Big data en educación

PA S O S PA R A A P L I C A R

BIG DATA EN

EDUCACiON

INDICE 3

B I G D ATA

4

E D D ATA

10

I N I C I AT I VA S

7

QUIEN lO USA?

8

PA S O A PA S O

20

SEGURIDAD

21

CONCLUSIONES www.zoem.com.ar

2

BIG DATA La cantidad de información que se genera en la

técnicas para capitalizar la información masiva

actualidad en variedad, volumen y velocidad es

registrada en las bases de datos, procesarla y

impresionante. Esta alza tremenda en los registros

generar puntos de vista (insights) que ayuden a

de datos que hacen las organizaciones y las

tomar mejores decisiones.

empresas se da básicamente por los nuevos sistemas informáticos, los reducidos costos de

Al fin de cuentas no es más que procesar

almacenamiento y por la democratización de los

información, pero si se hace de forma adecuada y

dispositivos como los smartphones que pueden

además se aplican metodologías como la inteligencia

registrar datos por acción de los usuarios o

artificial o la minería de datos, big data presenta una

automáticamente por medio de sensores. Lo que

gran

sobra son los datos y lo que escasea es el

educativas.

oportunidad

para

generar

innovaciones

conocimiento sobre cómo generar valor sobre esos

datos para facilitar la toma de decisiones. Big data o en su mayor medida la ciencia de datos, propone

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ED DATA Los datos generados en educación son diversos y

internas o externas a la institución educativa. Las

provienen desde distintas fuentes. A pesar de que

internas pertenecen a sistemas formales y las

podría sacarle mayor provecho, el sistema educativo

externas que pueden ser sistemas informales

en su gran mayoría es arcaico a la hora de

creados por alumnos y/o las familias, educadores o

apropiarse de datos (propios o publicados) para

inclusive

mejorar

generados por los gobiernos o publicados en

la

calidad

educativa,

la

atención

a

estudiantes, docentes o la mejora de la gestión

“un

poco”

más

formales

como

los

repositorios públicos especiales.

institucional en general.

La segunda parte de la ciencia de datos es la

Para comenzar un proyecto de ciencia de datos en

limpieza de esos datos y la puesta a punto para

educación hay que definir un problema a resolver o

unificar toda fuente en una única base de datos que

hipótesis que se necesite probar. A partir de allí el

de paso a la tercera parte en la cual se realiza la

proceso de la ciencia de datos consta de 3 grandes

analítica o se inyectan algoritmos especiales (minería

partes. La primera tiene que ver con la búsqueda de

de datos, inteligencia artificial) para descubrir-

las fuentes de datos. Estas fuentes pueden ser www.zoem.com.ar

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ED DATA tendencias invisibles al ojo humano. Todo esto confluye en gráficos, reportes o declaraciones que permitan a las personas o en su defecto a máquinas o algoritmos, comprender qué decisiones son las

que hay que tomar para resolver un problema.

1 Definición del problema Búsqueda de fuentes de datos

2 Limpieza de datos

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3 Procesamiento y extracción de puntos de vista 5

INICIATIVAS ¿Qué se puede hacer con big data?: SEGUIMIENTO DE NECESIDADES DE ALUMNOS/EDUCADORES/INSTITUCION S I S T E M A S D E A L E R TA S T E M P R A M A S S I S T E M A S A D A P TAT I V O S RENDIMIENTO AS I G N ACI O N D E R ECU RSOS COM PRAS I NTELI GENTES

L O G I S T I C A E F E C T I VA LECTURA DE CONTEXTO – ANALISIS DE OPINION P R O S P E C T I VA … M AS…

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QUIEN LO USA Si bien el big data puede ser de gran ayuda para la

Los educadores lo usan como un medio para

dirección de una institución educativa en realidad

comprender mejor al estudiantes, sus hábitos, sus

todos los actores educativos pueden beneficiarse de

dificultades, sus fortalezas e incorporar todo este

su uso.

conocimiento a la práctica en el día a día. Además

sirve como un medio para acceder a métricas La dirección para tomar decisiones sobre las

cuantificables sobre el desempeño en clase y crear. A

políticas

partir de ello, nuevas oportunidades de mejora.

institucionales,

la

efectividad

de

las

iniciativas o para buscar nuevas oportunidades para la mejora de la calidad educativa. Retención de

estudiantes, logística, compra de insumos inteligente o simplemente para cambiar cosas imperceptibles que mejoran mucho el servicio al alumno y

educador.

