Desarrollo de un sistema de alertas tempranas enfocado a la permanencia estudiantil del Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellín ITM

Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de alertas tempranas para el área de permanencia estudiantil del ITM con el fin de la detectar y prevenir el riesgo de la deserción estudiantil. El objetivo principal fue diseñar una herramienta tecnológica que permitiera identificar de manera preven...

Full description

Autores:: Arroyo Alzate, María Camila
Salazar Vega, Javier Mauricio

Tipo de recurso:: Tesis

Fecha de publicación:: 2025

Institución:: Instituto Tecnológico Metropolitano

Repositorio:: Repositorio ITM

Idioma:: spa

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description	Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de alertas tempranas para el área de permanencia estudiantil del ITM con el fin de la detectar y prevenir el riesgo de la deserción estudiantil. El objetivo principal fue diseñar una herramienta tecnológica que permitiera identificar de manera preventiva a los estudiantes en situación de riesgo de deserción estudiantil y así activar protocolos de intervención efectivos. La metodología empleada siguió un enfoque mixto, organizado por el análisis cuantitativo y cualitativo. Se desarrollo en cinco fases: primero selección de la metodología scrum la cual es importante para establecer una organización del proyecto, segunda fase recolección de información y levantamiento de requisitos en compañía del stakeholder, tercera fase se diseña la matriz de requisitos, Historias de usuario y épicas, en la cuarta fase se diseña la arquitectura del sistema de alertas tempranas, en la quinta fase se realizan los cuatro módulos los cuales abarcan inicio de sesión y gestión de usuarios, el sistema de alertas, seguimiento estudiantil y gestión de reportes (PDF, Excel). Se utilizó información de una base de datos de caracterización estudiantil realizada a todos los estudiantes activos cada semestre. Aplicando la metodología scrum, se organizaron las ceremonias de nueve Sprints mediante el software Azure, adicional para el desarrollo de la matriz de requisitos funcionales y no funcionales se recopiló información respecto a la necesidad que tiene actualmente el área de permanencia estudiantil, historias de usuario, épicas y criterios de aceptación. Para el diseño de la arquitectura se realizó una matriz de atributos de calidad y se identificaron los más importantes para el sistema de alertas tempranas, también se diseñaron los diagramas de contenedores para ver cómo se comportará el sistema. Finalmente se realiza la construcción del software AlertaITM, comprendido por 4 módulos: login y gestión de usuarios, alertas estudiantiles, reportes estudiantiles y gestión y seguimiento de estudiantes. Este software identifica, a través de la caracterización estudiantil recolectada por el observatorio de permanencia institucional ITM, los tipos de riesgos que enfrentan los estudiantes
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El objetivo principal fue diseñar una herramienta tecnológica que permitiera identificar de manera preventiva a los estudiantes en situación de riesgo de deserción estudiantil y así activar protocolos de intervención efectivos. La metodología empleada siguió un enfoque mixto, organizado por el análisis cuantitativo y cualitativo. Se desarrollo en cinco fases: primero selección de la metodología scrum la cual es importante para establecer una organización del proyecto, segunda fase recolección de información y levantamiento de requisitos en compañía del stakeholder, tercera fase se diseña la matriz de requisitos, Historias de usuario y épicas, en la cuarta fase se diseña la arquitectura del sistema de alertas tempranas, en la quinta fase se realizan los cuatro módulos los cuales abarcan inicio de sesión y gestión de usuarios, el sistema de alertas, seguimiento estudiantil y gestión de reportes (PDF, Excel). Se utilizó información de una base de datos de caracterización estudiantil realizada a todos los estudiantes activos cada semestre. Aplicando la metodología scrum, se organizaron las ceremonias de nueve Sprints mediante el software Azure, adicional para el desarrollo de la matriz de requisitos funcionales y no funcionales se recopiló información respecto a la necesidad que tiene actualmente el área de permanencia estudiantil, historias de usuario, épicas y criterios de aceptación. Para el diseño de la arquitectura se realizó una matriz de atributos de calidad y se identificaron los más importantes para el sistema de alertas tempranas, también se diseñaron los diagramas de contenedores para ver cómo se comportará el sistema. Finalmente se realiza la construcción del software AlertaITM, comprendido por 4 módulos: login y gestión de usuarios, alertas estudiantiles, reportes estudiantiles y gestión y seguimiento de estudiantes. Este software identifica, a través de la caracterización estudiantil recolectada por el observatorio de permanencia institucional ITM, los tipos de riesgos que enfrentan los estudiantes1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 9 1.1 Planteamiento del Problema .................................................................................. 