APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA EL ANÁLISIS DEL DESEMPEÑO ACADÉMICO DE LOS ESTUDIANTES DE LA UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER EN LA ASIGNATURA DE CÁLCULO II

APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA EL ANÁLISIS DEL DESEMPEÑO ACADÉMICO DE LOS ESTUDIANTES DE LA UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER EN LA ASIGNATURA DE CÁLCULO II

AUTORES

DANIELA ALEXANDRA VILLANUEVA CÁCERES

LUISA FERNANDA MACHUCA CÁCERES

ANGÉLICA MARÍA VARGAS BUSTOS

NICOLÁS ESCOBAR PINZÓN

TRABAJO FINAL | ESTADÍSTICA III

DOCENTE

EDDY JOHANNA FAJARDO ORTIZ

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

INGENIERÍA INDUSTRIAL

BUCARAMANGA

Introducción

La educación en Colombia es un derecho ciudadano y una prioridad del gobierno. De conformidad con la Constitución de 1991 y la Ley General de Educación de 1994, todos los colombianos tienen derecho a acceder a la educación para su desarrollo personal y para el beneficio de la sociedad. 

Ahora bien, el sistema educativo colombiano está organizado en cuatro etapas clave: la educación inicial y atención integral a la primera infancia, la educación primaria, la educación básica secundaria y la educación superior. Para el año 2016, el gobierno de Juan Manuel Santos ha hecho una apuesta a la educación situándola como la principal prioridad para mejorar la prosperidad económica y social del país, y por consiguiente ha prometido invertir una mayor cantidad de recursos al sector.

Lo anterior se ha hecho evidente con el alargamiento del periodo de tiempo que los niños permanecen diariamente en la escuela, en particular, entre los más desfavorecidos, así como con el incremento en la tasa de ingreso de niños al sistema desde edades más tempranas y su continuidad hasta la educación superior; con lo cual se busca ofrecer una educación incluyente y de calidad. Además, se han introducido mecanismos de aseguramiento de la calidad y se han hecho esfuerzos para mejorar la profesión docente. Estos son logros notables, hasta el momento, considerando los retos socioeconómicos y las disparidades regionales que enfrenta el país. Sostener este progreso será crucial para convertir en realidad las ambiciones que tiene Colombia de ser el país mejor educado de América Latina.  

En el ámbito de la educación superior colombiana, uno de los sistemas de clasificación más prestigiosos es el aportado por la empresa británica Quacquarelli Symonds (QS), en el cual Colombia ubicó 41 instituciones dentro de las mejores 300, y se consolidó como la tercera mejor de la región. La Universidad de los Andes y la Universidad Nacional ocuparon, respectivamente, el octavo y décimo puesto; asimismo cabe señalar que el país, cuenta con 12 universidades dentro de las 100 primeras; estos indicadores son favorables para los retos propuestos en la educación colombiana.

A nivel regional la Universidad Industrial de Santander está posicionada como la décima mejor universidad en Colombia y la número 51 en Latino América. Este posicionamiento es el resultado de la formación de personas de alta calidad ética, política y profesional; la generación y adecuación de conocimientos, y un énfasis en la reinterpretación de la cultura y la participación activa para liberar procesos de cambio por el progreso y un mejoramiento de la calidad de vida de la comunidad. Sin embargo, pese al reconocimiento y renombre de la Universidad Industrial de Santander a nivel regional y nacional, ésta no está exenta de los diferentes factores que afectan negativamente el desempeño académico de los estudiantes y por consiguiente generan directa o indirectamente altas tasas de deserción estudiantil, las cuales se han convertido en un problema de interés no solo para las instituciones de educación superior, sino también, debido a sus múltiples consecuencias, para las autoridades educativas y el país en sí mismo. Así, por ejemplo, según Bean (1980), la decisión de continuar con los estudios depende de factores ajenos a la universidad como los académicos, factores personales, psico-sociales, etc.

Llegados a este punto, lo dicho anteriormente supone la existencia de factores muy diversos y casi imposibles de enumerar, por lo cual se reconoció la importancia de estudiar algunos de ellos. Para tanto se realizó un diseño de experimentos con un pequeño grupo de alumnos de la Universidad Industrial de Santander y los resultados del estudio se encuentran consignados en el presente trabajo. Entendiéndose por Diseño de Experimentos, como la aplicación del método científico para generar conocimiento acerca de un sistema o proceso por medio de conjuntos de técnicas estadísticas y de ingeniería que permiten entender situaciones complejas de relación causa- efecto (Gutiérrez Pulido-Salazar, 2012).

