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Macaria Hernández-Chávez1
Diego Adrián Fabila Bustos2
1*, 2 Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería campus Hidalgo - UPIIH, Instituto Politécnico Nacional
¿CUÁLES SON LOS ANTECEDENTES?
Durante la pandemia provocada por la COVID-19 y el encierro forzoso que tuvimos que hacer en todo el mundo, la continuación de los cursos académicos con trabajo a distancia por medio de las diversas plataformas que permitieron el seguimiento al proceso de enseñanza-aprendizaje en todos los niveles, los académicos tuvimos un gran reto, el adaptar el proceso de enseñanza-aprendizaje de todas las asignaturas al trabajo en la nueva modalidad a distancia con los estudiantes. Particularmente en el curso de Estructura y Propiedades de los Materiales que se imparte en el primer semestre de la carrera de Ingeniería en Mecatrónica de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Hidalgo del Instituto Politécnico Nacional, el reto fue lograr la correcta visualización tridimensional de los fundamentos y temas que aborda a groso modo el temario de la asignatura, que va desde el modelo atómico de Bohr, enlace químico, introducción al estado sólido, hasta una introducción a los materiales poliméricos y cerámicos. A la fecha, la investigación sobre el cómo cada país abordó el trabajo académico a distancia se sigue documentando (Schleicher, 2020, UNESCO, 2020), sin embargo las particularidades de cada centro educativo y de las condiciones de cada estudiante para incorporarse al trabajo a distancia serán difícil de documentar, pero lo que es un hecho es que mucho de este trabajo realizado se sigue perfeccionando en el nuevo modelo híbrido que trabajamos a nivel universitario para la gran cantidad de estudiantes que se tienen en el primer semestre de todas las carreras. Una de las herramientas que implementé para trabajar con mis estudiantes, involucró el forzado uso en su momento de las tecnologías emergentes(Martín-Gutiérrez et al., 2017) utilizamos: gamificación(Liritzis et al., 2021)(Vergara et al., 2017), realidad aumentada(Behmke et al., 2019) y realidad virtual(Fogarty et al., 2018)(Tsai et al., 2021), tecnologías que se encuentran bien documentadas en cuanto a desarrollo e implementación en todas las áreas del conocimiento y esparcimiento, ya que lo que todos teníamos como intermediario para aprender era una PC, laptop, tableta o celular con acceso a internet y fue suficiente para hacer uso del modelado en software CAD de estas visualizaciones tridimensionales para poder construir de cero la base de aplicaciones que involucraron o la gamificación por medio de recorridos virtuales, el desarrollo de aplicaciones en realidad virtual y otras más en realidad aumentada. Los resultados fueron magníficos, ya que la forma en la que se trabajó durante el curso, los productos obtenidos y por ende la evaluación del mismo, involucraron y giraron en torno al trabajo digital con ayuda de las TIC.
¿QUÉ HIZO?
Adaptar el trabajo áulico y presencial a un entorno de trabajo a distancia mediado por un dispositivo como computadora de escritorio o portátil, una Tablet o celular con acceso a internet para la asignatura de Estructura y Propiedades de los Materiales, para desarrollar aplicaciones con los estudiantes que involucraron gamificación, realidad aumentada y realidad virtual para permitir a los estudiantes la correcta visualización de modelos y moléculas químicas en 3 dimensiones, considerando tamaño de los átomos, longitudes de enlace, arreglo espacial de los átomos y ángulos de enlace, logrando cierto grado de interacción e inmersión por parte de los estudiantes.
¿CON QUIÉN LO HIZO?
Con mis estudiantes del primer semestre de Ingeniería en Mecatrónica de la asignatura de Estructura y Propiedades de los Materiales
¿CÓMO LO HIZO?
