Process Mining en los Procesos de Matriculación, Creación y
Resolución de Cuestionarios de Moodle
Fabricio Javier Rivadeneira
Zambrano1,
Ronald Cedeño Coveña1, Stalin
Valarezo Lucas1,
Rodolfo Andrés Rivadeneira
Zambrano2, Silvia Mercedes Carvajal Rivadeneira3
1 Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí
2 Universidad Técnica de Manabí
3 Unidad Educativa Julio Pierregrosse
*
fabricio.rivadeneira@uleam.edu.ec
Resumen
Contexto: Se desea analizar ciertos
procesos principales como: matriculación de estudiantes, creación y resolución
de cuestionarios, de una Unidad Educativa con el fin de comprender su desempeño
real mediante Minería de Procesos. Método: Se inició con la extracción de los
registros del servidor de Moodle de la Unidad Educativa, a su vez seguir como
una guía las fases de la metodología de minería de datos: KDD, luego el estudio
de las cuatro fuerzas denominada: forma, generalización, precisión y
simplicidad, con el uso del control detallado de la herramienta Discovery,
fundamental para establecer el porcentaje de las actividades y rutas adecuadas
para un análisis concreto de las actividades. Luego de aplicar la metodología y
las cuatro fuerzas, se realizó la identificación de las inconsistencias de cada
proceso. Resultados: los resultados indicaron que en el proceso de
matriculación existen inconsistencias en las actividades de: rol asignado,
usuario matriculado en curso y rol sin asignar, en el proceso de creación de
cuestionarios existen inconsistencias en las actividades página de edición de
cuestionario visualizada, curso visto y vista previa del intento iniciada, y en
resolución de cuestionarios inconsistencias en las actividades de intento
enviado. Conclusiones: Se concluyó que es importante aplicar Minería de
Procesos en registros de los procesos académicos y presentar su verdadero
desempeño en el mapa real de ellos.
Palabras claves: Disco, Minería de Procesos, Moodle,
Procesos, Metodología KDD.
Process Mining in the Processes of Enrollment,
Creation and Resolution of Moodle Questionnaires
Abstract
Context:
It is desired to analyze certain main processes such as: student enrollment,
creation and resolution of questionnaires, of an Educational Unit in order to understand its real performance through Process
Mining. Method: It began with the extraction of the records from the Moodle
server of the Educational Unit, in turn proposing the phases of the KDD
methodology, then the study of the four forces called: form, generalization,
precision and simplicity, with the use of the detailed control of the Discovery
tool, essential to establish the percentage of the activities and routes
suitable for a specific analysis of the activities. After applying the
methodology and the four forces, the inconsistencies of each process were
identified. Results: the results indicated that in the enrollment process there
are inconsistencies in the activities of: assigned role, user enrolled in
course and unassigned role, in the process of creating questionnaires there are
inconsistencies in the activities page of visualized edition of the
questionnaire, course seen and preview of the attempt
started, and in resolution of questionnaires inconsistencies in the activities
of the submitted attempt. Conclusions: It was concluded that it is important to
apply Process Mining in records of academic processes and present their true
performance in the real map of them.
Keywords:
Disco; Process Mining; Moodle; Process; KDD Methodology.
1. Introducción
Hoy
en día, la minería de procesos (Yzquierdo, 2013; Orellana, et al., 2015) se utiliza
para hacer una descripción formal de los procesos a través de mecanismos que
descubren, monitorean y sugieren mejoras en los procesos, por ejemplo, análisis
de la atención médica en los hospitales, análisis del flujo de producción de
las empresas, análisis de servicios de entrega, verificación de cumplimiento de
normas y reglas de negocio, identificación de personas involucradas en los
procesos y cómo estas se relacionan, entre otros.
En
general, este dominio se aplica en diferentes ámbitos como: organizaciones
públicas y privadas, financieras, de salud, empresas tecnológicas y todo tipo
de instituciones en general. En este sentido, la minería de procesos juega un
importante papel en el crecimiento y éxito de las organizaciones; propiciando
así la búsqueda y explotación de nuevas herramientas y métodos para el
procesamiento de datos e información almacenada en los sistemas de información.
Esta búsqueda ha originado el diseño de guías de trabajo, conocidos también
como procedimientos, para el desarrollo de proyectos de minería de procesos,
los cuales incluyen una serie de pasos o etapas a seguir para planear y guiar
el desarrollo de estos proyectos.
Por
esta razón se planteó el análisis de posibles inconsistencias y mejora de
procesos en el presente trabajo, adaptando una metodología basada en
metodología de Minería de Datos KDD que implica desde la abstracción del
escenario hasta el entendimiento y conocimiento siendo útil esta metodología
como guía para poder realizar el análisis y sugerir mejoras de los procesos en
las actividades mencionadas anteriormente, según Bogarín, Cerezo & Romero
(2017).
