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Ficha Proyecto I.E. 2011-2012



Coordinador(a): JOSE ANDRES SOMOLINOS SANCHEZ
Centro: ETSI NAVALES
Nivel:
Código:
... memoria no disponible
Línea:
Palabras clave:
  • Desarrollo de TIC's
  • Extinción Títulos
  • Tutoría
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
TERESA DE JESUS LEO MENA ETSI NAVALES PDI (UPM)
Eleuterio Mora Peña ETSI NAVALES PDI (UPM)
JOSE ANDRES SOMOLINOS SANCHEZ ETSI NAVALES PDI (UPM)
MIGUEL ANGEL HERREROS SIERRA ETSI NAVALES PDI (UPM)
José luis Morán González ETSI NAVALES PDI (UPM)
José de Lara Rey ETSI NAVALES PDI (UPM)
DAVID DIAZ GUTIERREZ ETSI NAVALES PDI (UPM)
ERNO PETER COSMA ETSI NAVALES OTROS
* La plaza que se muestra corresponde a la ocupada en el momento de la convocatoria
(para PDI/PAS de la UPM, en el resto de casos no se especifica).
Lineas de trabajo principales en las que incide
  • ETSI Navales
    • Facilitar medios alternativos que faciliten el aprendizaje de los alumnos matriculados en planes de estudios en fase de extinción
      • Favorecer el éxito de los alumnos matriculados en el Plan 2002 de la ETSIN, a extinguir
      • Desarrollar de un sistema informático de apoyo al alumno para la toma de decisiones relativas a una óptima selección de asignaturas al matricularse con el fin de superarlas con éxito
Descripción del desarrollo y las fases
OBJETIVOS DEL PROYECTO

La motivación de este proyecto viene dada por la existencia de un gran número de alumnos que se encuentran matriculados en asignaturas de
distintos cursos, si bien el concepto de crédito académico utilizado en los actuales planes de Estudios y en los que se encuentran en proceso de
implantación (ECTS), se diluye el concepto de curso académico tradicional.

Sin embargo, la organización de la docencia en los planes de Estudio, necesita del curso académico (dividido en cuatrimestres) para ofrecer los
contenidos que les permitirán a los futuros egresados obtener la formación correspondiente de un modo secuencial y responsable.

En el proyecto titulado "desarrollo de un sistema de apoyo para la toma de decisiones para alumnos de la ETSIN" se ha desarrollado una arquitectura
basada en el procesado de datos tanto de los alumnos como de las asignaturas (históricos) mediante una red neuronal para ofrecer dos variables:

1.- Si el alumno debe cambiarse de Plan
2.- Caso de no ser así, qué asignaturas se recomienda su matriculación.

Los pesos en la red neuronal han sido adjudicados en base a estimaciones de dificultad de cada una de las asignaturas, históricos de la evolución
de créditos aprobados por cada alumno, y otros como la dedicación al estudio indicada por el alumno.

Sin embargo no se ha contrastado que estos cálculos den resultados que correspondan con evoluciones anteriores de alumnos que han ido superando las
distintas asignaturas en los últimos años.

De modo que se pretende en este nuevo proyecto un objetivo doble:

    - Entrenamiento de la red neuronal a partir de comparar resultados de matrículas de años anteriores (desde el 2002) con los resultados
    de asignaturas aprobadas por los alumnos.

    - Ajuste de los pesos en la red neuronal y realización de lo que se denomina "backpropagation" en la red neuronal

En el futuro, este sistema constituirá una herramienta muy útil para desarrollar tareas de tutorización y atención individualizada de los
estudios.

El sistema llevará a cabo los siguientes:

    - Análisis por asignaturas de los niveles de éxito y de fracaso
    - Análisis individualizado de cada alumno atendiendo a:
        * Número de asignaturas y créditos en el curso académico
        * Distribución de asignaturas y créditos por curso
        * Histórico de convocatorias por asignaturas

El sistema analizará la situación individualizada de cada alumno, ofreciendo, en función de la información histórica de su expediente,
una recomendación inicial de decisiones a tomar.

Estas acciones que el alumno debe realizar, serán propuestas por el sistema que se pretende desarrollado, siendo potestad del alumno, tomar sus
propias decisiones.

