Linear algebra concepts with SageMath for systems engineering students


Authors

  • Samin Ingrith Ceron Bravo Universidad del Cauca
  • Magister Universidad del Cauca

DOI:

https://doi.org/10.22517/23447214.25171

Keywords:

ICT; educational innovations, algebra; geometry; equations

Abstract

This work presents an innovative proposal for the teaching and learning of systems of linear equations, graphical interpretation in the plane, in space and orthogonal projection, in the subject of Linear Algebra, mediated by the SageMath software as a technology of learning and knowledge. The proposal was carried out in some Linear Algebra courses in the Systems Engineering career at the University of Cauca, helping to increase its quality, reduce the retention rate and contribute to educational innovation in the university student population. The methodology for the development of this work consisted of the design and application of activities that comprise a set of problems which require the creation of functions in the Python programming language under the SageMath, environment to obtain possible solutions and correlate algebraic and geometric representation registers of the mathematical objects necessary for its solution. We conclude at the end of this educational research the relevance of the integration of technological tools within the classroom in conjunction with active methodological strategies to stimulate the understanding of some concepts of Linear Algebra; since the student can visualize, manipulate and observe these abstract mathematical objects, eliminating unnecessary manual actions and focusing on the analysis of logical deduction for the solution of the proposed activities.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Samin Ingrith Ceron Bravo, Universidad del Cauca

I graduated as a Doctor in Ciencia con Mención en Matemáticas, Universidad de Santiago de Chile:USACH in the year 1995, as a Magister en Ciencias-Matemáticas, Universidad del Valle, Colombia, Cali-Valle in the year 2011. Licenciada en Educación con Especialidad en Matemáticas, Universidad del Cauca, Colombia, Cauca-Popayán in the year 2005.  I currently work as a teacher in the Department of Mathematics at the University of Cauca and I am part of the research group " Estructuras Algebraicas, Divulgación Matemática y Teorías Asociadas".

Magister, Universidad del Cauca

Graduated from the University of Chile in 2011 as a Bachelor of Science with a mission in Mathematics, graduated as a Master in Mathematical Sciences from the University of Cauca in 2015. I currently work as a teacher in the Department of Mathematics at the University of Cauca and I am part of the research group " Estructuras Algebraicas, Divulgación Matemática y Teorías Asociadas ".

References

I. Goméz , Panel sobre investigación e innovación en Bogotá, S. IDEP, Ed., Bogotá, 2016.

R. A. Salcedo, La investigación en el aula y la innovación pedagógica, Publicación digital pagina web Biblioteca Luies Angel Arango del Banco de la Republica. ed., Bogotá, 2016.

R. Lozano, «B.3.De las TIC a las TAC: Tecnologías del aprendizaje y del conocimiento,» Anuario ThinkEPI, vol. 5, pp. 45-47, 2011.

C. Belloch, «Recursos tecnológicos en Educación y Logopedia,» 2012. [En línea]. Available: https://www.uv.es/bellochc/pedagogia/EVA1.pdf.

B. Kolman and D. Hill, Álgebra Lineal, vol. Octava Edition, México: Pearson Educación, 2006.

Unicauca, «Plan de estudio del programa de Ingeniería de Sistemas,» 11 03 2022. [En línea]. Available: https://www.unicauca.edu.co/versionP/oferta-academica/programas-de-pregrado/ingenieria-de-sistemas/plan-de-estudios.

J. Dorier, A. Robert, J. Robinet y M. Rogalsiu, «On the obstacle of formalism in linear algebra.,» de On the teaching of linear algebra., Dordrecht, Springer, 2000, pp. 85-124. DOI:10.1007/0-306-47224-4_2

P. Ortega, La enseñanza del álgebra lineal mediante sistemas informáticos de cálculo algebraico, Madrid: Universidad Complutense de Madrid, 2002.

A. Oktac y M. Trigueros, «¿Cómo se aprenden los conceptos de álgebra lineal?,» Relime, vol. 13, nº 4-II, pp. 373-385, 2010.

Y. Betancourt, Osquestación instrumental de recursos didácticos digitales para apoyar la enseñanza y el aprendizaje de conceptos del álgebra lineal., México: Centro de investigación y de estudios avanzados del IPN, 2014.