Además puede ser utilizado para

Aplicar big data en educación no es tan complicado y puede hacerlo cualquier actor educativo.

comprender y mejorar los sistemas de comunicación y posicionamiento de la institución. www.zoem.com.ar

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PASO A PASO

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1 PARTE 9

1PARTE El primer paso en un proyecto de big data es definir

trayectos por tiempo a través de los años. Estas

muy bien cuál es la problemática a investigar. La

bases contienen además la información de los

definición

educadores asignados a cada comisión, encuestas a

adecuada

del

problema

es lo

que

permitirá transitar todo el proyecto, y en el mejor de

los

casos,

encontrar

las

causas

para

los estudiantes y mucha información valiosa.

tomar

decisiones que lo resuelvan.

Bases de datos e-learning: Aquellas que derivan de los sistemas de aprendizaje en línea y que

Para comprender cómo los datos masivos pueden

contienen datos sobre el comportamiento de los

ayudar a una institución educativa primero hay que

estudiantes a la hora de estudiar y realizar tareas.

identificar las fuentes o las bases de datos que

Aquí también hay información interesante sobre los

contienen esa información en potencia.

momentos de estudios, la cantidad de tiempo destinado a actividades, navegación, las evaluaciones

Bases de datos académicas: Aquellas que

online, etc.

contienen el historial académico del estudiante.

Exámenes,

notas,

recuperatorios,

asistencias, www.zoem.com.ar

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1PARTE Bases de datos Social Learning Places(SLP): Los SLP son espacios presenciales donde se utiliza la tecnología para acelerar los procesos de aprendizaje.

Si bien los encuentros son presenciales, existe

registro de información de las interacciones que ocurren en los sistemas que los soportan.

relevante para educadores, alumnos y directivos está fuera de este ámbito.

Iniciativas gubernamentales: organismos

internacionales

Los gobiernos u

miden

cada

cierto

tiempo los niveles académicos de los estudiantes de distintas regiones. Esta información es pública y

Bases de datos informales: Existe información sobre múltiples dimensiones de la educación en

bases de datos que están fuera de una institución.

Los blogs, las redes sociales y cualquier otro tipo de sitio web creado por profesores, familiares y/o

alumnos aportan datos muy importantes para tomar decisiones en el ámbito educativo. No todo pasa por sistemas formales, mucha de la información más

puede ser accedida por las instituciones educativas para adquirir conocimiento valioso. Esto en cuanto se analice desde el punto de vista propio y se

realicen comparaciones lógicas que tengan sentido y no generalistas como se suelen hacer. El cruce de información

de

este

tipo

con

información

institucional interna es fundamental para bajar a tierra estrategias que sean pertinentes a cada

establecimiento.

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1PARTE Open data:

El concepto datos abiertos (open

data, en inglés) es una filosofía y práctica que persigue que determinados tipos de datos estén disponibles de forma libre para todo el mundo, sin restricciones de derechos de autor, de patentes o de otros mecanismos de control. Tiene una ética similar a otros movimientos y comunidades abiertos, como el software libre, el código abierto (open source, en inglés) y el acceso libre (open access, en inglés).

que a simple vista no parezcan que tienen relación con educación, pero ante el análisis de un experto hacen mucho sentido. Por ejemplo, la seguridad, la accesibilidad, el nivel de pobreza de una zona

cercana a un colegio puede afectar el desempeño académico de los estudiantes o inclusive a los mismos educadores. Los open data son una fuente infinita de datos del cual se pueden encontrar causas muy profundas a ciertas problemáticas educativas.

Existen múltiples repositorios en internet que contienen información valiosa sobre educación, que si bien puede que no pertenezcan a mi institución educativa, sirven para tomar conciencia de realidad que pueden afectar. Los repositorios de open data

también pueden proporcionar otros tipos de datos www.zoem.com.ar

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2 PARTE 13

2PARTE Una vez obtenidos los datos que servirán como

Por último y no por eso menos importante, se deben

materia prima para buscar puntos de vista que

limpiar todos los datos que estén mal registrados

permitan tomar decisiones ante una problemática

para que, al momento del procesamiento, no

definida, el siguiente paso es la limpieza de esos y la

produzcan análisis erróneos.

carga en los sistemas informáticos adecuados para

La segunda parte del proceso de big data es una

su procesamiento.

tarea ardua que lleva mucho tiempo y que se debe

Los datos provenientes de las diferentes fuentes

realizar muy detalladamente dada su importancia en

pueden estar almacenados en una diversidad de

la tercera parte, donde se analiza la información y se

formas y sistemas muy grandes y complejos. Desde

extrae el conocimiento.

un simple MS Excel hasta una base de datos de última generación. La conexión y extracción de esos datos será la segunda parte del proceso de big data.