El proyecto consta de enfoques de investigación
de conceptos generales acerca de la minería de procesos, de cómo se obtendrá
los datos según Romero, Ventura & García (2007), del uso de una metodología
con relación a minería de procesos y, la respectiva aplicación del análisis
específico de cada uno de los procesos demostrando las posibles actividades que
afectan cada uno de los procesos de matriculación, creación y resolución de
cuestionarios y la comparación de procesos actuales con los que genera la herramienta
Disco, acompañado de los resultados y las conclusiones.
2. Materiales
y Métodos
Para aplicar minería de
procesos es necesario seguir una serie de pasos, para su desarrollo eligió
tomar como base la metodología de Minería de Datos llamada KDD, adaptándola a
la necesidad de minería de proceso este argumento se fundamenta en base a la
definición de (Norambuena & Zepeda, 2016) la cual indica: “La minería de
procesos es un campo que utiliza elementos de la minería de datos y el
modelamiento de procesos para realizar tareas de descubrimiento, evaluación de
conformidad y mejora de procesos”.
2.1. Desarrollo de los
Procesos de Matriculación, Creación y Resolución de Cuestionarios
Origen
de los datos: Para realizar los procesos de matriculación, creación y
resolución de cuestionarios se debe empezar por la obtención de los datos para
ello se ingresa a la plataforma Moodle con el rol de administrador luego se
realiza los siguientes pasos: ir a la opción administración del sitio, luego a
la opción informes del servidor, por ultimo se descargan los registros en la
opción conseguir estos registros. Aquí, el log de Moodle de la Unidad Educativa
cuenta con un total de 320,351 registros.
Luego
de cargar los datos en la herramienta Disco, se genera el primer mapa de
proceso conocido como mapa de proceso principal que engloba los procesos primordiales
de la unidad educativa como se observa en la figura 1 y, se procede filtrar los
eventos y actividades correspondientes a cada proceso de matriculación,
creación y resolución de cuestionarios.
Fig. 1 - Mapa del Proceso Parcial.
Se
tiene varios tipos de filtros para minería de procesos (Aalst, 2011), aquí se
aplicó el filtro endpoints, el cual se encargará de eliminar los procesos
incompletos, también se usará el filtro por atributo que permitirá filtrar las
actividades de los procesos correspondientes sea: matriculación, creación y
resolución de cuestionarios y también el filtro por subsecuencias donde se
seleccionará el evento único sea matriculación, creación y resolución de
cuestionarios, esto permitirá automáticamente relacionar los casos o usuarios
que hayan realizado dichas acciones.
3. Resultados
3.1. Análisis e
interpretación del proceso de matriculación.
El
presente mapa de proceso es el de matriculación, se aplica las cuatro fuerzas:
forma, generalización, precisión, simplicidad. En la figura 2 se observa las
siete actividades seleccionadas que hacen entendible para el respectivo
análisis.
Fig. 2 - Mapa de proceso de
matriculación con cuatro fuerzas.
En
la figura 2 se observa que el mapa se divide en dos, una con dirección hacia la
actividad curso visto con un total de frecuencia absoluta de 4970 interacciones
que representa el 17.63% de las interacciones realizadas dentro del proceso de
matriculación y la otra actividad llamada lista de usuarios vista con un total
de frecuencia de 4177 interacciones que representa el 14.81% de interacciones.
En
la actividad rol asignado se observa un total de frecuencia absoluta de 8.621
interacciones que representa el 30.57 % de las interacciones realizadas dentro
de esa actividad y, apunta a la actividad usuario matriculado en curso con un
total de frecuencia absoluta de 8.754 interacciones que representa el 31.05% de
la interacciones, las flechas negras representan la cantidad de veces que han
recorrido los usuarios de una actividad a otra; desde la actividad rol asignado
hasta la actividad usuario matriculado en curso hay 8.586 recorridos y, desde
usuario matriculado en curso hasta rol asignado existen 6.620 recorridos es
decir que en estas actividades son las que más interacciones se tienen.
3.2. Análisis e
interpretación del proceso de Creación de Cuestionarios.
El
siguiente mapa de proceso es el de creación de cuestionarios, observado en la
figura 3, se muestra un gráfico que en el que se aplican las 4 fuerzas y,
haciendo uso del control que ofrece Disco, se muestra las 6 actividades
seleccionadas que la hacen entendible para el respectivo análisis.
Fig. 3 - Mapa de proceso
creación de cuestionarios.
En
la figura 3, se observa que el mapa se dirige a varias rutas, una con dirección
hacia la actividad curso visto con un total de frecuencia absoluta de 4470
interacciones que representa el 33.53% de las interacciones realizadas dentro
del proceso de creación y, la otra actividad llamada página de edición del
cuestionario visitada con un total de frecuencia de 5.321 interacciones que
representa el 39.32% de interacciones. En la actividad Vista previa del intento
iniciada se observa un total de frecuencia absoluta de 137 interacciones que
representa el 1.03 % de las interacciones realizadas dentro de esa actividad,
es decir que estas actividades son las que menos interacciones se tienen.
3.3. Análisis e
interpretación del proceso de Resolución de Cuestionarios.
