, 29%; por los aspectos relacionados con la distancia y el transporte a la Universidad, 5%; por seguridad, 4%, y otros, 3%. Portafolio (2006) propone como una de las causas de la deserción la falta de orientación profesional, que se manifiesta en el caso del joven que no sabe qué va a estudiar y se cambia de una carrera a otra.

Antecedentes

En un trabajo realizado por Salcedo (2010) frente a la pregunta: ¿cuáles son las causas más sobresalientes de la deserción universitaria? se responde señalando que son los problemas externos a la universidad, los problemas internos de la universidad, los problemas intrínsecos al estudiante y otras causas. En lo que respecta a los problemas internos de la universidad se establece que una inadecuada planificación y una desorganización general, conducen a los estudiantes a ingresar a una carrera sin una orientación vocacional y ello contribuye al abandono de los estudios. En esta lógica, en una publicación de El Espectador (2009) se establece que según el Centro de Estudios sobre Desarrollo Económico (CEDE) de la Universidad de los Andes y el Ministerio de Educación, existe una correlación entre las competencias académicas previas al ingreso a la universidad y el número de deserciones. Quienes obtienen mayores puntajes en exámenes estatales, de salida del bachillerato, son también los que están menos expuestos a abandonar sus programas, retrasar su estadía o no terminar los trabajos de grado requeridos para obtener un título académico.

Para Economía (2008) una de las causas de la deserción es la dificultad en el acceso a la información y la ausencia de orientación vocacional, pues los estudiantes, objeto del estudio, plantearon la necesidad de aumentar y mejorar la información sobre las carreras, pero señalaron también que la orientación vocacional, antes de postular, es fundamental para disminuir brechas entre exigencias de las carreras y las competencias de los postulantes.

Los sistemas expertos

Una primera experiencia se relaciona con un trabajo doctoral de Martín (1996), en donde la autora plantea el diseño de un sistema experto de orientación vocacional, a partir del conocimiento de las aptitudes, personalidad e intereses del sujeto. Otro ejercicio académico publicado por Pineda, Leal y Barrera (2010) planteó el diseño de un sistema experto para proporcionar al estudiante una orientación similar a la de un profesional en el área de psicología, utilizando la programación lógica. De fecha más reciente se encontró un trabajo de Hernández y Pernet (2013), quienes construyeron un prototipo de sistema experto para apoyar los procesos de orientación vocacional de bachilleres a estudiantes de la educación superior. Los autores señalan que es importante aportar profesionales al desarrollo regional y que la orientación vocacional resulta de suma utilidad, si se tiene en cuenta que el panorama de la educación superior nacional muestra la gran deserción estudiantil, aunque dicha deserción puede darse por múltiples causas. En Gil (2014) se presenta un sistema experto que permite identificar posibles desertores en Instituciones de Educación Superior y luego se propone estrategias de prevención que permiten hacer una adecuada gestión de la problemática y reducir las cifras de deserción estudiantil a nivel nacional. En este mismo sentido, el empleo de sistemas computarizados en orientación vocacional, según Fogliatto (1999) facilita la elección de carrera, y aunque no se garantice una elección acertada o exitosa, se contribuye a mejorar los servicios de orientación. Finalmente se encontró referencias de un sistema basado en conocimiento, desarrollado por Montoya y Giraldo (2010), que tiene como propósito apoyar a los estudiantes de último grado escolar al momento de elegir cuál es la carrera profesional que mejor se ajusta a su perfil, ayudando al proceso de orientación profesional con una autoevaluación.

La deserción y la orientación vocacional

En Colombia, según lo plantea Barragán y Patiño (2013) las interpretaciones dejan a un lado la comprensión y el análisis, para centrarse en encontrar fórmulas de cómo evitar o señalar quienes son los culpables del abandono. Después de las discusiones y el acumulado de producción, se observa que la deserción es compleja e implica variedad de tipos de abandono, causas, perspectivas de análisis y caminos para entenderla. Los resultados expuestos en informes y estudios sobre deserción ubican a la dimensión académica como el factor central en la problemática de la deserción, seguido por los factores financieros y socioeconómicos, los factores institucionales y la ausencia de orientación profesional. La deserción universitaria es para Huesca y Cast (2007) un problema que acucia a muchas universidades. Según las autoras, las causas de la deserción son múltiples y variadas; una de ellas tiene que ver con la deficiente orientación vocacional, la insatisfacción con la calidad de la licenciatura y la insuficiente preparación para ingresar a una carrera, lo que lleva a los alumnos a quedarse rezagados en su aprendizaje. La mayoría de los estudiantes ingresan a la universidad con poca información de lo que es la licenciatura que han elegido.