De un modo muy resumido, los datos de partida del sistema para cada alumno serán (Tomando como unidad de medida las asignaturas o créditos):

    DNI
    Año de ingreso en la ETSIN
    Asignaturas/créditos en que el alumno está matriculado
        Asignaturas/créditos de 1er curso
            (Sin los alumnos de nuevo ingreso)
            Aprobadas/os (A1)    convocatorias empleadas
            Suspensas/os (S1)    convocatorias empleadas
        Asignaturas/créditos de 2º curso
            Aprobadas/os (A2)    convocatorias empleadas
            Suspensas/os (S2)    convocatorias empleadas
        Asignaturas/créditos de 3er curso
            Aprobadas/os (A3)    convocatorias empleadas
            Suspensas/os (S3)    convocatorias empleadas

    Asignaturas/créditos en las/os que el alumno NO está matriculado
    
El análisis parte de obtener un perfil individualizado de cada alumno que puede simplificarse en dos ternas de números:

    A1-A2-A3 y S1-S2-S3

A partir toda la información disponible, el sistema de apoyo a las decisiones debe ofrecer una o varias opciones como la que se estima la
mejor elección entre alternativas de distinta cuantificación, y que ha de venir complementada con recomendaciones de un tutor.

Así un primer análisis debe ofrecer
    - Curso en el que se considera al alumno matriculado
    - Peso de los créditos o asignaturas en cada curso
    - Histórico de asignaturas afines aprobadas y suspensas

El sistema ofrecerá una primera recomendación:
    - ¿Debe el alumno cambiarse de plan de Estudios? SI/NO
    - Número de créditos en los que se recomienda matricularse
    - Identificación de las asignaturas en las que se recomienda matricularse


Estos valores que se obtienen en el sistema, no han sido contrastados con resultados académicos de alumnos anteriores que hayan demostrado un buen
avance en la consecución del título de Ingeniero Naval y Oceánico.

Es por ello, que es necesario lo que se denomina el "entrenamiento de la red neuronal" cuyo resultado es el ajuste de los pesos de la misma.

Así, para el entrenamiento de la red neuronal es necesario seguir los siguientes pasos:

- Inicialización de pesos en la red (ya realizado)
- Selección de expedientes académicos anónimos de cursos anteriores
- Obtener la respuesta de la red neuronal para estos expedientes
- Comparar la respuesta de la red neuronal con los resultados reales que obtuvo el alumno anónimo
- Verificar la correspondencia entre ambos resultados
- En caso necesario, ajustar los pesos de la red

Este proceso, por el que se ajustan los pesos por un procedimiento automático denominado 'backpropagation' debe realizarse con un número de muestras (alumnos anónimos) tal que la respuesta de la red se ajuste lo más posible a lo que realmente ocurrió con estas muestras (con estos alumnos).

Un buen ajuste de estos pesos, permitirá ofrecer con ciertas garantías las decisiones que se consideran mejores para futuras matrículas de alumnos
todavía en proceso de estudios dentro del Plan P2002.

Estos pesos acumularán de un modo totalmente indirecto, información de la "historia" de la ETSIN en el perfil del alumnado como colectivo,
las dificultades de las asignaturas, los costos relativos de aprendizaje, etc.

Se espera que aún cuando el sistema obtenga una buena respuesta, el alumno, libremente, al comienzo de curso, realize su matrícula atendiendo a lo que
el sistema propone o no.

Finalmente se muestra una tabla con las asignaturas implicadas en el proyecto:

___________________________________________________________________
Profesor Coordinador            | Asignatura
___________________________________________________________________
José A. Somolinos Sánchez       |Electrotecnia y E. I
                                                 |Electrotecnia y E. II
David Díaz Gutiérrez                 |Economía y Gestión de Empresas
Teresa Leo Mena                      |Ingeniería Térmica I
                                                 |Ingeniería Térmica II
José de Lara Rey                      |Oceanología
Jesús María Gómez Goñi          |Física General I
Jesús Valle Cabezas                |Mecánica de Fluidos I
                                                |Mecánica de Fluidos II
Ricardo Zamora Rodríguez        |Álgebra Lineal
                                                 |Introducción a la Estadística
Francisco Lázaro Pérez Arribas  |Dibujo Técnico I
                                                 |Dibujo Técnico II
Daniel Duque Campayo            |Física General I
Leonardo Fernández Jambrina     |Métodos Matemáticos en Ingeniería I
                                               |Métodos Matemáticos en Ingeniería II
Alicia Cantón Pire                   |Cálculo Infinitesimal I
Fabrizio Maciá Lang               |Álgebra y Geometría
Antonio Souto Iglesias          |Lenguajes de Programación
González Álvarez-Campana,J María|Introducción a la Resistencia y Prop.
                                             |Hidrodinámica Marina
Eleuterio Mora Peña             |Ciencia y Tecnología de los Materiales
                                |Medio Ambiente y Seguridad Marítima
___________________________________________________________________

