Una experiencia institucional en Argentina Susana Teresa Marchisio Daniel Crepaldo Franco Del Colle y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina smarch@fceia.unr.edu.ar y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina daniel.crepaldo@gmail.com y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina delcolle@fceia.unr.edu.ar Federico Lerro Sonia Beatriz Concari y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina flerro2@yahoo.com.ar y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina sconcari@fceia.unr.edu.ar y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina drleon@fceia.unr.edu.ar Claudio Merendino Luciano Rumin Javier Ghorghor y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina claudiomerendino@hotmail.com y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina lucianorumin@gmail.com y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina javghor@fceia.unr.edu.ar y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina hcoscia@fceia.unr.edu.ar Universidad de Deusto Miguel Angel Plano y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario Rosario, Argentina mplanoster@gmail.com unai.hernandez@deusto.es Gustavo Alves Javier Garcia-Zubia Instituto Superior de Engenharia Porto, Portugal gca@isep.ipp.pt Universidad de Deusto zubia@deusto.es Abstract Nacional de Rosario (UNR) en el proyecto VISIR+, diversas denominados laboratorios remotos, con los cuales los laboratorio del Massachusetts Institute of Technology de posibles ajustes, los resultados son satisfactorios y alientan la continuidad de las implementaciones en las tres asignaturas. RexLab con diversos experimentos [4], el de la University of East Sarajevo con un circuito de filtro T-notch [5], el de la I. I trabajo cooperativo y habilidades profesionales propias del hands-on learning con experimentos de circuitos clipping y circuitos Laboratory del Blekinge Institute of Technology de Suecia [8], cuyo desarrollo Virtual Instrument Systems in Reality (VISIR) ha sido adoptado por numerosas instituciones educativas de equiparable a manipular los elementos e instrumentos en un facilitan espacios y momentos de aprendizaje flexibles con de las asignaturas y de sus dictados, destacando aquellos variaciones en el circuito. Adicionalmente, como otros laboratorios remotos, la disponibilidad de 24 horas los siete tiempos de acuerdo a sus necesidades. Asimismo, tal como ha sido reportado por otros autores [11] la plataforma VISIR sus resultados y conclusiones preliminares. II. LAS ASIGNATURAS Y LAS POSIBILIDADES DE VISIR pueden realizar en subescalas de tiempo. La plataforma VISIR A. En el cuarto semestre de IE la asignatura TC introduce los una computadora al mismo tiempo. Por lo que, empleando VISIR, un mismo experimento puede ser realizado en Esto hace que no se requiera que el docente divida el curso en mente, para varias asignaturas posteriores en los distintos [12]. Por otra parte, el empleo de VISIR puede permitir a instituciones que no puedan afrontar el costo de equipar un experiencias de laboratorio. En todos los casos, y tal como ha sido reportado en otras publicaciones [13] [14] [15] [16], en el laboratorio tradicional. hands-on asignatura se busca que el estudiante logre: Aplicar correctamente las leyes que rigen el Analizar el comportamiento de un circuito real mediante validez del modelo propuesto. En el marco del Proyecto VISIR+, convocatoria Erasmus+ problema. conformando junto a las instituciones europeas usuarias de [18]. Este trabajo tiene su origen en el Proyecto VISIR+ e Agrimensura (FCEIA), Universidad Nacional de Rosario reales. La asignatura no tiene asignada desde el plan de estudios experimentales por lo que no se cuenta con un laboratorio lineales. Se ubican en el plan de estudios entre segundo y tercer por asignaturas con dictados consecutivos y contenidos correlativos. VISIR de estas tres asignaturas en la FCEIA - UNR, una de las el plan de estudios para el normal cursado por parte de los haciendo uso de las horas docentes existentes y sin riesgo entre actividades de laboratorio tradicional, laboratorio virtual y de acceso remoto. Se realizan actividades que van desde una introductoria destinada a que el estudiante tome contacto con el simulaciones que conforman el laboratorio virtual se integran remoto desarrollado en la UNR se propone para facilitar el vez que ya se han desarrollado el 75 % de los temas del programa de la asignatura. Esto es necesario a fin de que los estudiantes puedan reflexionar correctamente sobre los mediante el laboratorio remoto VISIR se busca: