Enhancing Structural Engineering Education: Integrating Artificial Intelligence for Continuous Improvement

• Hidalgo Robalino, Diego Hernán ^[1] ; Brito Noboa, Jessica Paulina ^[1] ; Patiño Vaca, Nelson Estuardo ^[1] ; Andrade Valle, Alexis Iván ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Chimborazo

     Universidad Nacional de Chimborazo

     Riobamba, Ecuador

     
• Localización: Espirales. Revista multidisciplinaria de investigación, ISSN-e 2550-6862, Vol. 8, Nº. 48, 2023 (Ejemplar dedicado a: Enero - Marzo), págs. 5-5
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Mejora Continua en la Educación de Ingeniería Estructural: Aplicación Práctica del uso de Inteligencia Artificial
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• Resumen
  • español

    El estudio pretende analizar el impacto del uso de la inteligencia artificial (IA) en el aprendizaje estructural a través de la programación desarrollada por los estudiantes en lenguajes de software de código abierto: Python, Octave y OpenSees. En la investigación colaboran 90 estudiantes de pregrado de los primeros cursos de ingeniería civil de la Universidad Nacional de Chimborazo. Se emplea la metodología ADDIE en la fase inicial para la planificación, desarrollo y seguimiento. Se realiza una encuesta sobre las percepciones de los estudiantes en cuanto a efectividad, satisfacción, recomendación y retroalimentación, seguida de una evaluación del desempeño académico utilizando una rúbrica de calificación para verificar el logro de los objetivos planteados. A continuación, se realiza un análisis de los factores que contribuyen al aprendizaje centrado en la IA. Los resultados iniciales revelaron valores atípicos, algunos desviados de los parámetros del estudio y otros descartados para obtener una visión global del comportamiento del estudio. En cuanto al análisis de los datos de la encuesta, la eficiencia y la satisfacción mostraron la mayor fiabilidad. Posteriormente, se correlacionaron las variables teniendo en cuenta su normalidad, mostrando una relación entre la eficacia y la satisfacción; sin embargo, no se puede garantizar una conexión fuerte para estas u otras variables. Por lo tanto, se emplearon pruebas ANOVA, que indicaron relaciones lineales positivas, y pruebas de hipótesis, demostrando que los estudiantes alcanzaron los objetivos con un grado moderadamente alto de eficacia y satisfacción. El uso de opciones tecnológicas y la consideración de métodos de aprendizaje innovadores pueden mejorar positivamente la experiencia de aprendizaje, en función de la formación previa. La exploración de la inteligencia artificial puede resultar difícil sin una búsqueda guiada de información basada en criterios y restricciones predefinidos.

  • English

    The study aims to analyze the impact of artificial intelligence (AI) usage on structural learning through student-developed programming in open-source software languages: Python, Octave, and OpenSees. The research collaborates with 90 undergraduate students in the early courses of civil engineering at the Universidad Nacional de Chimborazo. The ADDIE methodology is employed in the initial phase for planning, development, and monitoring. A survey on students' perceptions regarding effectiveness, satisfaction, recommendation, and feedback is conducted, followed by academic performance evaluation using a grading rubric to verify the achievement of set objectives. An analysis of factors contributing to AI-focused learning is then performed. Initial results revealed outliers, some deviating from study parameters and others discarded for a comprehensive view of study behavior. Regarding the survey data analysis, efficiency and satisfaction exhibited the highest reliability. Subsequently, variables were correlated considering their normality, showing a relationship between effectiveness and satisfaction; however, a strong connection cannot be guaranteed for these or other variables. Therefore, ANOVA tests, indicating positive linear relationships, and hypothesis testing were employed, demonstrating that students achieved objectives with a moderately high degree of effectiveness and satisfaction. The use of technological options and consideration of innovative learning methods can positively enhance the learning experience, contingent on prior education. Exploring artificial intelligence may prove challenging without guided information search based on predefined criteria and constraints.