FASES DEL PROYECTO

T1.- Recopilación de datos de matrícula por alumnos antiguos
de la titulación de Ingeniero Naval y Oceánico (A extinguir)
T2.- Evaluación de resultados de la red neuronal para estos expedientes analizados
T3.- Comparación de los resultados obtendos con los reales
T4.- Diseño de un sistema de ajuste de pesos (backpropagation)
T5.- Realizar entrenamientos de la red para múltiples expedientes (anónimos)
T6.- Ajuste de pesos
T7.- Evaluación de los resultados del proyecto
T8.- Difusión de Resultados

A continuación se muestra un esquema temporal de la planificación de ejecución
de las tareas que se proponen

_____________________________________________________________
tarea|mes | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 | 09 | 10 |
_____________________________________________________________
T1        | X  | X  |    |    |    |    |    |    |    |    |
T2        |    | X  | X  | X  |    |    |    |    |    |    |
T3        |    |    |    | X  |    |    |    |    |    |    |
T4        |    |    |    | X  | x  | X  | X  | X  |    |    |
T5        |    |    |    |    |    | X  | X  | X  |    |    |
T6        |    |    |    |    |    |    | X  | X  | X  |    |
T7        |    |    |    |    |    |    |    | X  | X  |    |
T8        |    |    |    |    |    |    |    |    | X  |  X |
_____________________________________________________________


Se proponen como actividades futuras

    - La ampliación a más cursos (4º y 5º)
    - Aplicación al EEES

EVALUACION DEL PROYECTO

Para evaluar los resultados del proyecto se utilizarán unos -indicadores generales-
y otros -indicadores para los alumnos-. Esto último se considera importante, ya que
el alumno es el usuario final del sistema desarrollado.

Para evaluar los resultados del proyecto se proponen los siguientes indicadores

________________________________________________________________
TAREA                                                   |Puntos|
________________________________________________________________
-Recopilación de datos de matrícula por alumnos antiguos| 0-10 |
-Evaluación de resultados de la red neuronal                    | 0-10 |
-Comparación de resultados con los reales (históricos)     | 0-10 |
-PUesta a punto del sistema de backpropagation              | 0-25 |
-Ajuste de pesos                                                                | 0-10 |
-Respuesta de la red neuronal satisfactoria para alumns  |         |
históricos con diversos resultados académicos                   | 0-20 |
-Difusión de resultados                                                       | 0-15 |
________________________________________________________________
TOTAL                                                                                 |  100 |
________________________________________________________________


Se considerará haber alcanzado los objetivos si se obtiene una puntuación igual o superior a 70 puntos. Se considerará una realización excelente
si la puntuación es igual o superior a 90 puntos.

Para evaluar los resultados del proyecto desde el punto de vista de los ALUMNOS se analizarán sus respuestas a un cuestionario, además de pedir
opinión acerca de las posibles mejoras a introducir.  Los indicadores cuantificables que se proponen son:

________________________________________________________________
CUESTION                                                |Puntos|
________________________________________________________________
-Valoración de la propuesta de matriculación del DSS y    | 0-20 |
correspondencia de la propuesta del sistema y matricula |         |
-Valoración de la información del sistema                          | 0-15 |
-Valoración global                                                              | 0-15 |
________________________________________________________________
TOTAL                                                                                |   50 |
________________________________________________________________

Se considerará haber alcanzado los objetivos si se obtiene una puntuación superior a 35 puntos.


En cuanto a la difusión de resultados, se pretende asistir a diversos congresos o foros de Innovación Educativa y Convergencia Europea.

Se pretende también la presentación de resultados en alguna revista especializada: International Journal of Engineering Education así como
la divulgación por Internet de información relativa a los proyectos.