motivar a los que pueden realizar ensayos por su cuenta, realizar Dos de las actividades experimentales en laboratorio diodos y con transistores. Si bien al momento de realizar esta actividad los estudiantes cuentan con los conocimientos previos inicia en esta asignatura, dejando el espacio del laboratorio para el estudio de aplicaciones circuitales sencillas. Por lo que para los estudiantes se trata de una tarea desafiante y motivadora, pero a la vez, compleja. En este contexto, se propuso la B. FDE se ubica en el quinto semestre, y a partir de ella se con leves modificaciones producto de las evaluaciones realizadas [22] [23]. C. El objeto de estudio de DCE-I, son los amplificadores asignatura se ubica en el sexto semestre del ciclo profesional. los estudiantes tienen serias dificultades al encarar el estudio de generales son que el estudiante desarrolle competencias para: a sus diferentes comportamientos dependiendo de la apreciaciones coinciden con las del equipo docente, quienes Analizar circuitos amplificadores de una o varias etapas estableciendo su funcionalidad, sus ventajas y limitaciones, y su respuesta a distintos tipos de excitaciones utilizando herramientas adecuadas experimentales, simulaciones, un sistema hipermedia y un laboratorio remoto de desarrollo propio integrado en un sistema funcionamiento de los amplificadores, proyectar y realizar ensayos de laboratorio para obtener dichos que incluya las conclusiones obtenidas. Identificar y utilizar correctamente los instrumentos de Trabajar en equipo. clases colectivas para todos los estudiantes en las cuales se experiencias de aprendizaje que pueden ser parte de los trabajos En cada semiciclo podemos pensar que se tiene una fuente de continua (de valores + Vcc y - Vcc) y condiciones iniciales en el capacitor y la inductancia que dependen del semiciclo anterior. que es de tipo sobreamortiguada. Esto permite medir sobre el osciloscopio el tiempo de amortiguamiento y la frecuencia de En la segunda actividad con VISIR los estudiantes debieron problemas, algunos de los cuales incluyen ensayos de laboratorio. Cada trabajo conlleva una memoria o registro que los estudiantes entregan al finalizar el mismo. Los trabajos son En el segundo semestre del 2017, el equipo docente, interesado en evaluar las posibilidades de VISIR para el dictado suficientemente conocida, introductoria y motivadora. La Fig. 2. III. L Este segundo circuito intenta representar en forma A. En este caso se busca reforzar el concepto estudiado en la inductivo) permite reducir el valor eficaz de la corriente minimizan. que debe contrastarse con las mediciones realizadas sobre el cuadrada. mediciones realizadas y formas de onda visualizadas en los ensayos. Una vez completado, se acuerda un encuentro instancia de preguntas sobre el trabajo realizado. Para poder eligen el momento de entrega del informe; y en muchos casos B. Fig. 1. transitoria acceder al manual. Se facilitaron los usuarios para ingresar al LR en el entorno VISIR de la UD y se propuso a los informe al profesor. Durante el proceso se evacuaron dudas por se ubican de la manera propuesta. C. circuitos y actividades de mediciones circuitales utilizando VISIR. Los estudiantes estaban familiarizados con el uso de con transistores por otros trabajos en el laboratorio tradicional. en el estudio del comportamiento de un circuito RC (Fig. 5) conectado tanto como pasaaltos como pasabajos para un rango de frecuencias por encima y por debajo de la frecuencia de En la primera parte de la actividad se propuso el circuito a fuente de continua a los fines de que los estudiantes: a) comportamiento de los mismos a los fines de retomar, durante el cursado, el estudio de la respuesta en frecuencia en el caso de circuitos amplificadores. debieron armar el circuito en el protoboard de VISIR (Fig. 3). en los resultados experimentales. Fig. 5. Circuito RC propuesto para la actividad con VISIR en DCEI 1- Reconocer y familiarizarse con el laboratorio remoto. diferente amplitud y frecuencia. Fig. 3. Circuito propuesto para la primera parte de la actividad con VISIR 2- Estudiar el circuito integrador o pasabajos: Determinar la frecuencia de corte por medio de ondas senoidales y cuadradas En la segunda parte de la actividad con VISIR se propuso el muy por debajo y c) muy por encima de la misma. 3- Estudiar el circuito derivador o pasaaltos: Determinar la frecuencia de corte por medio de ondas senoidales y cuadradas para excitaciones: a) en la frecuencia de corte, b) muy por debajo y c) muy por encima de la misma. 