Ingeniería Industrial · 2024
[241033] Diseño de un chatbot (DIO): orientación para estudiantes en la materia proyecto CDIO 4 – 1 (Proyecto de grado)
Solo ficha. El repositorio marca este trabajo como «De acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, "Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores", los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.»: el PDF no es público, así que aquí no hay texto para leer. Ver la ficha en el repositorio.
Resumen
El proyecto del chatbot “DIO” fue desarrollado para abordar un problema crítico identificado en el curso CDIO 4-1 de la Pontificia Universidad Javeriana, donde el 68% de los estudiantes reportaron retrasos en recibir orientación académica adecuada para sus proyectos de grado. Este problema no solo afectó su progreso, sino que también generó frustración en su experiencia educativa. Diseñado como un chatbot impulsado por IA, DIO tenía como objetivo brindar asistencia personalizada, accesible y en tiempo real, mejorando significativamente la experiencia académica de los estudiantes. Para evaluar la efectividad de DIO, se implementaron dos características clave: capturas de pantalla, que ofrecían orientación visual, y expresiones personalizadas, que agregaban un toque empático y humano a las interacciones. Estas características se probaron utilizando un diseño factorial 2x2, que combinó la presencia o ausencia de cada una en cuatro versiones distintas del chatbot. Cada versión se asignó a un grupo experimental de 18 participantes, lo que resultó en un tamaño de muestra equilibrado de 72 estudiantes. Durante un período de cuatro semanas, los participantes interactuaron con la versión correspondiente de DIO, proporcionando datos para un análisis exhaustivo de sus experiencias. El análisis de los datos se realizó mediante la prueba ANOVA no paramétrica de Scheirer-Ray-Hare, que permitió medir la significación estadística sin asumir la normalidad de los datos. Los resultados revelaron varios hallazgos clave. En primer lugar, la combinación de capturas de pantalla y expresiones tuvo el impacto más significativo en la satisfacción del usuario, con un valor an-H de 17.801,86 (p < .001). Este efecto de interacción mostró que la integración de ambas características generó un beneficio sinérgico que mejoró la comprensión y la participación. Por separado, las capturas de pantalla demostraron ser particularmente efectivas, con un valor an-H de 3.857,35 (p < .001), para facilitar la claridad y precisión de la información proporcionada. En un entorno académico donde la precisión es crucial, esta característica resultó fundamental para simplificar conceptos complejos y mejorar la comprensión de los estudiantes. Las expresiones personalizadas, por otro lado, agregaron una dimensión emocional a las interacciones, haciéndolas más alentadoras y menos mecánicas. Con un valor an-H de 7.080,50 (p < ,001), esta característica fue muy valorada por los usuarios, que apreciaron la comunicación empática como un componente esencial de su experiencia. Además del análisis ANOVA, se realizó un análisis factorial exploratorio (AFE) para investigar más a fondo las percepciones de los usuarios. Este análisis identificó dos factores principales que explicaron el 88% de la varianza en las respuestas de los participantes. El primer factor, relacionado con la “precisión y mejora”, explicó el 60% de la varianza total y mostró altas cargas en la precisión (λ = 0,40) y la mejora (λ = 0,99). Esto destacó la importancia de proporcionar información confiable y actualizada, así como de mejorar continuamente la funcionalidad del chatbot. El segundo factor, centrado en la “interactividad y velocidad”, explicó el 28% de la varianza y reflejó que, aunque los usuarios valoraban las respuestas rápidas y fluidas, priorizaban la calidad y la relevancia de la información sobre la velocidad de la funcionalidad del chatbot. Este hallazgo es consistente con las expectativas en los contextos educativos, donde la claridad y la precisión son más importantes que los tiempos de respuesta inmediatos. El diseño de DIO también jugó un papel crucial en su éxito. La interfaz fue diseñada para alinearse con la identidad visual de la Pontificia Universidad Javeriana, presentando un diseño limpio, intuitivo y fácil de usar que facilitó la navegación de los estudiantes. Este enfoque no solo apoyó la funcionalidad, sino que también fortaleció la conexión entre los estudiantes y la institución, fomentando un sentido de confianza y confiabilidad. Al presentar un diseño profesional pero accesible, DIO mejoró la experiencia del usuario y reforzó su credibilidad como herramienta académica. Los resultados del proyecto tienen implicaciones importantes para el desarrollo futuro de los chatbots académicos. La integración de características que aborden tanto los aspectos funcionales como emocionales de la experiencia del usuario es fundamental. Si bien la precisión técnica y las ayudas visuales son esenciales, la inclusión de interacciones empáticas mejora significativamente la satisfacción del usuario. Además, los hallazgos subrayan el valor de utilizar métodos estadísticos rigurosos, como la prueba ANOVA de Scheirer-Ray-Hare, para garantizar la confiabilidad de los resultados. Este rigor metodológico proporciona una base sólida para futuras investigaciones y desarrollos. El éxito de DIO no solo valida su diseño, sino que también abre la puerta a aplicaciones más amplias en otros programas académicos. Al centrarse en las necesidades específicas de los estudiantes en el curso CDIO 4-1, el proyecto demostró cómo las intervenciones específicas pueden tener un impacto significativo. Los estudiantes valoraron especialmente la combinación de capturas de pantalla y expresiones, que mejoraron la precisión percibida en un 56% en comparación con las versiones que se ocupaban de estas características. Este enfoque multimodal, que combina ayudas visuales con interacciones empáticas, creó un entorno más completo y satisfactorio que abordaba tanto las necesidades funcionales como las emocionales. La experiencia adquirida en el desarrollo de DIO ofrece una hoja de ruta para la creación de herramientas educativas similares. En el futuro, los desarrolladores de chatbots educativos deberían considerar la integración de características que equilibren la funcionalidad técnica con la participación del usuario, lo que permitirá a los estudiantes disfrutar y beneficiarse de sus interacciones. Además, los resultados destacan la importancia de mejorar continuamente la precisión y la funcionalidad de los chatbots para satisfacer las necesidades cambiantes de los estudiantes. DIO demostró que es posible diseñar una herramienta eficaz y accesible que impacte positivamente en la experiencia educativa, proporcionando un modelo escalable que puede beneficiar a los estudiantes y a los educadores por igual.