Resumen

El siguiente artículo de investigación expone un estudio realizado sobre el promedio de las notas definitivas obtenidas por los estudiantes de la Universidad Industrial de Santander en la asignatura de Cálculo II para el periodo académico 2015-2. Se realizaron dos diseños completamente aleatorizados con el fin de analizar los efectos del horario y el docente asignado, en la nota definitiva de un estudiante y posteriormente se llevó a cabo la prueba de Rangos Estudentizados (Método de Tukey) en aras de identificar cuáles tratamientos representan las diferencias encontradas. Los resultados obtenidos permiten concluir que el horario asignado sí afecta la nota definitiva de un estudiante. Sin embargo, no fue posible demostrar que el docente asignado tenga algún efecto significativo sobre dicha variable.

Planteamiento del problema

Las facultades de Ingenierías Fisicomecánicas, Ingenierías Fisicoquímicas y la mayor parte de los programas académicos ofrecidos por la Facultad de Ciencias de la Universidad Industrial de Santander, incluyen dentro de su plan de estudios las asignaturas Cálculo I, Cálculo II, Cálculo III y ecuaciones diferenciales.

Esta línea de cálculos, por la cual numerosos estudiantes deberán pasar a lo largo de sus estudios profesionales, genera grandes dificultades a una gran parte de ellos, evidenciándose semestre a semestre en un alarmante porcentaje de personas que no logran aprobar alguna de las materias anteriormente mencionadas.  

Los factores que influyen en esta problemática son diversos, y casi imposibles de enumerar; sin embargo, dos factores representativos y potencialmente medibles y clasificables son: el horario de clase al que asiste un estudiante y el docente asignado a cada uno de los cursos correspondientes.

Lo anterior se justifica en dos aspectos importantes; primeramente, los estudiantes no poseen la facultad de elegir el horario de clase al cual asistirán, lo cual no les permite decidir sobre cuál de ellos se sentirán más a gusto, así como en que horarios del día su mente está más dispuesta y abierta al aprendizaje. De acuerdo a un estudio realizado en la Escuela de Negocios Foster de la Universidad de Washington (EEUU) llevado a cabo por el profesor Christopher Barnes, se concluyó que existe un desajuste entre los horarios laborales y el reloj biológico de los seres humanos (el cual puede variar enormemente según la persona), lo cual afecta la productividad. “Cuando los horarios laborales están en consonancia con los patrones de sueño naturales de los empleados, estos son más productivos porque están más concentrados y, en general, están más saludables" (Barnes, BBC 2016). Lo anterior puede aplicarse al ámbito académico, pues sin duda alguna la productividad y la concentración son sustanciales en el desempeño de cualquier estudiante.

Por último, lugar, el nivel de exigencia de todos los docentes a cargo de una misma materia no siempre es el mismo, así como la metodología de enseñanza y el criterio de evaluación, lo cual representa un factor posiblemente determinante en el desempeño académico de un estudiante de un curso a otro.

Por consiguiente, se decidió realizar un diseño de experimentos, a partir del cual será posible llegar a conclusiones válidas respaldadas estadísticamente que den respuesta a la pregunta: ¿El horario de clase y el docente asignado a un estudiante de Cálculo II de la Universidad Industrial de Santander tienen efecto significativo en su desempeño académico, reflejado éste en su nota definitiva?

Con el objetivo de disminuir al máximo el error aleatorio generado por los factores no estudiados, los integrantes del grupo investigador han dispuesto la elección de uno de los cálculos: Cálculo II, ya que es uno de los cálculos de mayor dificultad y por tanto donde es posible encontrar una mayor variación entre notas definitivas. De igual manera, al contrario de lo que sucede en Cálculo I, los estudiantes de Cálculo II comienzan la asignatura con pre saberes estándar, disminuyendo la influencia de este último factor. De acuerdo con las cifras presentadas por CEDEDUIS (Centro para el Desarrollo de la Docencia en la UIS), 35,5% y 33% de los estudiantes que cursaron Cálculo II durante el primer y segundo semestre de 2015 respectivamente, no lograron aprobar la asignatura (CEDEDUIS, Cátedra Pedagógica, 2016); cifras que motivan la realización de un estudio alrededor de esta innegable problemática que aqueja a los estudiantes de la Universidad Industrial de Santander.

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