Implementación de un modelo matemático de optimización para la asignación de horarios de clase y recursos tecnológicos mediante Python en un Instituto de Lenguas Extranjeras, periodo 2024-6b.

Abstract

La gestión académica en instituciones educativas antes del inicio de clases es un proceso susceptible de generar ineficiencias operativas, especialmente en entornos virtuales con plazos de planificación ajustados. El objetivo de este estudio fue implementar un modelo de optimización matemática para automatizar la asignación de horarios de clases predefinidas a profesores y recursos tecnológicos en un Instituto de Lenguas Extranjeras para el ciclo 2024-6B. La investigación fue aplicada, no experimental y transversal. Se realizó con la población total de elementos operativos del ciclo, incluyendo 46 clases, 30 profesores y sus recursos tecnológicos asociados. Se adoptó un enfoque mixto, formalizando los requerimientos institucionales en un modelo cuantitativo con un esquema secuencial de tres etapas basado en Programación Lineal Entera Binaria, implementado en Python. Se abordaron restricciones operativas complejas, como la prohibición de compartir cuentas de videoconferencia entre horarios contiguos y el límite de uso simultáneo por licencia de libro. Los resultados demuestran una asignación óptima que satisface el 100% de las preferencias docentes, cuantifica con precisión la necesidad de 4 licencias de videoconferencia adicionales y optimiza el inventario de libros a 7 de los 11 tipos disponibles. El tiempo de planificación se reduce de más de 12 horas manuales a aproximadamente 3 horas. Se concluye que el modelo desarrollado es una herramienta robusta para la planificación operativa. Su implementación garantiza una asignación factible que ofrece a la administración una base cuantitativa para la toma de decisiones estratégicas, evidenciando el impacto de la optimización matemática en la gestión educativa.