Diseño de un sistema integral de ejercicios y práctica adaptativa de la programación soportado por el nuevo modelo PFA+ y un componente de generación de ejercicios basado en plantillas de código

Abstract

La programación de computadores se destaca como una competencia clave en la era digital actual, impulsada por una demanda creciente de habilidades tecnológicas avanzadas. Sin embargo, la enseñanza y el aprendizaje de la programación enfrentan desafíos significativos, particularmente para los estudiantes de primer ingreso. Esta investigación aborda dichos desafíos al proponer el diseño de herramientas automáticas para la creación de ejercicios de programación dirigidos a docentes y para la práctica, evaluación y retroalimentación automatizada para estudiantes, cuyos ejercicios se adaptan al ritmo de aprendizaje individual. El estudio analiza dificultades presentes en la programación introductoria, enfoques de evaluación automatizada y métodos de trazabilidad de conocimiento para el aprendizaje adaptativo. Se discuten los desafíos comunes entre los estudiantes y cómo estos se relacionan con sus experiencias previas. Además, se examinan estrategias pedagógicas y herramientas tecnológicas para mejorar la enseñanza de programación. La metodología empleada se basa en el diseño conceptual y análisis teórico, realizando un análisis comparativo de modelos de trazabilidad de conocimiento, con énfasis en la creación del WBKT y PFA+. Un experimento práctico evalúa la efectividad de estos modelos en la práctica de ejercicios de sumas, donde el modelo PFA+ demostró ser efectivo para la práctica adaptativa basada en tiempos de respuesta correcta y niveles de dificultad. Finalmente, se propone una arquitectura para la generación y práctica adaptativa de ejercicios de programación, integrando el modelo PFA+, lo que permite una práctica personalizada y autónoma y facilita a los docentes la creación y evaluación de ejercicios.