REDTCUE

TCUE

Principal

Página principal TCUE

Formulario Desafío: NT101



 

 tcuenew

 

 

 

DESAFÍO UNIVERSIDAD - EMPRESA 2023

Esta necesidad tecnológica forma parte del Concurso de Proyectos de I+D+i y/o consultoría en colaboración Universidad – Empresa “Desafío Universidad Empresa” 2023 organizado por la Fundación Universidades y Enseñanzas Superiores de Castilla y León. 

  

 Referencia:    NT101  

Tipo de Entidad: Emprendedor

Título del proyecto
 
Aplicación educativa centrada en el reconocimiento visual y la predicción de reacciones de compuestos orgánicos mediante Inteligencia Artificial.
 

 

 Acrónimo   SnapChem 

Resumen

  Área de interés principal de la demanda

    Salud y Atención social - N/A

Desarrollo de una aplicación educativa centrada en la química orgánica, y enfocada en mejorar el entendimiento y la asimilación de los conceptos por parte de los estudiantes universitarios. Se implementará un sistema de reconocimiento visual de moléculas que, al capturar una imagen, proporcionará información esencial y predecirá los mecanismos de reacción al interactuar con otros compuestos. También se diseñará un apartado donde poner en práctica lo aprendido y donde debatir dudas. Todo ello se desarrollará teniendo en cuanta la química verde.

  Áreas de interés secundarias  

   Tecnologías y ciberseguridad, Energía y medioambiente - N/A

 

DESCRIPCIÓN DE LA NECESIDAD DEMANDADA 

1.- Descripción de la demanda tecnológica.

Concepto de química orgánica :
La química orgánica es la rama de las ciencias naturales que estudia de manera holística aquellos compuestos que presentan carbono en su estructura. Dicha ciencia está implicada en una gran multitud de procesos. Mediante la química orgánica podemos: sintetizar medicamentos, aromas, plásticos, fibras, tintes, fertilizantes, cosméticos... No se puede negar su relevancia en la sociedad de hoy en día, y por esto es requisito indispensable que los profesionales encargados de conocer su funcionamiento estén bien formados.
Como cabe esperar, es una ciencia extensa y compleja que requiere de esfuerzo y dedicación para ser comprendida. Son diversas las titulaciones universitarias en las que se imparten varias asignaturas sobre química orgánica, por citar algunas: química, ingeniería química, farmacia, biología, biotecnología... Como se puede ver, hay un gran número de personas implicadas.

Durante estas titulaciones se estudian tres grandes temáticas de la química orgánica:
• Formulación: en esta parte se enseña a nombrar los compuestos orgánicos y a dibujarlos según las normas vigentes. Para su examinación se suele o pedir el nombre de la molécula habiéndose aportado previamente un dibujo previo, o dibujar una molécula habiéndose dado el nombre previo de la misma.

• Reacciones: en esta parte se profundiza en la naturaleza de los compuestos, teniendo en cuenta su peso, los átomos que los forman, el pH que tienen… y como ello afecta a su interacción con otros compuestos. Es un área extremadamente densa en la que hay, no solo que comprender, si no también que memorizar una gran cantidad de reacciones que serán indispensables. Su examinación es muy diversa, puede ser completar una reacción, explicar su mecanismo de una reacción, resultados alternativos de la reacción, formas más eficientes de llevarse a cabo (en cuestión de tiempo, dinero, efectividad...)

• Espectros: en esta parte se aprende a identificar compuestos a través de sus espectros, datos numéricos y gráficos intrínsecos a cada molécula suministrados por una máquina especializada.
Situación actual de los estudiantes frente al estudio de la química analítica:

A través de una investigación preliminar, se ha observado que muchos estudiantes universitarios experimentan frustración al abordar la asignatura, ya sea debido a su complejidad, a la escasez de tiempo o a los costos adicionales asociados con su estudio (profesores particulares y academias principalmente). Por esta razón, nuestro objetivo es desarrollar una herramienta que tenga en cuenta, las necesidades de los estudiantes universitarios, permitiéndoles ahorrar tiempo, esfuerzo y dinero. Al mismo tiempo, queremos destacar la importancia y el valor significativo que esta área posee en sus futuras carreras.