El
siguiente mapa de proceso es el de resolución de cuestionarios, lo observamos
en la figura 4, se muestra un gráfico que en el que se aplican las cuatro
fuerzas y, haciendo uso del control detallado se observa las ocho actividades
seleccionadas las que la hacen entendible para el respectivo análisis.
Fig.
4 - Mapa de
proceso resolución de cuestionarios.
En
la primera actividad, llamada el usuario ha iniciado sesión la cual está
representada con un color gris, se observa que, dentro de la actividad hay un
total de frecuencia absoluta de 5640 interacciones que representa el 3.06% de
las interacciones realizadas por los usuarios. También, se observa que el mapa
se dirige a varias rutas, una con dirección hacia la actividad tablero de
eventos visto con un total de frecuencia absoluta de 6117 interacciones que
representa el 3.32% de las interacciones realizadas dentro del proceso de
resolución de cuestionarios. En la actividad intento de cuestionario
visualizado se observa un total de frecuencia de 141.307 interacciones que
representa el 76.78 % de las interacciones realizadas dentro de esa actividad,
es decir que estas actividades son las que más interacciones tienen.
4. Discusión
La minería de procesos y la referencia a la metodología
de Minería de Datos llamada KDD fue de gran utilidad para analizar los
procesos, conocer las actividades que generaron esas inconsistencias como “rol
sin asignar”, “vista previa del intento iniciada”, “intento enviado”, “página
de edición de cuestionario visualizada”, “curso visto” y, dar un análisis más
concreto con resultados que permitan a la entidad mejorar sus procesos, casos y
organizaciones.
Esta propuesta sirvió como fuente principal para realizar la
minería de procesos a la inclusión de las fases de: análisis de las columnas y
creación de mapa de procesos (general y específico) permitiendo obtener mapas
de procesos entendibles y analizables. La investigación del concepto de los
cuatros fuerzas denominadas forma, generalización, precisión, simplicidad junto
la aplicación de la herramienta control detallado del mapa de Disco permitió
establecer un correcto porcentaje de actividad y rutas adecuadas para realizar
un análisis concreto de los mapas de procesos.
En
el proceso de matriculación se evidencia que las actividades rol asignado y
usuario matriculado en curso hay un total de 61.12 % de interacciones lo que
conlleva que, en estas actividades hay más cantidad de interacciones por lo
tanto más horas de trabajo por parte del docente, este porcentaje se refleja en
la asignación individual del rol (estudiante) por parte del docente en la
plataforma. A su vez en el mismo proceso de matriculación se observa un 0,6 %
de interacciones dentro de la actividad rol sin asignar equivale a que, 22
casos docentes no han respetado esta parte del proceso de matriculación que a
futuro podría generar inconvenientes de acceso y permiso a los usuarios en la
plataforma.
En
el proceso creación de cuestionarios se evidencia que las actividades página de
edición de cuestionario visualizada y curso visto hay un total 73.45% de
interacciones lo que significa que, en estas actividades existen mayor cantidad
de trabajo de los docentes, esto se debe a que los docentes crean
individualmente cuestionarios para cada curso asignado. A su vez en el mismo
proceso de creación de cuestionarios la actividad vista previa del intento
iniciada hay un 1.03% de interacciones que equivale a que, 45 casos docentes no
han realizado una visualización previa del cuestionario antes de subirlo al
curso lo que puede generar problemas de interpretación de las preguntas e
incorrecta resolución por parte de los estudiantes.
En
el proceso de resolución de cuestionarios en la actividad intento enviado se
determinó que, de 1411 casos, solo 1 estudiante no envió el cuestionario, esta
información permite que el docente y entidad tome acciones sobre el asunto para
evitar pérdidas de año o suplencia.
Agradecimientos
Gracias
a la ex Facultad de Ciencias Informáticas de la Universidad Laica Eloy Alfaro
de Manabí, que formó los conocimientos que hicieron posible esta investigación,
el cuál es fruto del esfuerzo alcanzado al realizar el trabajo de graduación de
pregrado, de los autores y su tutor de tesis.
Referencias
Alejandro
Bogarín, Rebeca Cerezo & Cristóbal Romero. (2017). A survey on
educational process mining. Wiley Periodicals, 1-17.
Brian Keith Norambuena
& Vianca Vega Zepeda. (2016). Process mining
applications in software engineering. Scielo, 1.
Cristóbal Romero, Sebastián Ventura &
Enrique García. (2007). Data mining in course management systems: Moodle case
study and tutorial. Elsevier, 17.
Orellana, A., Pérez, D., & Larrea, O. U.
(2015). Process Mining in Healthcare: Analysis and Modeling of Processes in the
Emergency Area. IEEE (Revista IEEE
America Latina) ISSN: 1548-0992. Vol. 13, no. 5.
Van
der Aalst, W. M. (2011). Discovery, conformance and enhancement of
Business Processes. London New York: Springer.
Van der Aalst, W.M.P., and Song, M. (2008).
Towards comprehensive support for organizational. Decision Support Systems. ISBN:
978-90-386-1024-5, 300- 317.
Yzquierdo,
H. (2013). Minería de procesos como herramienta para la auditoria. Ciencias de
la Información, vol. 44.