Guía completa para que las escuelas ofrezcan Inteligencia Artificial (AI) práctica en la educación K-12

AI está transformando el mundo de más formas de las que podemos imaginar, y su avance ha traído consigo una ola de disrupción sin precedentes en todos los sectores. Necesitamos formar a nuestra futura fuerza laboral para que domine las habilidades necesarias y también para que sea consciente de las responsabilidades éticas que conlleva el poder de la Inteligencia Artificial (AI).

Esto ha generado conversaciones sobre cómo ofrecer educación práctica en inteligencia artificial (AI) para estudiantes de K-12. Para habilitar AI en K-12, los educadores y los desarrolladores de currículo necesitan el material didáctico adecuado que respalde el aprendizaje práctico. Las tecnologías basadas en la nube ofrecen soluciones seguras y escalables para el aprendizaje de AI.

El auge de la educación habilitada por AI es evidente en el número de escuelas públicas que están adoptando iniciativas para integrar las aulas con herramientas de AI para la educación. Florida se convirtió en pionera al adoptar un currículo integrado con AI para K-12. De igual forma, un distrito escolar en el condado de Gwinnett, Georgia, ha introducido un currículo integrado con AI, llevando la tecnología a las aulas y facilitando la alfabetización en AI de los estudiantes. Lograr esta tarea tan significativa de introducir la educación en AI a los estudiantes escolares conlleva sus propios desafíos.

En este blog, profundizaremos en lo que se necesita para que los desarrolladores de currículo logren esta tarea monumental y en cómo equipar a los estudiantes con una educación práctica en AI a través de una plataforma de aprendizaje potenciada por la tecnología.

Elementos clave para habilitar la educación en AI en K-12

Para introducir a los estudiantes en los conceptos y tecnologías fundamentales de la Inteligencia Artificial (AI), la educación basada en libros de texto no es suficiente. Los educadores necesitan ir más allá de la pedagogía convencional. Necesitan material didáctico potenciado por la tecnología que no solo dé vida a los conceptos abstractos de los libros de texto, sino que también equipe a los estudiantes con práctica directa.

Con el material didáctico y los recursos adecuados, los estudiantes pueden aprender haciendo, construyendo y rompiendo, probando y comprobando. Ya sea implementando una máquina virtual (VM) o desarrollando un chatbot, los estudiantes pueden sumergirse por completo en las tecnologías de AI. El profesorado escolar deberá abordar los siguientes requisitos para poder ofrecer educación en AI entre los estudiantes de la escuela.

1. Habilitar el aprendizaje práctico:

Como ya hemos comentado por qué el aprendizaje práctico es imprescindible cuando se trata de una educación impulsada por la tecnología, profundicemos en su importancia.

La Inteligencia Artificial (AI) y la Robótica son temas complejos que requieren pensamiento analítico y habilidades de resolución de problemas por parte de los estudiantes. Estas habilidades solo pueden desarrollarse con experiencias prácticas directas.

Cómo los laboratorios virtuales prácticos pueden servir como las mejores herramientas para la educación en AI en K-12

• Son entornos virtuales basados en la nube que pueden simular desafíos del mundo real para dotar a los estudiantes de habilidades prácticas.
• Entornos que no son de producción para un aprendizaje seguro.
• Los estudiantes pueden experimentar un aprendizaje práctico guiado y explorar diversos aspectos de AI, incluyendo Machine Learning, Procesamiento del Lenguaje Natural y Visión por Computadora.

2. Desarrollar el material didáctico necesario:

Desarrollar el material didáctico adecuado incluye seleccionar el tipo de laboratorios que sirvan a los objetivos de formación, ayudar a los estudiantes con materiales de práctica y ofrecer pruebas de práctica para evaluar el conocimiento y las habilidades de los estudiantes. Además, los instructores que han estado enseñando dentro del sistema educativo convencional podrían no sentirse muy familiarizados con la gestión de laboratorios basados en la nube.

Para facilitar la integración, el profesorado escolar necesita laboratorios preconstruidos como los laboratorios AI-900 proporcionados por CloudLabs. Estos son laboratorios preconstruidos y completamente listos para usar, gestionados de extremo a extremo por el equipo de CloudLabs. El profesorado escolar no necesitaría ningún soporte de TI ni experiencia en programación para lanzar y distribuir estos laboratorios.