Funcionalidades que ofrece la herramienta:

-Resolución de dudas relacionadas con la formulación, reacciones QUímicas y espectros moliculares: ofrecer respuestas precisas y actualizadas sobre nomenclatura y reacciones químicas y espectros moleculares. En la medida de lo posible estas respuestas se alinearán con la "green chemistry" favoreciendo el desarrollo de profesionales cualificados y que apuesten por una química sostenible. Para ello se desarrollará un software capaz de reconocer la molécula, reacción o espectro de una foto y completar la información pertinente que requiera el usuario.

-Aprendizaje interactivo o gamificación: la sección de juegos educativos motiva a los estudiantes a practicar y reforzar los conceptos aprendidos de manera entretenida. Además, la aplicación evalúa los resultados obtenidos por el estudiante y se encarga automáticamente de potenciar aquellas áreas de mayor flaqueza.

-Aprendizaje colaborativo: mediante una sección de foro se fomentará la interacción entre estudiantes, permitiendo debatir dudas y recibir asistencia de otros miembros de la comunidad académica.

Interfaz intuitiva y accesibilidad: su diseño facilitará la navegación y búsqueda de información, la adaptación a personas con discapacidad auditiva y el entendimiento de conceptos estructurales mediante su visión 3D integrada.



Alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible, :
Alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible, mediante este proyecto, queremos incentivar:

– Educación de calidad (ODS4): proporcionando una herramienta que solucione las dudas en cualquier momento del día, con explicaciones adaptadas a cada estudiante y con la que pueda practicar y debatir lo aprendido.

– la reducción de las desigualdades (ODS10): creando una herramienta con gran información y accesible a cualquier persona con sistemas digitales básicos.

– La acción por el clima (ODS13): centrando todo el desarrollo de la herramienta en la importancia de la química verde.



Porque cubrir esta demanda:

– Es una práctica docente que facilitará la transmisión de conocimientos entre profesor y alumno de forma práctica.

– Acerca de manera amena e interactiva la ciencia a la ciudadanía.

– La puesta en escena digital ofrece un entorno menos tosco y más agradable de utilizar que las referencias físicas ya existentes.

– Promueve el entendimiento de conceptos científicos

2.- Antecedentes.

No existe ninguna herramienta tecnológica con las mismas funcionalidades al nivel educativo al que queremos dirigirlo. Por el contrario, si existen herramientas destinadas a ser utilizadas por profesionales o por jóvenes que no han accedido aún a estudios universitarios, pero que o bien son demasiado técnicas, o bien son demasiado escasas en cuento a lo que ofrecen. Por otro lado, si existen opciones que, si bien resuelven los problemas planteados al nivel de estudio planteado, no presentan las ventajas competitivas que queremos desarrollar. Entre estas opciones caben sobre todo destacar: libros especializados de química orgánica, clases particulares y videos online.

3.- Posibles enfoques del proyecto de investigación.

- Investigación en el uso de herramientas de Inteligencia Artificial en el ámbito educativo
- Investigación sobre las principales dificultades educativas que encuentran los estudiantes universitarios al enfrentarse a la asignatura de la química orgánica
- Fomento de la química verde

4.- Enfoques sin interés

        N/D

 

PALABRAS CLAVE: Química orgánica, Educación, Reconocimiento visual, Inteligencia Artificial, Gamificación

-- 

Si desea remitir una propuesta de solución tecnológica (proyecto de investigación y/o consultoría) deberá remitirla en los terminos establecidos en la convocatoria  hasta el 29 de enero de 2024 incluido (plazo ampliado).

Demanda Tecnológica en formato pdf: www.redtcue.es/desafio/demandas/nt101   pdf

Formulario de participación investigadores 

Más información, Bases y Anexos.

 t cue LOGO  Selección 229 desafioempresa 

Top