4- Extraer conclusiones, comparando los resultados individualmente un informe impreso con los resultados y comentarios sobre los resultados obtenidos. Fig. 4. Circuito propuesto para la segunda parte de la actividad con VISIR IV.R profesores hacen en cada espacio curricular sobre la eficacia de con y sin el uso de capacitor de desacople; c) Responder acerca TABLA I profesores respectivamente. CASO TC: C APRENDIZAJES PERCIBIDOS . D integrantes del Proyecto VISIR+, responsables del Work P1 P2 abiertas. La respuesta al mismo fue solicitada a los estudiantes luego de enviar al profesor por e-mail los informes escritos de las experiencias realizadas. P3 P4 Las preguntas incluidas en el cuestionario fueron re P5 D1. Aprendizajes percibidos por los estudiantes; propios comprender mejor temas de la materia varias veces si los Creo que puedo manejar el laboratorio remoto muy bien Creo que puedo resolver muchos problemas de electricidad reales Pude utilizar los explicar los resultados de los experimentos NA (1) AP (2) A (3) AT (4) 3,3% 20,0% 56,7% 20,0% 6,7% 6,7% 33,3% 53,3% 3,3% 23,3% 63,3% 10,0% 0,0% 56,7% 43,3% 0,0% 0,0% 6,7% 40,0% 53,3% VISIR; estudiante para el desarrollo de la actividad con VISIR. laboratorio real, la posibilidad de manipular los instrumentos sobre aquellas preguntas de este cuestionario que brindan percibidos por los propios estudiantes. de 10 preguntas, 9 de ellas con 3 opciones de respuestas (si, medianamente, no) y una pregunta abierta destinada a valorar de los estudiantes. Todo ello se complementa con la individuales realizados por los estudiantes. V. RESULTADOS Ya aludiendo a la versatilidad, expresa que para una misma otro componente que resulte interesante) y observar sus . Asimismo, reconociendo la disponibilidad en el acceso a la posibilidad de que el estudiante decida y organice sus tiempos de acuerdo a su conveniencia, b) la ventaja de no tener que dividir el curso en grupos para hacer varias sesiones repetidas del trabajo y c) la no necesidad de comprar equipamiento para . A. Participaron de la experiencia el profesor responsable de la durante 2017, correspondiendo 11 al primer semestre y el resto al segundo semestre. Los resultados que se exponen corresponden a los 30 en el entorno del LR y realizan algunos ejemplos sencillos Osciloscopio. B. Los dos profesores responsables de laboratorio y 45, sobre un total de 51 estudiantes que cursaron la asignatura en alguno respondieron los respectivos cuestionarios. TABLA II CASO FDE: C APRENDIZAJES PERCIBIDOS. D P1 P2 P3 P4 P5 comprender mejor temas de la materia varias veces si los Creo que puedo manejar el laboratorio remoto muy bien Creo que puedo resolver muchos problemas de electricidad reales Pude utilizar los explicar los resultados de los experimentos NA (1) AP (2) A (3) AT (4) 4,4 % 24,4% 55,6% 15,6% 8,9% 11,1% 40,0% 40,0% 6,7% 22,2% 46,7% 24,4% 6,7% 35,6% 44,4% 13,3% 0,0% 2,2% 55,6% 42,2% circuito con capacitor surgen valoraciones positivas por parte de los profesores de destacan que los trabajos presentados por los estudiantes fueron satisfactorios. Uno de los profesores manifiesta en el cuestionario: dispositivos puntuales, habiendo previamente utilizado las circuito sin capacitor Es importante destacar que los estudiantes determinaron Mientras el otro profesor expresa: problema planteado o como herramienta de aprendizaje para realizar prueba y error en un entorno controlado. Revisando las entregas de los estudiantes, puede afirmarse que los 17 estudiantes pudieron cumplimentar con lo tomadas de la interfaz cliente de VISIR (Fig.5 y Fig. 6). C. Participaron de la experiencia dos profesores y los 49 estudiantes que iniciaron el cursado de la asignatura en el segundo semestre de 2017. corresponden a los 12 que voluntariamente respondieron el mismo, al finalizar el cursado. problema alguno para realizar la actividad. los circuitos ensayados, los profesores manifiestan que la misma no difiere respecto de la alcanzada cuando los mismos circuitos se estudiaban en el laboratorio tradicional. Sin propuso, algunos estudiantes probaron variantes en el circuito y consigna. tuvo que hacer y entregar su propio informe. En este contexto se considera que el empleo de VISIR representa una mejora pues esto en general induce al estudiante a involucrarse en mayor medida en el tema de estudio. que no ha logrado aprender el manejo del VISIR luego de realizada la experiencia, mientras que en las otras dos asignaturas, el porcentaje de estudiantes que seleccionaron la TABLA III CASO DCE-I: C APRENDIZAJES PERCIBIDOS. D P1 P2 P3 P4 P5 comprender mejor temas de la materia varias veces si los Creo que puedo manejar el laboratorio remoto muy bien Creo que puedo resolver muchos problemas de electricidad reales Pude utilizar los explicar los resultados de los experimentos NA (1) AP (2) A (3) AT (4) embargo, los profesores de DCE-I afirman que en el momento 8,3% 33,3% 41,7% 16,7% tener inconvenientes en utilizar el sistema VISIR para realizar las experiencias propuestas. 