3. Mejora de las competencias del instructor:

La mejora de las competencias del instructor es una parte crucial de cualquier programa educativo. Para garantizar que la adopción de la educación en AI en K-12 tenga éxito, se deben poner en marcha programas de desarrollo profesional como parte de la formación impregnada de AI. Para ayudar a los profesores a familiarizarse con lo que serán sus sesiones de clase, permitirles practicar con los laboratorios AI-900 puede ser el primer paso. Sin embargo, a los instructores se les debe proporcionar apoyo adicional con planes de lección y recursos didácticos

Pasos adicionales que pueden ayudar a los instructores a integrar la educación en AI en el currículo de K-12:

• Acceso a materiales didácticos, recursos y módulos de currículo apropiados para la edad, diseñados para captar el interés de los estudiantes en diferentes niveles de desarrollo.
• Oportunidades de aprendizaje continuo para mantenerse al día con los enfoques educativos en evolución y las tecnologías emergentes de AI relevantes para diferentes grupos de edad.
• En colaboración con los desarrolladores de currículo, los instructores necesitan orientación para integrar los currículos actuales con conceptos y aplicaciones de AI, con planes de lección y contenido personalizados que se alineen con los estándares de enseñanza establecidos por el departamento de educación del estado correspondiente.

Desafíos que enfrentan las escuelas K-12 al ofrecer formación en AI:

Las escuelas de distrito, al implementar la educación en AI a nivel K-12, enfrentan varios desafíos. La falta del material didáctico requerido, la experiencia limitada en el uso de tecnología de software tanto para instructores como para estudiantes, junto con problemas de privacidad de datos, impide la adopción a gran escala de AI en K-12.

1. Falta de recursos :

El desafío más importante al que se enfrentan las escuelas es la falta de material didáctico y recursos. Para facilitar el aprendizaje habilitado por AI en las aulas, los laboratorios preconstruidos AI-900 pueden ser un material didáctico esencial. Sin embargo, para usar laboratorios basados en la nube, los estudiantes necesitan recursos en la nube para completar diversas tareas. Por ejemplo: los estudiantes necesitarán Azure Bot Services para desarrollar chatbots, Azure Computer Vision para realizar reconocimiento de imágenes, y así sucesivamente durante sus tareas de laboratorio.

La disponibilidad de estos recursos basados en la nube es un desafío importante. Si bien el programa Azure for Students de Microsoft es una buena opción para principiantes, tiene sus propios inconvenientes. El crédito gratuito de $100 en la nube proporcionado por Microsoft no puede renovarse antes de fin de año. Además, ciertos recursos tienen el acceso restringido dentro de este programa. En consecuencia, el profesorado escolar necesitaría invertir mucho tiempo desarrollando sus propios recursos.

Dado que este programa está vinculado a las cuentas de Azure de los estudiantes, los instructores no tienen ninguna visibilidad sobre las actividades de laboratorio de los usuarios, los recursos que están aprovisionando ni los créditos que han consumido. Por lo tanto, hacer seguimiento del progreso y la evaluación de los estudiantes resultaría complicado. El profesorado escolar necesita una mejor alternativa, una que admita todos los recursos requeridos, durante la duración necesaria, junto con un control centralizado de todos los entornos de los estudiantes.

2. La evaluación individual de los estudiantes resulta agotadora y consume mucho tiempo para los instructores:

No hay nada convencional en la formación en aula impregnada de AI, y por ello la evaluación de los estudiantes también necesita una mejor alternativa, una que no consuma tiempo ni resulte agotadora. Las ventajas adicionales de esta alternativa deben incluir la Validación de Habilidades para identificar si los alumnos fueron capaces de comprender plenamente los conceptos y aplicar su formación en la práctica. Este modelo de evaluación, que está completamente automatizado y puede demostrar las habilidades de los alumnos, es posible gracias a la función de Validación de Laboratorio de CloudLabs.

3. Determinar el éxito de la certificación entre los estudiantes:

El profesorado escolar necesita un análisis detallado del rendimiento de los estudiantes y de la tasa de finalización de los laboratorios para determinar el éxito de la certificación. Al hacer seguimiento de la actividad de los estudiantes, el estado de los laboratorios y las puntuaciones de los laboratorios, pueden identificar áreas de mejora y desarrollar estrategias basadas en datos para un programa de certificación exitoso.

Cómo CloudLabs logró habilitar la educación en AI a escala

Los desafíos que restringen la adopción de AI para K-12 a escala pueden mitigarse eficazmente con las capacidades de CloudLabs. CloudLabs es una plataforma de laboratorios virtuales que busca hacer que la formación en TI sea inmersiva con experiencias prácticas. Sin embargo, son las múltiples funciones de la plataforma y el marcado énfasis en satisfacer cada requisito único de nuestros partners lo que convierte a CloudLabs en la solución preferida para habilitar la inteligencia artificial en la educación K-12.