D. Leal, L. Rojas, T. Ortiz and J. Monrroy, Percepción de los docentes sobre sus acciones innovadoras, vol. 23(3), Bogotá, 2020, pp. 427-443.DOI: 10.5294/edu.2020.23.3.4

SageMath, «SageMath,» 30 01 2022. [En línea]. Available: https://www.sagemath.org/. [Último acceso: 14 03 2022].

G. Bard, «Sage para estudiantes de pregrado,» 2014. [En línea]. Available: http://www.sage-para-estudiantes.com/.

J. Hefferon, «Lab Manual for Linear Algebra,» 2021. [En línea]. Available: https://joshua.smcvt.edu/linearalgebra/lab.pdf.

Unir, «Tema1. Reflexionar: el uso de las nuevas tecnologías en el aula de Matemáticas,» de Nuevas tecnologías en la enseñanza de las matemáticas, Madrid, Universidad Internacional de la Rioja, 2021, pp. 1-23.

M. Moya, «De las TICs a las TACs: la importancia de crear contenidos educativos digitales.,» DIM: Didáctica, Innovación y Multimedia, [en línia]., vol. 27, pp. 1-15, 2013.

E. Maya and F. Pino, «Reflexion curricular en la Facultad de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones de la Universidad del Cauca: una oportunidad de innovación,» Industry, Innovation, and Infrastructure for Sustainable Cities and Communities: Proceedings of the 17th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education and Technology, pp. 1-10, 2019. DOI 10.18687/LACCEI2019.1.1.188

J. Arias, D. Manco and V. Uzuriaga, «Algunas causas que determinan el bajo rendiemiento académico en el curso de álgebra lineal,» Scientia et Technica, vol. XVI, nº 44, pp. 286-291, 2010.

A. Oktac, A. Sierpinska and A. Anadozie, A study of relationships between theoretical thinking and high achievement in linear algebra, Montreal: Concordia University, 2002.

C. Martinez and C. Vanegas, «Enseñar transformaciones lineales a partir del modelo Van Hiele: una propuesta aplicada a estudiantes de ingeniería.,» Educação Matemática em Pesquisa: Perspectivas e Tendências, vol. 3, pp. 205-223, 2021. DOI:10.37885/210303997

A. Avilez, J. Romero and G. Vergara, «Uso de Matlab como herramienta computacional para apoyarla enseñanza y el aprendizaje del ́Álgebra Lineal,» Matva, vol. III, pp. 83-91, 2016.

C. Rodriguez, «Diagnóstico de las dificultades de la enseñanza-aprendizaje en un curso de Álgebra Lineal,» CIAEM, pp. 1-12, 2011.

G. Rosales, «Uso de MATLAB para la enseñanza y aprendizaje de la solución de ecuaciones lineales con enfoque geométrico para ingeniería,» Revista Ingeniería Solifaria, vol. 6, nº 10, pp. 59-68, 2010.

C. Bravo, J. Cedeño, C. Coello, L. Coello and K. Guerrero, «El Proceso Enseñanza Aprendizaje del Álgebra Lineal. Sistematización e Implicación en las Carreras de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo,» Revista Ciencias Sociales y Económicas-UTEQ, vol. 3, nº 2, pp. 134-155, 2019. DOI:10.18779/csye.v3i2.300.

C. Andrews, A. Berman, S. Stewart and M. Zandieh, Challenges and Strategies in Teaching Linear Algebra, Switzerland: Springer, 2018. DOI: 10.1007/978-3-319-66811-6.

S. Grossman, Álgebra lineal, vol. Sexta Edición, S. D. C. McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, Ed., Maxico, 2008.

H. J. Martinez and A. M. Sanabria, Álgebra lineal, U. del Valle, 2014.

Downloads

Published

2023-12-15

How to Cite

Ceron Bravo, S. I., & Romero Luna, R. M. (2023). Linear algebra concepts with SageMath for systems engineering students. Scientia Et Technica, 28(04), 216–228. https://doi.org/10.22517/23447214.25171

Issue

Section

Ciencias Básicas