Algunas de las expectativas del alumno no pueden ser cubiertas por la institución, ya que son de carácter endógeno, en las que el joven ha construido unas expectativas basadas tal vez en información poco veraz, como puede ser el campo de trabajo de la licenciatura que está estudiando, el enfoque de la carrera, el ambiente que percibe, etc., siendo esta causa una derivación de una deficiente orientación profesional.

La Orientación Vocacional es, para Parsons (1909), una correcta elección donde hay varios factores: El primero es que todos los individuos necesitan tener una clara comprensión de sí mismos, de sus aptitudes, intereses, ambiciones, recursos y limitaciones. Un segundo factor es el reconocimiento de los requerimientos y condiciones de éxito, ventajas y desventajas, recompensas, oportunidades y perspectivas en diferentes líneas de trabajo y como tercer factor está un auténtico razonamiento sobre la relación entre estos dos grupos. Así mismo para Said y Valencia (2014) la Orientación Vocacional se debe entender como el proceso mediante el cual los participantes de su red personal y social le facilitan al joven bachiller o de primeros semestres de carrera reconocer sus intereses, aptitudes, valores y actitudes; donde en la vida escolar, familiar y social se le permita potenciar y direccionar de acuerdo a las posibilidades en cada uno de estos contextos.

Se asume la orientación vocacional como un proceso que tiene por objetivo despertar intereses vocacionales, ajustar dichos intereses a la competencia laboral del sujeto y a las necesidades del mercado de trabajo. El objetivo de la evaluación en orientación vocacional es identificar los intereses laborales del usuario, sus expectativas vocacionales, el nivel de conocimiento y relación con el mercado laboral, así como la motivación real hacia el trabajo.

Algunos de los instrumentos empleados para determinar la vocación profesional son:

• Test CIPSA: permite al usuario valorar, desde un punto de vista personal, social y económico, más de 160 profesiones de todos los campos.
• Test IPP: recoge más de 200 profesiones, actividades y tareas sobre las que el usuario expresa su opinión.
• Listado de ítems sobre acercamientos laborales: instrumento que indica el número de aproximaciones que realiza el usuario hacia el mercado laboral.
• Listado de ítems de intereses vocacionales: instrumento que aporta información general sobre las preferencias laborales del usuario.
• Entrevistas semiestructuradas con el usuario: mediante estas entrevistas se tratará de conocer la historia formativa y laboral del usuario.

En últimas queda claro que uno de los elementos determinantes de la deserción está íntimamente relacionada con la elección de carrera, pues otras de las causas de la deserción suelen surgir una vez el estudiante ya se encuentra cursando una carrera.

¿Requiere la educación a distancia una mirada diferencial de la orientación vocacional?

El impacto que han tenido las tecnologías de la información y la comunicación en el desarrollo de la educación superior a nivel global, ha popularizado el uso de las mediaciones virtuales para el desarrollo de programas académicos en todos los niveles y la oferta cada vez es mayor, no solamente en universidades que tradicionalmente realizan educación a distancia, sino también de universidades presenciales (Ortega, 2015).

En este sentido, se ha trabajado mucho en la innovación y la incorporación de infraestructura tecnológica en los campos virtuales (Giordan & Gois, 2009) y el desarrollo de plataformas educativas con mejores aplicaciones, que acompañan los procesos pedagógicos (Cordón & Gil, 2013). Pero poco se ha trabajado en los procesos de apropiación tecnológica de los estudiantes, asumiendo la normalización del uso de la tecnología por su parte y desconociendo que estos procesos de adaptación no son tan sencillos para algunos, que ya sea por razones generacionales, educativas o culturales, aún no tienen condiciones de alfabetización y apropiación de dichas tecnologías (Hermkens & Clinciu, 2015). Lo antes dicho representa un obstáculo para el pleno desarrollo de los procesos de aprendizaje cuando se exige el uso de mediaciones virtuales.

La propuesta del sistema experto, en este caso, incluye la indagación por el grado de alfabetización digital de los aspirantes y la incorporación en sus hábitos de estudio de herramientas digitales, con el fin de ofrecer una orientación que incluya, además de asertividad vocacional, información aptitudinal y actitudinal a la hora de formarse profesionalmente a través de esta metodología.

Metodología para la construcción del sistema experto (S.E.)

Para construir el sistema experto existen varias metodologías de diseño específicas. A continuación, se presenta un procedimiento general de diseño:

• Adquisición del Conocimiento: entrevista al experto para obtener las heurísticas que utiliza para resolver problemas.
• Representación del Conocimiento: se analiza, organiza, depura y plasma simbólicamente el conocimiento obtenido del experto.
• Programación Simbólica: se escriben los programas que sean necesarios para simular en el computador el proceso de resolución que llevaría el experto humano.