• Laboratorios preconstruidos disponibles al instante:

CloudLabs ha simplificado la implementación de laboratorios virtuales con laboratorios preconfigurados disponibles al instante y gestionados de extremo a extremo. Estos laboratorios no requieren una configuración compleja ni ningún ajuste adicional. La fácil accesibilidad a los laboratorios virtuales lo convierte en la solución ideal, sin sobrecarga de TI para el profesorado escolar y con costes mínimos de infraestructura.

• Distribución sencilla de laboratorios:

La implementación de laboratorios es una experiencia fluida que los estudiantes pueden lograr en unos pocos pasos sencillos. Una vez que el instructor comparte la URL, los estudiantes pueden acceder a sus laboratorios en el portal de CloudLabs. Dado que los laboratorios están preimplementados, los entornos virtuales (VM) se ponen en marcha fácilmente en unos minutos. Los estudiantes no necesitan nada más que una conexión a internet potente. Los instructores pueden escalar fácilmente el número de laboratorios según la cantidad de estudiantes, sin dependencia de infraestructura. Todo el proceso no implica ninguna solución de problemas, lo que lo convierte en una opción muy viable para el profesorado escolar.

• Infraestructura de laboratorio optimizada:

CloudLabs ofrece un aprovisionamiento de laboratorios de extremo a extremo. La infraestructura de laboratorio está altamente optimizada para satisfacer los requisitos del usuario. Todos los recursos necesarios están preconfigurados, y las licencias se extienden a todos los usuarios según el requisito de formación. Los instructores pueden centrarse únicamente en la formación sin dedicar tiempo a aprovisionar recursos o a ajustar las VM.

• Un material didáctico integral para el aprendizaje práctico:

Los instructores necesitan material didáctico integral para una formación en el aula con impacto, que ofrezca un apoyo esencial a los estudiantes. Quienes interactúan por primera vez con las tecnologías de AI en entornos de laboratorio basados en la nube pueden encontrar dificultades para navegar por las tareas del laboratorio, lo que provoca errores, pasos pasados por alto y resultados no deseados.

Para superar este desafío, CloudLabs ofrece guías de laboratorio detalladas con instrucciones paso a paso a seguir para una tarea de laboratorio determinada. Los estudiantes también reciben una serie de pruebas de práctica para evaluar las habilidades y los conocimientos adquiridos durante las sesiones prácticas. Esto alivia una tarea pesada para los instructores, que consiste en elaborar el material didáctico desde cero.

• Validación de laboratorio para determinar el éxito de la certificación :

Para determinar el éxito del programa de certificación, es necesario practicar la Validación de Habilidades para los estudiantes. Los estudiantes pueden activar la función de Validación de Laboratorio y demostrar las habilidades adquiridas con la práctica directa. Después de completar las tareas, los estudiantes pueden validar sus laboratorios haciendo clic en el botón de validación de laboratorio en la máquina virtual.

Un estado de validación de laboratorio exitoso implica la finalización correcta de la tarea, mientras que, si se omite algún paso o se realiza de forma incorrecta, los estudiantes recibirán un mensaje de revisión para volver a intentarlo y corregirlo. Mientras que los estudiantes pueden practicar la autoevaluación, ya que tienen una segunda oportunidad para rectificar sus errores y aprender de ellos, los instructores pueden automatizar el proceso de evaluación de los estudiantes, ahorrándoles más tiempo.

Por qué CloudLabs es la solución ideal para AI en la educación K-12:

1. Mejores resultados de aprendizaje con apoyo integral al estudiante:

Para garantizar resultados de aprendizaje exitosos, el apoyo integral al estudiante resultó crucial. Los instructores pueden supervisar de cerca las actividades de los estudiantes e intervenir cuando estos necesiten su apoyo a través de Shadow Labs.

Los shadow labs ofrecen una vista por encima del hombro de los laboratorios de los estudiantes, para brindar apoyo en tiempo real.

2. Agilizar la evaluación de los estudiantes con la validación de laboratorio:

Con la función de Validación de Laboratorio, la calificación automática de los laboratorios de los estudiantes aligeró significativamente la carga de trabajo del instructor. Los instructores pueden obtener una visión completa del rendimiento de la clase para un módulo de laboratorio determinado, con la puntuación individual de cada laboratorio.

3. Generación automática de informes de certificación:

Determine el éxito de la certificación analizando la tasa de finalización exitosa de los laboratorios. Ofrece informes de Power BI sobre las actividades de laboratorio y las puntuaciones de los usuarios.