12 1.2 Justificación .......................................................................................................... 18 1.3 Objetivos ............................................................................................................... 20 1.3.1 Objetivo General ............................................................................................... 20 1.3.2 Objetivo Específicos ......................................................................................... 20 1.4 Alcance ................................................................................................................. 21 2 MARCO TEÓRICO ...................................................................................................... 23 2.1 Antecedentes ......................................................................................................... 23 2.2 Estado del arte ....................................................................................................... 27 2.3 Marco conceptual .................................................................................................. 31 2.3.1 Deserción estudiantil ......................................................................................... 31 2.3.2 Permanencia académica .................................................................................... 32 2.3.3 Sistema de alertas tempranas ............................................................................ 33 2.3.4 Análisis predictivo ............................................................................................ 35 2.3.5 Arquitectura de Software .................................................................................. 36 2.4 Marco legislativo................................................................................................... 37 3 METODOLOGÍA .......................................................................................................... 39 4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................... 42 4.1 Fase 1. Análisis y diseño del sistema .................................................................... 42 4.1.1 Levantamiento de Requisitos y tácticas de elicitación ...................................... 42 4.1.2 Historias de usuario ........................................................................................... 43 ............................................................. 4.1.3 Requisitos no Funcionales ................................................................................ 45 4.1.4 Restricciones ..................................................................................................... 48 4.2 Fase 2. Diseño de la arquitectura .......................................................................... 48 4.2.1 Definición de tácticas arquitectónicas ............................................................... 52 4.2.2 Selección del Patrón Arquitectónico ................................................................. 53 4.2.3 Modelado de la Arquitectura ............................................................................. 54 4.2.4 Definición del Stack Tecnológico ..................................................................... 55 4.3 Fase 3: Desarrollo Módulos SAT ITM ................................................................. 56 4.3.1 Modelamiento de datos ..................................................................................... 57 4.3.2 Módulo Gestión de usuarios e inicio de sesión ................................................. 62 4.3.3 Módulo Alertas Tempranas ............................................................................... 71 4.3.4 Módulo Reportes Estudiantiles ......................................................................... 76 4.3.5 Módulo de gestión y seguimiento de casos ....................................................... 78 5 CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y TRABAJO FUTURO ....................... 83 5.1 Recomendaciones y trabajos futuros ..................................................................... 85 REFERENCIAS .................................................................................................................... 87This work presents the development of an early warning system for the Student Retention Department at the ITM (University of Madrid) to detect and prevent the risk of student dropout. The main objective was to design a technological tool that would allow for the preemptive identification of students at risk of dropping out and thus activate effective intervention protocols. The methodology used followed a mixed approach, organized by quantitative and qualitative analysis. It was developed in five phases: first, the selection of the Scrum methodology, which is essential for establishing a project organization; second, the collection of information and requirements with stakeholders; third, the design of the requirements matrix, user stories, and epics; in the fourth phase, the architecture of the early warning system was designed; and in the fifth phase, the four modules were developed, covering login and user management, the alert system, student tracking, and report management (PDF, Excel). Information