Big Data e IA para optimizar la experiencia de los estudiantes

La pandemia y sus consecutivos picos y variantes han puesto a prueba la enseñanza y ha obligado a los centros educativos a contar con herramientas idóneas para continuar dando clase con la mayor normalidad posible. Lo cierto es que la Inteligencia Artificial y el Big Data se van abriendo camino como perfectos aliados para personalizar la experiencia y el aprendizaje de los estudiantes cuando millones de alumnos del mundo no pueden asistir a sus clases presenciales en la escuela o universidad.

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La información es poder. Como ya sabemos, muchas empresas y organizaciones utilizan los datos para personalizar la atención a sus clientes. Es el caso, por ejemplo, de Spotify que recomienda música basada en los hábitos de consumo del usuario. En 2020 cada persona creó en el mundo 1.7MB de datos cada segundo. Pero de nada sirve recopilar una estratosférica cantidad de datos de miles de usuarios, si no sabemos analizarlos y aprovecharlos de manera eficiente.

Claves para aprovechar al máximo los datos

• Romper los silos de datos: en lugar de alojar los datos de la institución en diversos sistemas y repositorios, departamentos o áreas funcionales, aprovechar una plataforma de datos unificada. Una única fuente simplificando estructuras y esquema de datos y reduciendo sistemas y herramientas utilizadas. La Universitat Jaume I (UJI), desde sus inicios, ha apostado por una base de datos única agrupando todos los datos relevantes para el Sistema de Información en un solo lugar.
• Análisis avanzado e inteligencia de datos: mediante análisis avanzados, machine learning o inteligencia artificial se pueden relacionar los datos y analizarlos. De esta manera, las instituciones pueden atender a los estudiantes durante todo el “ciclo de vida” del alumnado y ofrecer recomendaciones personalizadas para mejorar sus resultados.
• Proporcionar acceso seguro e inteligente a los datos necesarios: para que alumnado, profesorado o personal de administración puedan tener acceso a los datos que necesitan, mitigando la seguridad y el riesgo de privacidad.
• Promover la cultura basada en datos: aunque la institución tenga expertos en datos, educadores, estudiantes y personal deben aprender cómo aprovechar al máximo los datos.

Uso del Big Data y la IA en educación

Actualmente, son muchas las instituciones educativas que emplean el Big Data como herramienta para poder mejorar su sistema de enseñanza. Este término hace referencia a la recogida y tratamiento de datos masivos a través de la tecnología, pero ¿de qué sirve tener una enorme cantidad de datos si no sabemos cómo interpretarlos?

En este escenario, entra en juego la analítica de aprendizaje, un concepto que no debemos olvidar, ya que es el paso clave para analizar, interpretar y aprender de los datos obtenidos a través de métricas, con el objetivo de obtener información de valor encaminada a mejorar los procesos de aprendizaje en las aulas, optimizando el rendimiento de alumnos y profesores.

La Universidad de Cantabria, por ejemplo, anunció en la última edición de las Jornadas Crue-Tic, que está impulsando una plataforma de analítica de aprendizaje dentro del proyecto ‘Soluciones de IA para la educación superior’.

La combinación del big data y la inteligencia artificial está suponiendo un nuevo paradigma dentro del sector educativo. Gracias a la recogida y análisis de datos de cada alumno en tiempo real, permite un aprendizaje personalizado que se va adaptando en función de las necesidades y procesos del mismo. Por ejemplo, haciendo un seguimiento del rastro que dejan los estudiantes en las plataformas virtuales, se puede medir el tiempo real que dedican al aprendizaje, pudiendo adaptar mejoras pedagógicas para optimizar la comprensión, motivación e interés.

Ventajas de los sistemas de Big Data e IA en el sistema educativo

Personalización: El uso de estas herramientas en las aulas permite implementar programas formativos personalizados en función del nivel del alumno.

Hay plataformas en el mercado que trabajan para adaptar el diseño sus cursos online, de formación a medida de cada estudiante, alejándose del método de enseñanza convencional y motivando al estudiante. Es el caso por ejemplo de la plataforma de cursos de inglés para empresas ASTEX

Aprendizaje adaptativo: Muy relacionado con la personalización, gracias a la recogida y análisis de datos de cada alumno en tiempo real, permite crear un nuevo método didáctico basado en un aprendizaje que se va adaptando a las necesidades y procesos de cada alumno.

Como ya comentamos en nuestro anterior artículo, la Universitat Jaume I (UJI) de Castelló participa en el desarrollo de Adaptative Learning, un proyecto coordinado por la Universitat d’Alacant (UA) para crear una plataforma tecnológica de aprendizaje personalizado, basada en inteligencia artificial. El objetivo del proyecto, enmarcado en el plan UniDigital, busca detectar las características, habilidades y necesidades de cada estudiante, y proporcionarle a través de un motor de learning analytics, un itinerario personalizado en función de su perfil para fomentar su autonomía durante el proceso de aprendizaje.

Eficiencia: Gracias a este análisis de datos, es posible optimizar los recursos formativos llevando a cabo un empleo efectivo de los contenidos y herramientas de una asignatura. En caso de detectar problemas o desviaciones en el cumplimiento de los objetivos, permite aplicar acciones correctivas y actuar antes de que afecte al desempeño del alumnado.

Algunas plataformas educativas populares como Moodle incorpora ciertas tareas automáticas como la corrección de exámenes tipo test gracias a un programa de IA, que además elabora informes donde se profundiza en sus respuestas, así como los intentos anteriores a la localización de la respuesta correcta.

Nuevos métodos educativos: La introducción de dispositivos de IA y herramientas de Big Data en las aulas facilita un flujo de datos útiles al docente para poder valorar el rendimiento de cada alumno y establecer patrones para ajustar los contenidos y ejercicios didácticos en función a las necesidades de los mismos propiciando nuevos métodos educativos, como el aprendizaje adaptativo que hemos comentado anteriormente, la gamificación, aprendizaje combinado, etc.

Utilizar la Inteligencia Artificial como recurso transversal en el aula, como una herramienta más para complementar una clase de cualquier asignatura sería muy útil para el docente, aportando una nueva perspectiva sobre el contenido o material utilizado y motivar al alumnado. Por ejemplo, poder estudiar las emociones de los cuadros en clase de arte empleando el reconocimiento facial.

¿Universidades virtuales? ¿Un futuro muy cercano?

Tan solo un 15% de los padres en Estados Unidos, muestra simpatía porque sus hijos asistan a clases en remoto según un estudio reciente de MyElearningWord.com y un 45% cree que ellos deberían poder elegir entre las clases presenciales u online para sus hijos.

Pese a estos datos, Optima Classical Academy, en Naples (Florida EE.UU.) se prepara para ser la primera escuela en emplear la realidad virtual para impartir sus clases a los alumnos frente la situación de pandemia por coronavirus, sustituyendo las videoconferencias por un centro virtual creado con tecnología 3D. Un metaverso donde el alumnado y los profesores interactúan mediante avatares, con proyectos y tareas en línea combinado con material impreso. Esta primera escuela de realidad virtual abrirá sus puertas a partir de agosto del 2022 coincidiendo con el arranque del nuevo curso.

Introducir las tecnologías disruptivas en la enseñanza permite diseñar planes de aprendizaje alineados con los objetivos estratégicos de las universidades, impulsando su transformación digital y enfocándose a las necesidades de cada estudiante. Esta mejora de procesos requiere de la recopilación de datos y métricas que deben de ser analizados correctamente para obtener un punto de partida, por lo que es fundamental plantear qué datos se necesitan, y para qué.