Resumen de metodologías

Para la construcción de un S.E. actualmente se pueden emplear varias metodologías, entre las que se puede mencionar la metodología del Ciclo de Vida del Software la cual consta de 6 etapas: análisis previo, análisis de la tarea, construcción del prototipo, desarrollo del sistema, pruebas de campo e instalación y mantenimiento. El Método de Grover (1983) se concentra en la definición del dominio, el cual consiste en realizar una cuidadosa interpretación del problema y documentarla, elaborando un manual de definiciones del dominio; y la formulación del conocimiento fundamental, esta etapa tiene como objetivo examinar los escenarios ejemplo a partir de criterios de evaluación y reclasificarlos.

En el Método de Buchanan y Duda (1982) se destacan 6 etapas fundamentales:

1. Identificación: seleccionar al experto, fuentes y medios de conocimiento y clara definición del problema.
2. Conceptualización: encontrar los conceptos claves y las relaciones necesarias para caracterizar el problema.
3. Formalización.
4. Implementación.
5. Testeo.
6. Revisión del Prototipo: rediseño y refinamiento del sistema implementado.

El Método de Grover es, junto con el de Buchanan, uno de los más importantes para el diseño de una base de conocimiento. El método de Grover, además de definir una serie de etapas, propone un énfasis en la documentación de los procesos, los cuales reemplazarían parcialmente al experto y servirían de medio de comunicación y referencia entre los usuarios y los diseñadores. La Metodología de Weiss y Kulikowski (1985) se basa en las siguientes etapas:

• Planteamiento del problema.
• Encontrar expertos humanos que puedan resolver el problema.
• Diseño de un sistema experto.
• Elección de la herramienta de desarrollo.
• Desarrollo y prueba de un prototipo.
• Refinamiento y generalización.
• Mantenimiento y puesta al día.

En la Metodología Proceso Unificado, el proceso se repite a lo largo de una serie de ciclos que constituyen la vida del sistema. Cada ciclo constituye una versión del producto. Consta de cuatro fases (Inicio, Elaboración, Construcción, Transición), atendiendo al momento en que se realizan.

La metodología IDEAL

La metodología IDEAL de McFeeley (1996), presenta un ciclo de vida en tres dimensiones. Su base es un modelo en espiral y la tercera dimensión representa el mantenimiento perfectivo una vez implementado el Sistema Experto (S.E.). La metodología IDEAL consta de cinco fases, a saber:

1. Identificación de la tarea.
2. Desarrollo de los prototipos.
3. Ejecución de la construcción del sistema integrado.
4. Actuación para conseguir el mantenimiento perfectivo.
5. Lograr una adecuada transferencia tecnológica.

Figura 3. Esquema preliminar del sistema experto.

La base de conocimientos estará compuesta por las reglas y los hechos que permiten identificar el perfil vocacional y la determinación de la situación actual del aspirante en lo referente a las competencias digitales. Estas reglas serán implementadas en Visual Prolog y para su diseño se usará las reglas de producción.

Conclusiones

Existen evidencias, en la revisión bibliográfica, de que el uso de las tecnologías de la información y en especial de técnicas de la inteligencia artificial, como los sistemas expertos, aporta herramientas que pueden contribuir en la creación de una herramienta informática que sirva de guía al aspirante a realizar estudios superiores en ambientes virtuales de aprendizaje.

Al momento de la escritura de este texto se han ido identificando las características deseables en los estudiantes en consonancia con la carrera que deberían estudiar, este hecho aporta el conocimiento necesario para la construcción de la respectiva base de conocimientos, que será elaborada usando las reglas de producción y posteriormente se implementará con el software Visual Prolog. Este conocimiento se obtiene consultando a expertos en orientación vocacional y en fuentes primarias como libros y publicaciones científicas.

Referencias bibliográficas

Aguilar, Y. (2007). La deserción en la “U”, un reto para el Sistema Educativo Colombiano. Revista de la Universidad de la Salle, 150-153. Recuperado a partir de: <revistas.lasalle.edu.co/>.

Barragán, D., y Patiño, L. (2013). Elementos para la comprensión del fenómeno de la deserción universitaria en Colombia. Más allá de las mediciones. Cuadernos Latinoamericanos de Administración, IX (16), 55-66. Recuperado a partir de: <www.uelbosque.edu.co/>.

Buchanan, B. G., & Duda, R. O. (1982). Principles of Rule-Based Expert Systems. Advances in Computers, 163-216. Recuperado a partir de: <i.stanford.edu/>.

Cordón, F., y Gil, J. (2013). Instrumentos virtuales de apoyo a la formación. FMC - Formación Médica Continuada en Atención Primaria, 506-511.

Economía, D. d. (2008). Estudio sobre causas de la deserción universitaria. Santiago de Chile: Universidad de Chile. Recuperado a partir de: <www.oei.es/>.