4. Un sistema de facturación transparente:

CloudLabs sigue un sistema de facturación fija para los laboratorios preconstruidos. Sin cargos adicionales por el consumo de recursos o por exceder el presupuesto.

Aspectos adicionales destacados de la plataforma CloudLabs para un programa de formación en AI exitoso:

• Consola de administración:

Los instructores pueden tener plena visibilidad y control sobre los entornos de laboratorio de los estudiantes con la Consola de Administración de CloudLabs. La Consola de Administración es un portal de autoservicio fácil de usar que otorga controles administrativos a los instructores, con los que pueden:

• Habilitar el acceso de usuario para los estudiantes registrados y distribuir los laboratorios.
• Supervisar el estado del laboratorio de los estudiantes, ya sea Aprobado, Implementando, Fallido o Eliminado.
• Aprobar las licencias necesarias para los estudiantes.
• Controlar los laboratorios de los usuarios con la función de Iniciar/Suspender.
• Acceder al informe de Validación de cada participante para hacer seguimiento de su progreso.
• Anular el estado de validación: con esta función, los instructores pueden cambiar el estado de validación de los usuarios según sea necesario. Por ejemplo, el estado de validación ‘Fallido’ puede cambiarse a ‘Correcto’
• Portal de CloudLabs para alumnos :

El portal de CloudLabs está diseñado para ofrecer una experiencia de aprendizaje fluida, con una incorporación rápida, una navegación sencilla y una interfaz de usuario inmersiva. Los alumnos pueden optimizar su recorrido de aprendizaje con una serie de funciones integradas en el portal.

• Los alumnos pueden lanzar fácilmente sus laboratorios en unos pocos pasos sencillos con el enlace de registro y el código de activación o código de cupón.
• La máquina virtual viene con una pantalla dividida dedicada a todos los detalles necesarios, como la duración del laboratorio y las instrucciones de navegación.
• Las instrucciones de navegación se dividen en una serie de pestañas para las guías de laboratorio, los detalles del entorno y la información de recursos, que resultan útiles al trabajar con los laboratorios.
• Las guías de laboratorio ofrecen instrucciones paso a paso para completar con éxito la tarea del laboratorio.
• Los detalles del entorno ofrecen las credenciales de inicio de sesión de Azure y las credenciales de la máquina virtual.
• Los alumnos también pueden hacer seguimiento de los recursos implementados en el entorno dado y de su límite máximo de tiempo de actividad. Al iniciar y detener la máquina virtual, los alumnos pueden gestionar sus recursos de forma eficiente.
• Los estudiantes que hayan completado su tarea de laboratorio pueden hacer clic en el botón de validación de laboratorio y someterse a una autoevaluación para identificar errores y corregirlos con la revisión de errores proporcionada por la plataforma.
• Cumplimiento de las políticas de protección de la privacidad de los estudiantes:

CloudLabs se destaca como la plataforma de formación ideal para las escuelas de distrito, gracias a su estricto cumplimiento de las políticas estadounidenses de privacidad y protección de datos para estudiantes escolares. Al cumplir con la Children’s Online Privacy Protection Act (“COPPA”) y la Family Educational Rights and Privacy Act (“FERPA”), CloudLabs garantiza la protección completa de los datos y los derechos de privacidad de los estudiantes, convirtiéndose en una opción segura y de confianza para las instituciones educativas.

• Marco de automatización de CloudLabs:

Los instructores obtienen laboratorios totalmente gestionados con un sólido marco de automatización, lo que reduce la carga de trabajo y permite un programa de certificación escalable

• Una única plantilla de laboratorio puede reutilizarse varias veces para replicar entornos de laboratorio similares sin esfuerzo.
• Programar la duración del laboratorio, tras la cual todos los laboratorios se eliminan automáticamente.
• Las capacidades de calificación automática de CloudLabs ayudan a la evaluación de los estudiantes a escala.

Conclusión:

CloudLabs es una plataforma de formación virtual que se esfuerza por hacer que la formación en TI sea inmersiva con su aplicación práctica. Sin embargo, navegar por la formación basada en la nube puede resultar complicado. Para ayudar a los instructores y a los administradores escolares a configurar un programa de certificación como el de AI para K12, los laboratorios preconstruidos AI-900 de CloudLabs pueden ayudar a mitigar los distintos desafíos gracias a sus funciones centradas en el cliente, que permiten una integración fluida con el currículo escolar. Obtenga más información sobre los laboratorios virtuales de CloudLabs y descubra cómo las principales instituciones educativas están transformando sus campus con las capacidades de CloudLabs.