Se seleccionaron las moléculas más representativas de cada tema, se realizaron los modelos CAD en 3D y se texturizaron, con ayuda de diversos softwares como SolidWorks, Blender y Sketchup y se trabajó en el motor gráfico Unity 3D para integrar los modelos y el desarrollo de los escenarios virtuales para los recorridos virtuales a travé de un museo virtual de la asignatura, algunas aplicaciones en realidad aumentada se desarrollaron en EasyAR, otras con SparkAR y las páginas web con elementos en realidad aumentada se desarrollaron con ayuda de HTML5 y la aplicación que utiliza Óculus RiftTM para la visualización de moléculas en tres dimensiones con una experiencia más inmersiva e interactiva en comparación con las anteriores tecnologías mencionadas.
¿DÓNDE LO HIZO?
Se trabajó a distancia con los estudiantes durante la pandemia provocada por la COVID-19.
¿QUÉ OBTUVO?
Recursos digitales, desde el punto de vista de gamificación un recorrido virtual del curso, desde el punto de vista de la realidad aumentada aplicaciones portables para celular y páginas web con recursos en realidad aumentada, algunos filtros en realidad aumentada que se pueden utilizar desde redes sociales como Facebook e Instagram y desde el punto vista de la realidad virtual, una aplicación para visualizar moléculas tridimensionales por medio de los lentes de realidad virtual Óculus RiftTM.
¿QUÉ VENTAJAS ENCONTRÓ?
El trabajo a distancia que mantuvimos durante la pandemia, nos permitió adaptarnos y explotar las herramientas tecnológicas para desarrollar nuevos recursos digitales de enseñanza – aprendizaje desde la gamificación, aplicaciones en realidad aumentada y realidad virtual.
REFERENCIAS
Behmke, D. A., Brannock, E., Kerven, D., Lutz, R., Paredes, J., Pennington, R., Rose, J., Deiters, M., Camp, M., & Golovan, A. (2019). AR Chemistry: An Undergraduate, Technology-Based Research and Development Initiative to Incorporate AR Molecular Models in the Chemistry Curriculum [Chapter]. ACS Symposium Series, 1318, 53–64. https://doi.org/10.1021/bk-2019-1318.ch004
Fogarty, J., McCormick, J., & El-Tawil, S. (2018). Improving Student Understanding of Complex Spatial Arrangements with Virtual Reality. Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice, 144(2), 1–10. https://doi.org/10.1061/(ASCE)EI.1943-5541.0000349
Liritzis, I., Volonakis, P., & Vosinakis, S. (2021). 3d reconstruction of cultural heritage sites as an educational approach. The sanctuary of Delphi. Applied Sciences (Switzerland), 11(8). https://doi.org/10.3390/app11083635
Martín-Gutiérrez, J., Mora, C. E., Añorbe-Díaz, B., & González-Marrero, A. (2017). Virtual technologies trends in education. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 13(2), 469–486. https://doi.org/10.12973/eurasia.2017.00626a
Schleicher, A. (2020). The impact of COVID-19 on education: Insights from education at a glance 2020. OECD Journal: Economic Studies, 1–31. https://www.oecd.org/education/the-impact-of-covid-19-on-education-insights-education-at-a-glance-2020.pdf
Tsai, C., Ho, Y., & Nisar, H. (2021). applied sciences Design and Validation of a Virtual Chemical Laboratory — An Example of Natural Science in Elementary Education.
UNESCO. (2020). COVID-19 y educación superior : De los efectos inmediatos al día después. In Unesco. https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/63937560/Educacion_Superior_y_Covid-19_en_la_Rep._de_Panama20200716-13711-13ary69-with-cover-page-v2.pdf?Expires=1627752245&Signature=GhIPpZ600A5LxKIALKNJ5xjP1woiyBE5IEQ4-DPEF7pPcdRb-jcNp0IumJqq~8CesfLxqZwBK01xgz3WGY6
Vergara, D., Rubio, M. P., & Lorenzo, M. (2017). On the Design of Virtual Reality Learning Environments in Engineering. iii. https://doi.org/10.3390/mti1020011