8,3% 8,3% 50% 33,4% resuelto la actividad satisfactoriamente, implicando con ello el 16,7% 33,3% 41,7% 8,3% 25% 25% 33,3% 16,7% 8,3% 16,7% 58,3% 16,7% En cuanto a las opiniones de los profesores, uno de ellos La principal ventaja es que mediante una herramienta virtual, el alumno puedo observar el comportamiento de los integridad de componentes ni equipos los alumnos participan en forma individual, y en cualquier horario la poca disponibilidad que les convenga limita el rango de experimentos que se pueden hacer Ambos indicaron que no detectaron dificultades de importancia para realizar la experiencia. Por otra parte, resulta evidente la confianza de los estudiantes en las bondades del sistema como ayuda para comprender los temas de las asignaturas, para aplicar los Otra pregunta en la que se observan diferencias entre asignaturas es la P4, con un 25% de estudiantes que selecciona el valor NA en DCE-I frente al 6,7% en FDE y 0% en TC. Estas diferencias merecen ser mejor estudiadas. Se estima que las mismas pueden estar asociadas a uno o varios factores, desde lo motivacional, pasando por el tipo de ensayo y su momento en el que los estudiantes respondieron la encuesta experimental, entre otros. Al respecto, cabe recordar que, en DCE-I, el circuito inicio del dictado de la asignatura. En este caso los estudiantes que respondieron la encuesta lo hicieron voluntariamente, eligiendo incluso el momento para hacerlo durante los cuatro VI.D Los resultados que se exponen se asumen como propios de respondieron luego de haber realizado en el hand on laboratory de VISIR en las tres asignaturas permite afirmar que en todos de las otras implementaciones, en las que, en cada caso, la Asimismo, se observa que el laboratorio remoto fue empleado, el dictado de las asignaturas y con el objetivo de favorecer la Analizando las respuestas al cuestionario a estudiantes pueden observarse, comparativa y globalmente, similitudes en el comportamiento de los valores de algunas preguntas y de los valores de las respuestas de los estudiantes a las preguntas P3 y P4 en la asignatura DCE-I (Tabla III) difiere respecto de la correspondiente a las asignaturas TC (Tabla I) y FDE (Tabla II). En particular, con referencia a la pregunta P3, en la asignatura DCE-I, un 16.7% de los estudiantes percibe complejidad circuital, y asociados con los contenidos focales de la asignatura. Por su parte, los profesores involucrados en las implementaciones manifestaron que no se detectaron dificultades de importancia y al mismo tiempo, aspiran a contar experimentos. instrumental y dispositivos disponibles para el armado de [8] [9] percibidos y logrados, alientan la continuidad de las implementaciones. D. Lima, G. Temporao, S. Marchisio, S. Concari, F. Lerro, R. La versatilidad en los empleos informados permite pensar a VISIR como un recurso educativo cumpliendo roles diversos: tradicional de forma tal que al llegar al mismo, el estudiante b) como medio para contrastar resultados obtenidos ya sea en el laboratorio tradicional como mediante simulaciones, o c) como el desarrollo de competencias experimentales. En todos los casos, y al margen del mayor o menor grado se valora positivamente desde lo institucional, significando una VISIR como un recurso compartido por varias asignaturas generar la mayor cantidad de circuitos que pueden ensayarse; por otra, es esperable que los profesores y estudiantes, como familiarizados con el recurso, lo aprovechen de manera cada AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen el respaldo de la Comunidad VISIR the Portuguese Society for Engineering Education (CISPEE2016), Vila Real, Portugal, 2016. [10] IEEE Transactions on Education, vol. 60, n. 2, May 2017. [11] G. R. Alves, M. A. Marques, M. C. Viegas, M. C. Costa-Lobo, R. G. International Journal of Engineering Pedagogy, Vol 1, No 1, 2011 [12] I Gustavsson, G Alves, R Costa, K Nilsson, J Zackrisson, U HernandezJayo, J Garcia-Zubia. The VISIR Open Lab Platform 5.0 -an architecture for a federation of remote laboratories. 8th International Conference on Remote Engineering and Virtual Instrumentation (REV2011). 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