Optimizing programming language learning: A data analytics-based approach for Systems Engineering students at Los Libertadores University Foundation

Abstract

The research proposes a solid methodology for constructing predictive models of academic performance in Systems Engineering students, based on detailed analysis of academic data, especially in programming and intermediate programming. By utilizing various metrics, it seeks to enhance educational analytics and the prediction of performance in specialized areas. Students from the first and second semesters of the last five years will be analyzed, meticulously collecting data and employing three machine learning techniques to construct predictive models with an accuracy close to 65 %. Thus, the Naïve Bayes-based model stands out for identifying students prone to repeating and dropping out, examining the most relevant characteristics for predicting academic performance. This approach aims not only to improve predictive capacity in Systems Engineering but also to be replicable in other courses and programs. Consequently, the methodology will contribute to improving learning processes and generating intervention strategies for students at risk of repetition and dropout, aligning with the research mission of catalyzing a positive impact on educational quality and student well-being, acting as an agent of interdisciplinary transformation.

La investigación propone una metodología sólida para construir modelos predictivos de rendimiento académico en estudiantes de Ingeniería de Sistemas, basada en el análisis detallado de datos académicos, especialmente en programación y programación intermedia. Busca mejorar la analítica educativa y la predicción del rendimiento en áreas especializadas utilizando diversas métricas. Se analizan estudiantes del primer y segundo semestre de los últimos cinco años, recopilando datos meticulosamente y empleando tres técnicas de aprendizaje automático para construir modelos predictivos con una precisión cercana al 65 %. Así, el modelo basado en Naïve Bayes se destaca por identificar estudiantes propensos a repetir y abandonar, examinando las características más relevantes para la predicción del rendimiento académico. Este enfoque no solo busca mejorar la capacidad predictiva en Ingeniería de Sistemas, sino también ser replicable en otros cursos y programas. En consecuencia, la metodología contribuirá a mejorar los procesos de aprendizaje y a generar estrategias de intervención para estudiantes en riesgo de repitencia y deserción, alineándose con la misión de la investigación de catalizar un impacto positivo en la calidad educativa y el bienestar estudiantil, actuando como un agente de transformación interdisciplinaria.