from a student profile database was used, compiled for all active students each semester. Applying the Scrum methodology, nine Sprint ceremonies were organized using Azure software. In addition to developing the functional and non-functional requirements matrix, information was collected regarding the current needs of the student retention area, user stories, epics, and acceptance criteria. For the architecture design, a quality attribute matrix was created, and the most important ones for the early warning system were identified. Container diagrams were also designed to illustrate how the system will behave. Finally, the AlertaITM software was built, comprised of four modules: login and user management, student alerts, student reports, and student management and tracking. This software identifies, through student profiles collected by the ITM institutional retention observatory, the types of risks that students face.Especialista en Ingeniería de SoftwareEspecialización174 páginasapplication/pdfspaInstitución Universitaria ITMFacultad de IngenieríasEspecialización en Ingeniería de SoftwareDepartamento de Sistemas::Especialización en Ingeniería de SoftwareInstitución Universitaria ITMMedellínCampus FraternidadDeserción estudiantil, caracterización estudiantil, intervención temprana, factores de riesgo académico, sistema de alertas tempranas000 - Ciencias de la computación, información y obras generales::005 - Programación, programas, datos de computaciónStudent dropout, student profiling, early intervention, academic risk factors, early warning systemSCRUM (Desarrollo de programas para computador)Educación::EstadisticasDeserción universitaria::Medellín (Antioquia, Colombia)Universidades ::Medellín (Antioquia, Colombia)Modelo de análisisSoftwareMetodologías agilesIESMinería de datosAnálisis de regresión logísticaDeserción escolar::Procesamiento de datosInnovaciones tecnológicasDesarrollo científico y tecnológicoMejoramiento de procesosDeserción estudiantilFortalecimientoSistema de alertas tempranasDiseñoIngeniería de SistemasDeserción universitariaEducación SuperiorMachine learningModelos estadísticos predictivos2. Ingeniería y Tecnología::2B. Ingenierías Eléctrica, Electrónica e InformáticaODS 4: Educación de calidad. Garantizar una educación inclusiva y equitativa de calidad y promover oportunidades de aprendizaje permanente para todosODS 16: Paz, justicia e instituciones sólidas. Promover sociedades pacíficas e inclusivas para el desarrollo sostenible, facilitar el acceso a la justicia para todos y construir a todos los niveles instituciones eficaces e inclusivas que rindan cuentasDesarrollo de un sistema de alertas tempranas enfocado a la permanencia estudiantil del Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellín ITMDevelopment of an early warning system focused on student retention at the Metropolitan Technological Institute of Medellín (ITM).Trabajo de grado - Especializaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_46echttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPTexthttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Amaya-Amaya, A., Huerta-Castro, F., & Flores-Rodríguez, C. O. (2020). Big data, a strategy to prevent academic dropout in heis. Revista Iberoamericana de Educación Superior, 11(31), 166–178. https://doi.org/10.22201/iisue.20072872e.2020.31.712Baron, D. I., Asesor, J., Luis, F., & Porras, C. (2024). Modelo predictivo de ventas usando aprendizaje automático (Machine Learning) para pronosticar las ventas diarias de una empresa.Burgos Mantilla, G., Victoria Angulo, M., Guzmán Ruiz, C., Guzmán Ruiz Diana Durán Muriel Jorge Franco Gallego, C., Castaño Vélez Santiago Gallón Gómez Karoll Gómez Portilla Johanna Vásquez Velásquez, E., & Gómez Díaz Fotografía de carátula, K. (2009). Cecilia María Vélez White Ministra de Educación Nacional. www.mineducacion.gov.coDiana Catalina Parra, & Luis Alejandro Rodriguez. (2014). Factores que inciden en la permanencia académica de los estudiantes de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia “UNAD” - CEAD Facatativá.Diana Catalina Parra, & Luis Alejandro Rodriguez. (2014). Factores que inciden en la permanencia académica de los estudiantes de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia “UNAD” - CEAD Facatativá.Donoso-Díaz, S., Iturrieta, T. N., & Traverso, G. D. (2018). Sistemas de Alerta Temprana para estudiantes en riesgo de abandono de la Educación Superior. Ensaio: Avaliação e Políticas Públicas em Educação, 26(100). https://doi.org/10.1590/s0104- 40362018002601494Enriquez, R. M. (2018). PROPUESTA DE LEVANTAMIENTO DE REQUERIMIENTOS EN EL DESARROLLO DE SISTEMAS APLICANDO METODOLOGÍA TRIZ.Velez Osorio, (2020), Estrategias para la Permanencia en Educación Superior: Experiencias Significativas.PLAN NACIONAL DECENAL DE EDUCACIÓN 2006-2016 . (s/f). www.plandecenal.edu.copreparado por, D., Elba Torres Guevara, L., & UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD EDUCACIÓN SECRETARÍA DE PLANEACIÓN Bogotá DC, P. 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Desarrollo de un sistema de alertas tempranas enfocado a la permanencia estudiantil del Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellín ITM

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