Kalouk
Un ecosistema de herramientas computacionales y componentes web para la creación de contenidos interactivos con elementos de matemáticas y programación aplicados al análisis de datos.
Proyecto de docencia
Estrategias docentes para sesiones virtuales interactivas con el desarrollo de un nuevo sistema web: una experiencia en el curso Modelos Probabilísticos de Señales y Sistemas
Informe final | julio de 2025
Información general
| Ítem | Descripción |
|---|---|
| Código de proyecto | PD-IE-472-2022 |
| Unidad académica | Escuela de Ingeniería Eléctrica |
| Vigencia inicial | 1 abril 2022 / 31 marzo 2024 |
| Estado | Prórroga al 7 julio 2025 |
| Período informe final | 1 abril 2024 / 7 julio 2025 |
| Gestora Vicerrectoría Docencia | Marielos Montero Dien |
| Coordinadora Comisión Docencia | Mercedes Chacón Vázquez |
| Asesora ProInnova | Lilliana Rojas Guillén |
Participantes
Fabián Abarca Calderón
Investigador principal
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Universidad de Costa Rica
fabian.abarca@ucr.ac.cr
Estudiantes asistentes
- Sirlany Mora García, ECCI
- Wilmer Jesús Araya Rivas, ECCI
- Yasty Sánchez Piedrahita, ECCI
- Diego Alfaro Segura, EIE
ECCI - Escuela de Ciencias de la Computación e Informática, UCR
EIE - Escuela de Ingeniería Eléctrica, UCR
Beneficiarios
Información de la cantidad total de estudiantes y docentes que se vieron beneficiados con la ejecución del proyecto.
54
Estudiantes del curso de probabilidad que participaron en la evaluación pedagógica
3
Profesores que participaron en una sesión especial de demostración de los resultados
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Actividades desarrolladas
Actividades desarrolladas en la ejecución del proyecto de docencia para la consecución de los objetivos propuestos.
La principal actividad de este proyecto fue desarrollo tecnológico, por lo que las actividades se enfocaron en la creación del sistema web que da soporte a las actividades interactivas. Las actividades desarrolladas también incluyen el diseño de la estrategia pedagógica para la implementación en el curso.
Los detalles están en la página de objetivos y en las secciones de diseño y desarrollo.
ℹ️ Más información
- 📋 Objetivos
- ✏️ Diseño
- 🔧 Desarrollo
Logros y resultados
Descripción de los logros o resultados alcanzados con la ejecución del proyecto, considerando el cumplimiento de los objetivos y metas propuestas y también otros elementos que emergieron del proceso y resultaron relevantes o impactaron la ejecución del proyecto.
Los siguientes son los componentes tecnológicos y pedagógicos desarrollados:
Kalouk WEB
Un servidor web versátil para generación de datos sintéticos utilizados en el curso y sus proyectos, accesibles por medio de diferentes modelos de comunicación (REST API, WebSocket, SSE y webhooks).
Kalouk MCP
Un servidor web con el protocolo de contexto de modelos (MCP) para proveer datos e información de contexto sobre la teoría del curso a agentes de inteligencia artificial.
Kalouk CLI
Una interfaz de línea de comandos (CLI) para interactuar de forma programática con los servicios de Kalouk, como Kalouk WEB y Kalouk MCP.
Kalouk JS
Un conjunto de componentes de JavaScript para actividades interactivas en sitios web, tanto en las presentaciones como en el contenido teórico.
Kalouk PY
Un paquete de Python para interactuar con los servicios y herramientas de Kalouk, especialmente para la gestión de contenidos y evaluaciones del curso.
Kalouk XYZ
Un sitio web para alojar presentaciones interactivas de Slidev para sesiones sincrónicas, utilizando las integraciones desarrolladas con Kalouk.
Kalouk PWA
Aplicación móvil tipo aplicación web progresiva (PWA) para facilitar el acceso a los contenidos de Kalouk desde el celular.
Kalouk PyX
Tutoriales básicos de programación en Python aplicados a la ciencia e ingeniería de datos, base para los ejercicios de programación del curso en Kalouk.
Proyectos de programación
Ejercicios de recolección y análisis de datos para el aprendizaje de herramientas de programación de Python en escenarios realistas y más complejos.
improbabilidades.com
Un sitio web para alojar el contenido teórico del curso como libro digital interactivo, utilizando las integraciones desarrolladas con Kalouk.
Guía pedagógica
Recomendaciones para el desarrollo de material teórico y presentaciones interactivas utilizando las herramientas de Kalouk.
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- ☑️ Resultados
Dificultades
Reporte de las dificultades enfrentadas y la estrategia para revertirlas en beneficio de los logros del proyecto de docencia.
Este proyecto necesitó dos prórrogas para su finalización por las dificultades enfrentadas.
Las dificultades radicaron en dos dimensiones: tecnológica, ya que el desarrollo de los componentes web fue retador y requirió más tiempo del inicialmente previsto, incluyendo un cambio completo de tecnologías hacia el final del proyecto, y pedagógica, ya que la implementación de las actividades interactivas en el curso Modelos Probabilísticos de Señales y Sistemas estuvo retrasada por la ausencia de las herramientas desarrolladas y no permitió un tiempo adecuado para su diseño.
A pesar de lo anterior -o gracias a lo anterior-, el proyecto experimentó una transformación en un nuevo ecosistema que, al criterio del autor, logró trazar un camino prometedor para la implementación de actividades interactivas en cursos de matemáticas y programación, validando el propósito original del proyecto.
