UNA METODOLOGÍA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LABORATORIOS

VIRTUALES COMO APOYO A LA PRESENCIALIDAD EN LA EDUCACIÓN

SUPERIOR

Francis Castellanos ArizaGrupo de investigación GIINTEL-CUC

CONTENIDO

Introducción y antecedentes1

2

Esquema de representación

3

Definición Laboratorios Virtuales

4

Directrices para creación

Conclusiones

5

6

1,2,3 de Laboratorios Virtuales

Introducción

La experiencia educativa basada en asignaturas teórico-prácticas ofrece a los participantes el tiempo y espacio necesarios para desarrollar los objetivos planteados?

Existe la cantidad suficiente y una alta disponibilidad de los componentes de un proceso de aprendizaje en la práctica de una asignatura. P.e. microscopios, tornos, router, maquinaria pesada, equipos especializados y costosos?

Posterior a una experiencia en un laboratorio de prácticas están disponibles las guías, procesos y evidencias de aprendizaje particulares de cada persona? Puede repetirse la experiencia cuando se requiera?

Es posible repetir la práctica a petición de los usuarios en un tiempo razonable sin afectar alguna otra programación de un laboratorio?

El nivel de obsolescencia de los equipos de prácticas de un laboratorio? es alto? Frente a equipos sofisticados y costosos, es fácil su manipulación y están disponibles para

todos los que requieran interactuar con ellos? Están preparados los laboratorios de práctica para atender a todo el publico que requiera de

ellos. P.e. discapacitados.

Antecedentes

La sociedad moderna requiere sistemas de enseñanza más flexibles, accesibles y adaptativos debido al carácter cambiante de las situaciones vividas, las limitantes de tiempo, espacio y costos y al alto grado de ocupación de las personas. (Alternativas Laboratorios Virtuales)

Inicios en los años 80 con concepto de instrumento virtual.

En 1991, Sistema de procesamiento digital de señales y conexión a internet.

En 1992, aparece el Laboratorio distribuido con el uso a distancia de comandos a un operador de un microscopio electrónico.

En 1993, aparece el concepto de colaboratorio. intereses de la comunidad científica en general con los ingenieros o informáticos para crear sistemas de comunicación y cálculo con herramientas de colaboración.

En 1994, se desarrolla un laboratorio virtual haciendo uso del concepto de simulación.

También el 1994, se da la primera experiencia de control remoto de un brazo de robot.

A partir de 1995, comienza el proceso de

formalización del concepto de laboratorio virtual.

Definición de principios: Colaboración entre usuarios, Presencia activa, Control completo sobre el entorno y libertad para realizar lo que se desee.

En 1999 se desarrolla una detallada especificación de cómo montar un laboratorio virtual con elementos comerciales disponibles.

A partir del año 2000 se masifica el uso del concepto para experiencias simuladas y control remoto haciendo uso de la Tecnología y telecomunicaciones.

Definición

LABORATORIOS VIRTUALES

“un espacio electrónico de trabajo concebido para la colaboración y la experimentación a distancia con objeto de investigar o realizar otras actividades creativas, y elaborar y difundir resultados mediante tecnologías difundidas de información y comunicación” . Reunión de expertos laboratorios virtuales. Paris 2000.

LABORATORIOS REMOTOS

El desarrollo de la tecnología y las comunicaciones y la Computación, ha suscitado una evolución de los laboratorios virtuales (LV), llegando al concepto de Laboratorios remotos (LR), estos son sistemas basados en instrumentación real de laboratorio (no prácticas simuladas), que permite al estudiante realizar actividades prácticas de forma local o remota, transfiriendo la información entre el proceso y el estudiante de manera uni o bidireccional. El estudiante utiliza y controla los recursos disponibles en el laboratorio, a través de estaciones de trabajo de una red local (Intranet) o bien a través de Internet o una Red de Alta Velocidad.

1,2,3 Laboratorios virtuales

Características

1

Un proyecto determinado. Necesidad de acceso de

especialistas a instalaciones de gran escala.

Las interacciones más generales entre miembros de una comunidad de especialistas de la misma disciplina.

Motivación

Optimización de inversion.

Recurso humano y conocimiento especializado.

Disponibilidad de Equipos sofisticado.

Beneficios sociales y economicos a gran escala.

Formación de calidad.

Objetivos

3

Familiarizarse con el experimento.

Optimizar el uso de los recursos.

Disminución del uso incorrecto del equipamiento.

Modelos matemáticos frente a dispositivos reales.

Formar en metodologías de trabajo.

Manejo de herramientas informáticas actuales.

Posibilidades de repetir de los experimentos.

Multiplicidad de experimentos simultáneos.

2

Esquema de representación

Entorn

o de V

isualización

Acciones

Resultados

Gestión deInteracción

LaboratorioVirtual

Es Remoto

Infraestructura

Procesos de Simulación

Procesos deTelecontrol

Servicios de InfraestructuraFunciones de NegocioSistemas de Control

No

Si

Directrices generales Creación LV

Creación de un laboratorio virtual desde un enfoqueDel método sistémico.