Si los datos provienen de diferentes fuentes, se deben realizar los procesos de unificación necesarios para unir y dar sentido a la información dispersa. www.zoem.com.ar

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2PARTE Hardware En un proyecto de big data existen limitantes relacionados al hardware, es decir al equipo que procesará los datos. Los límites están determinados por un gran número de factores, que incluyen los siguientes:

o un servicio en la nube (aplicaciones que funcionan

Recursos de hardware como RAM, CPU y espacio en disco.

data educativo es la selección de la o las aplicaciones

•

El tipo de fuente de datos (Bases de datos)

dependerá del tamaño de la base de datos porque

•

Rendimiento y capacidad de uso percibidos.

esto repercutirá en la arquitectura que se use para el

•

en la web) Aplicaciones

Un punto muy importante en un proyecto de big para procesar los datos. La elección de la aplicación

procesamiento de la información. A grande rasgos En general tomaremos como límite el millón de

podríamos decir que si la base de datos contiene

registros o filas en la base de datos para procesar

menos de un millón de registros o filas se usan

con una computadora casera (la que usamos

sistemas analíticos OLAP y si la cantidad de registros

comúnmente). Si la cantidad de datos supera ese

superan

número se deberá trabajar con un hardware especial

arquitecturas big data o cloud.

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esa

cifra

se

deberá

trabajar

con

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2PARTE Aplicaciones segĂşn la necesidad de procesamiento:

1M Muchas aplicaciones son gratuitas o tienen licencias gratuitas para educadores o instituciones educativas

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3 PARTE 17

3PARTE En la tercera parte de un proyecto de big data se

necesario

analizan los datos y la información y se extrae el

convertirlos en conocimiento relevante para tomar

conocimiento

se

decisiones. La información en crudo tiene sólo un

materializa a partir de gráficos analíticos. La analítica

valor potencial, es su análisis y sistematización lo que

de datos y sus herramientas deben permitir a los

incrementa

usuarios analizar los datos masivos de forma rápida

instituciones educativas.

para

tomar

decisiones.

Esto

saber

la

organizarlos,

capacidad

de

refinarlos

innovar

en

y

las

y eficiente. Los usuarios deben ser capaces de explorar y visualizar datos mediante gráficos e infografías, cuadros de mandos, tableros de control y

visualizaciones de informes de resultados cuando sea necesario.

En el entorno Big Data no basta con capturar y

almacenar

grandes

volúmenes

de

datos,

es

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3PARTE Además de la analítica de datos se pueden aplicar

automáticamente

técnicas como la minería de datos a los registros de

alumnos con alto y bajo desempeño académico. En

la base de datos. La minería de datos consiste en

este caso las dimensiones como la asistencia a clase,

aplicar algoritmos predefinidos a los datos para que

la notas de las evaluaciones en las distintas materias,

automáticamente

tendencias,

la constitución familiar y muchas otras pueden

comportamiento, patrones, agrupaciones , etc. Sin la

develar puntos de vista que una persona no podría

necesidad de que una persona lo haga o en muchos

ver en el análisis.

detecten

características

comunes

a

casos cuando la tarea resultaría imposible.

Para realizar la minería hay que tener conocimiento básico sobre lo que hace cada algoritmo y luego formatear los datos de una manera específica para que el algoritmo lo entienda.

Un ejemplo de aplicación de minería de datos en el ámbito de la educación es cuando se buscan

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SEGURIDAD Muchas instituciones educativas no están realizando

mejora.

big data por el tema de la seguridad y la

Por otro lado, si los datos se los busca en bases de

confidencialidad de los datos. Se teme que puedan

datos externas, como por ejemplo una iniciativa que

existir

explora comentarios sobre la institución en las redes

problemas

de

filtraciones,

quejas

o

acusaciones de persecución.

sociales para realizar acciones de marketing, el

Todo proyecto de big data interno a una institución

problema de la confidencialidad no es tan sensible y

educativa debe tener en cuenta la seguridad de los

se puede trabajar con mayor libertad.

datos para que no existan filtraciones y asegurar el anonimato

de

los

datos.

Para

lograr

la

confidencialidad es necesario establecer políticas de ofuscación (esconder) de los datos personales. De esta forma se protege la identidad a los alumnos y

profesores pero se permite ejecutar la analítica con conclusiones generales y también particulares que expongan problemas,

acciones correctivas y de www.zoem.com.ar

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CONCLUSION Big data es una realidad que la mayoría de la

se puede aprender a usarlos.

organizaciones del mundo están adoptando para mejorar el desempeño y la calidad. En educación es muy incipiente pero en un futuro cercano será

indispensable su utilización en todo nivel y para todos los actores educativos. Por otro lado, por más que parezca una tecnología que sólo la maneja un grupo selecto de técnicos, en realidad cualquier persona puede hacer análisis big data con una computadora

personal.

Hoy

en

día

existen

aplicaciones de big data que son gratuitas o que facilitan licencias para educadores e instituciones

educativas. La mayoría de las aplicaciones tienen una gran cantidad de tutoriales en la web de donde

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