El Espectador. (3 de Junio de 2009). Deserción universitaria. El Espectador. Recuperado a partir de: <www.elespectador.com/>.

Facundo, Á. H. (2009). Análisis sobre la deserción en la educación superior a distancia y virtual: el caso de la UNAD - Colombia. Revista de Investigaciones UNAD, 8(2), 117-149.

Fogliatto, H. (1999). El paradigma informático en orientación vocacional. Orientación y Sociedad, 56-66. Recuperado de: <www.memoria.fahce.unlp.edu.ar/>.

Gil, V. (2014). Sistema Experto para prevenir la deserción estudiantil en universidades Colombianas., (págs. 427-438). Recuperado de: <www.researchgate.net/>.

Giordan, M., y Gois, J. (2009). Entornos virtuales de aprendizaje en química: una revisión de la literatura. Educación Química, 301-313.

González, L. (2015). Estrategias para la Permanencia en Educación Superior: Experiencias Significativas. Bogotá: Mineducación. Recuperado a partir de: <www.colombiaaprende.edu.co/>.

Grover, M. (1983). A Pragmatic Knowledge Aquisition Methodology. Proceedings of the 8th International Joint Conference on Artificial Intelligence, (págs. 436-438). Karlsruhe. Recuperado a partir de: <www.ijcai.org/>.

Guzmán, C., Durán, D., Franco, J., Castaño, E., Gallón, S., Gómez, K., y Vásquez, J. (2009). Deserción estudiantil en la educación superior colombiana. Bogotá: Ministerio de Educación Nacional - Universidad de Antioquia. Recuperado a partir de: <www.mineducacion.gov.co/>.

Hermkens, C. E., y Clinciu, A. I. (2015). Las competencias TIC de los estudiantes que ingresan en la universidad: una experiencia en la Facultad de Ciencias de la Salud de una universidad latinoamericana. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 520-525.

Hernández, A., y Pernet, R. (2013). Prototipo de un Sistema Experto de Orientación Vocacional. ARTSEDUCA, 92-109. Recuperado de: <dialnet.unirioja.es/>.

Huesca, G., y Cast, B. (2007). Causas de Deserción de Alumnos de Primeros Semestres de una Universidad Privada. Revista Mexicana de Orientación Educativa, V (12). Recuperado a partir de: <www.alfaguia.org/>.

López, D. F., y Vélez, A. (2004). Estrategias para vencer la deserción universitaria. Educación y Educadores, 177-203.

Martín, M. J. (1996). Sistema experto de orientación vocacional profesional. Madrid: Universidad Complutense de Madrid.

McFeeley, B. (1996). IDEALSM: A User’s Guide for Software Process Improvement. Pittsburgh: Carnegie Mellon University. Recuperado a partir de: <resources.sei.cmu.edu/>.

Montoya, D., y Giraldo, J. (2010). Sistema Basado en Conocimiento (SBC) para Orientación Profesional. Sistemas, Cibernética e Informática: CISCI 2010 (pág. 3). Orlando, Florida: CISCI. Recuperado a partir de: <www.iiis.org/>.

Ortega, C. F. (2015). Internet en Educación Superior. Revista de la Educación Superior, 177-182.

Parsons, F. (1909). Choosing a vocation. Boston: Hougtong Mifflin. Recuperado a partir de: <archive.org/>.

Pineda, E., Leal, E., y Barrera, C. (2010). Los sistemas expertos como alternativa de solución a la deserción universitaria. Congreso Académico UDI (págs. 1-5). Bucaramanga: UDI.

Portafolio. (17 de Junio de 2006). ¿Por qué abandonan la universidad? Portafolio. Recuperado a partir de: <www.portafolio.co/>.

Said, E., y Valencia, J. (2014). Modelo de orientación vocacional para instituciones educativas en Colombia. Barranquilla: Universidad del norte.

Salcedo, A. (2010). Deserción universitaria en Colombia. Academia y Virtualidad, 50-60. Recuperado a partir de: <www.alfaguia.org/>.

Santos, J. M., Vargas, G., y Gaviria, S. (2014). Plan Nacional de Desarrollo 2014-2018. Bogotá: Imprenta Nacional de Colombia.

Urrego, L., y Leal, J. A. (2017). Informe de gestión 2016. Plan e desarrollo 2015-2019: “UNAD, Innovación y excelencia educativa para todos”. Bogotá: UNAD. Recuperado a partir de: <informacion.unad.edu.co/>.

Vélez, A. (2008). La adquisición de hábitos como finalidad de la educación superior. Educación y Educadores, 167-180. Recuperado a partir de: <educacionyeducadores.unisabana.edu.co/>.

Weiss, S. M., & Kulikowski, C. A. (1985). A Practical Guide to Designing Expert Systems. AI Magazine, 84-86. Recuperado a partir de: <www.aaai.org/>.