Procesos emergentes
Reporte de procesos emergentes como enlace con TFG, presentaciones en congresos, conferencias o seminarios, en el caso de haberse dado.
Para el segundo ciclo del 2025 hay varios temas planteados de trabajos estudiantiles.
Proyecto eléctrico
Curso integrador de bachillerato en ingeniería eléctrica:
- Diseño y desarrollo de actividades interactivas de análisis de datos con el ecosistema Kalouk
Objetivos
Objetivo general
Desarrollar cinco experiencias educativas interactivas relacionadas con los cinco temas principales de la teoría del curso Modelos Probabilísticos de Señales y Sistemas.
- Implementación de un agente de inteligencia artificial con el protocolo de contexto de modelos (MCP) y el ecosistema Kalouk
Objetivos
Objetivo general
Desarrollar un servidor y un cliente con el protocolo de contexto de modelos (MCP, Model Context Protocol) para crear un agente de inteligencia artificial capaz de interactuar con los contenidos del curso y las herramientas de Kalouk.
Trabajo final de graduación
Modalidad proyecto de graduación:
- Diseño de la estrategia de operación y mantenimiento del ecosistema Kalouk
Objetivos
Objetivo general
Implementar una estrategia de operación y mantenimiento para el ecosistema de componentes Kalouk, por medio de plataformas tecnológicas para el monitoreo, la información de seguridad y la gestión de eventos, con el fin de procurar la optimización de un conjunto seleccionado de requisitos no funcionales del sistema.
Objetivos específicos
Identificar las tecnologías, arquitecturas, estándares y técnicas computacionales utilizadas en el monitoreo, la información de seguridad y la gestión de eventos de sistemas informáticos mediante una investigación bibliográfica y documental para la selección de las herramientas y perspectivas teóricas necesarias para el diseño de la estrategia.
Describir las características de los sistemas de software como servicio (SaaS, Software-as-a-Service) en las categorías de sistemas de presentaciones en línea y plataformas de aprendizaje digital, mediante una investigación bibliográfica y documental para la identificación de los requisitos no funcionales más relevantes en la aplicación Kalouk.
Modelar una estrategia de referencia para la operación y el mantenimiento del sistema mediante las metodologías elegidas, con el fin de procurar la optimización del conjunto de requisitos no funcionales.
Implementar un prototipo de aplicación de la estrategia diseñada mediante una plataforma como prueba de concepto del sistema.
Validar la implementación del prototipo de la estrategia por medio de simulaciones y pruebas de campo, para comprobar su funcionamiento y describir posibles mejoras futuras.
Otros enlaces
Con los resultados obtenidos es posible y deseable la formulación de enlaces con otras iniciativas docentes y la participación en conferencias y seminarios en el futuro próximo.
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Publicaciones o divulgaciones
Reporte de publicaciones o divulgaciones realizadas a partir de la ejecución del proyecto y que evidencian los principales aportes a la docencia universitaria.
Hay tres artículos en desarrollo, a partir del proceso y los resultados del proyecto:
- Kalouk: ecosistema de contenidos web y su estrategia para sesiones virtuales con contenidos de matemática y programación
- Measuring students' engagement in online synchronous teaching: a manual and semi-automatic methodology using the learning platform Kalouk
- Context Server for LLM Interfaces in Virtual Learning Environments Using Kalouk and the Model Context Protocol
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Observaciones y recomendaciones
Enumerar observaciones o recomendaciones relacionadas con el impacto y resultados del proyecto que pueden ser acogidas para la formulación de una Iniciativa Docente.
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Reporte de personas participantes
Reporte de la apreciación general de todas las personas involucradas en el proyecto de docencia (responsable, colaboradoras y participantes) en torno al impacto del proyecto.
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Estrategias de divulgación
Detallar las estrategias que se utilizarán para la divulgación de los resultados obtenidos en el Proyecto de Docencia.
- Como proyecto de software libre, los resultados del proyecto están disponibles en línea, en el sitio web del proyecto y en los repositorios de código.
- Como proyecto académico, los resultados del proyecto se divulgarán en la comunidad universitaria, a través de presentaciones y artículos académicos.
- Como proyecto de docencia, los resultados del proyecto serán utilizados de forma permanente e incremental en el curso Modelos Probabilísticos de Señales y Sistemas, a través de las actividades interactivas desarrolladas y la guía pedagógica.
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Resumen de cumplimiento de objetivos
Completar la tabla final del cumplimiento de los objetivos.
| Objetivo específico | Metas | |
|---|---|---|
| 1 | Requisitos | 100% |
| 2 | Tecnologías | 100% |
| 3 | Arquitectura | 100% |
| 4 | Programación | 93% |
| 5 | Contenidos | 80% |
| 6 | Evaluación | 80% |
| 7 | Divulgación | 75% |
Nota: hay un indicador por cada meta, entonces el porcentaje de avance es el mismo.
La descripción de avance en relación con el 📆 cronograma y las 📝 observaciones están en la sección de objetivos.
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Informe económico
Completar la tabla de informe económico final.
El proyecto solamente utilizó la ayuda económica de la Vicerrectoría de Docencia para el subsidio de horas asistente. No hay gastos en otras partidas.
| Ítem | |
|---|---|
| Período del informe | 1 abril 2022 / 7 julio 2025 |
| Monto total asignado | 0 CRC |
| Nombre de la partida | N/A |
| Monto asignado por partida | 0 CRC |
| Total ejecutado | 0 CRC |
| Monto sin ejecutar | 0 CRC |
| Observaciones | Sin observaciones |