Directrices generales Creación LV-Entrada.

Entrada. solicitud de inicio del proyecto . Titulo del proyecto y descripción. Director del proyecto nombrado y

nivel de autoridad. Oportunidades de negocio que

justifiquen el proyecto. Influencias de los interesados. Presupuesto resumido. Objetivos del proyecto. Descripción del alcance del

proyecto. Requisitos del proyecto. Limites del proyecto. Criterios de aceptación. Restricciones y supuestos. Riesgos iniciales definidos.

Proceso.Fase de definición

• formulación conceptual del problema.• estudio de factibilidad• Justificación.

Fase de construcción.• Guías de aprendizaje.• Contenido Informático.• Estrategias de Evaluación-retroalimentación.• Diseño Instruccional.

Fase de Pruebas.• Documento de registro de pruebas.• Aval del funcionamiento.

Puesta en Marcha.• Sistema Operativo.• Responsable funcional se apropia del sistema.

Seguimiento.• Evaluación periódica.• Mantenimiento preventivo - correctivo.

•

Salida. Laboratorio Virtual operativo.

Laboratorio virtual

Una guía de aprendizaje debe estar compuesta de la siguiente manera:

Identificación del laboratorio virtual. Identificación del área y unidad de formación. Perfil de formación. Objetivo de formación. Tema de Formación. Plan de actividades de formación y explicación

detallada de las actividades. Contenidos. Competencia. Logros.

Plan de evaluación. Estrategias didácticas. Estrategias evaluativas. Indicadores de logro.

Bibliografía relacionada. Recursos para recaudo de evidencias del proceso.

Guías de aprendizaje

Simuladores.

Procesos telecontrolados

Proceso de manejo de resultados

Simuladores.

Procesos telecontrolados

Proceso de manejo de resultados

Acceso a las guías de aprendizaje

Recepción de acciones de usuarioInterface de gestión de resultadosManejador de resultados

Acceso a las guías de aprendizaje

Recepción de acciones de usuarioInterface de gestión de resultadosManejador de resultados

Entorno Visualizacion

Entorno Visualizacion

LaboratorioVirtual

LaboratorioVirtual

Gestión deInfraestructura

Gestión deInfraestructura

*Control de acceso*Interfases de comunicaciones*Procesos especializados de control (laboratorios remotos)*Gestión de protocolos. *Procesos distribuidos.*Funciones del negocio.*Control y recuperación de errores.

*Control de acceso*Interfases de comunicaciones*Procesos especializados de control (laboratorios remotos)*Gestión de protocolos. *Procesos distribuidos.*Funciones del negocio.*Control y recuperación de errores.

Proceso de Parametrización

Componente infórmatico

Directrices generales Creación LV-Resumen.

Entradas

Proceso(Fases)

Entregables

ConstrucciónDefiniciónPuesta en Marcha

Seguimiento

Pruebas

Salida(producto)

Producto Terminado : Laboratorio Virtual definido

Documento de solicitud de inicio del proyecto

Formulacion del problemaEstudio de FactibilidadAseguramiento de objetivosJustificaciónCronograma

Diseño Instruccional(esquema)Guías de aprendizaje.Componente infórmatico.Estrategias de evaluacion y retroalimentación

Documento de pruebas debidamente Diligenciado y aprobado por interesadosvalidado por el responsable del proyecto

Logs de operaciones y errores

Mantenimiento preventivo-Correctivo

Entradas

Proceso(Fases)

Entregables

ConstrucciónDefiniciónPuesta en Marcha

Seguimiento

Puesta en Marcha

Seguimiento

Pruebas

Salida(producto)

Producto Terminado : Laboratorio Virtual definido

Documento de solicitud de inicio del proyecto

Formulacion del problemaEstudio de FactibilidadAseguramiento de objetivosJustificaciónCronograma

Diseño Instruccional(esquema)Guías de aprendizaje.Componente infórmatico.Estrategias de evaluacion y retroalimentación

Documento de pruebas debidamente Diligenciado y aprobado por interesadosvalidado por el responsable del proyecto

Logs de operaciones y errores

Mantenimiento preventivo-Correctivo

Conclusiones

El uso de los laboratorios virtuales abre nuevas posibilidades en la academia al incrementar las oportunidades de experimentación sin limitantes de espacio y tiempo.

Optimización de recursos, personal, conocimientos y costos.

Los laboratorios virtuales se constituyen como un recurso didáctico que puede ser integrado junto a otros recursos dentro de plataformas de educación virtual.

Gran interes en el campo profesional por este tipo de prácticas, lo que qepresenta una ventaja competiriva al estudiantes que tiene el conocimiento y experiencia sobre ellos.

UNA METODOLOGÍA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LABORATORIOS

VIRTUALES COMO APOYO A LA PRESENCIALIDAD EN LA EDUCACIÓN

SUPERIOR

Francis Castellanos ArizaGrupo de investigación GIINTEL-CUC