Experiencia blended learning apoyada en un laboratorio virtual para educación de materias STEM

  1. Elena Arce
  2. Francisco Zayas-Gato
  3. Andrés Suárez-García
  4. Álvaro Michelena
  5. Esteban Jove
  6. José-Luis Casteleiro-Roca
  7. Héctor Quintián
  8. José Luis Calvo-Rolle
Revista:
Bordón: Revista de pedagogía

ISSN: 0210-5934 2340-6577

Año de publicación: 2022

Título del ejemplar: Educación STEM: tecnologías emergentes para el aprendizaje científico

Volumen: 74

Número: 4

Páginas: 125-143

Tipo: Artículo

DOI: 10.13042/BORDON.2022.95592 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openDialnet editor

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Resumen

INTRODUCCIÓN. La reciente pandemia provocada por la COVID-19 ha supuesto numerosos cambios en los protocolos de salud pública, así como un profundo impacto socioeconómico. Políticas como el distanciamiento social y los confinamientos han condicionado las relaciones interpersonales y derivado en consecuencias dramáticas para muchas empresas y trabajadores. Concretamente, en el marco educativo, las universidades se han visto obligadas a adaptar las metodologías docentes a causa de las políticas de control implantadas por las autoridades. Por ello, el uso de herramientas para la docencia online, combinadas con experiencias en docencia presencial (blended learning, BL), constituye un interesante enfoque dentro de este contexto. MÉTODO. BL permite la reducción de la ratio de estudiantes por aula, evitando la supresión total de la presencialidad, y permitiendo también aprovechar las ventajas de ambas modalidades. En este sentido, una interesante propuesta es la implementación de un entorno de simulación virtual para estudiantes de ingeniería, cuyo objetivo es la emulación de un sistema real de control de nivel de líquido, disponible en los laboratorios de la Escuela Politécnica de Ingeniería de Ferrol, de la Universidad de A Coruña. Con el objetivo de evaluar el efecto de la metodología BL en el rendimiento académico del alumnado, se compararon las calificaciones obtenidas en el trabajo tutelado en dos cursos académicos. RESULTADOS. Para llevar a cabo este trabajo, se propone una experiencia BL apoyada en un laboratorio virtual construido a partir de la integración de dos novedosas la frase correcta sería: “herramientas de software”. Factory I/O como sistema de virtualización y emulación de escenas y plantas industriales reales y Node-RED como entorno de programación para el diseño de sistemas de control y comunicación. Con base en los resultados académicos, se concluye que esta metodología tiene un efecto positivo en el rendimiento de los estudiantes. DISCUSIÓN. Este entorno realista de simulación y de visualización 3D en tiempo real aporta flexibilidad a los estudiantes facilitando la organización de sus tareas y les permite trabajar de forma autónoma aplicando los conceptos base de la ingeniería de control. Además, esta experiencia BL ayuda a los estudiantes a desarrollar competencias básicas (duras) y transferibles (blandas).

Referencias bibliográficas

  • Abdul-Karim, A. M., Abdullah, N., Abdul-Rahman, A. M., Noah, S. M., Wan-Jaafar, W. M., Othman, J. et al. (2012). A nationwide comparative study between private and public university students’ soft skills. Asia Pacific Education Review, 13(3), 541-548. https://doi.org/10.1007/s12564-012-9205-1
  • Al-Samarraie, H. y Saeed, N. (2018). A systematic review of cloud computing tools for collaborative learning: opportunities and challenges to the blended-learning environment. Computers & Education, 124, 77-91. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2018.05.016
  • Comisión Europea (2007). Science education now: a renewed pedagogy for the future of Europe (vol. 22845). Office for Official Publications of the European Communities.
  • Daniel, S. J. (2020). Education and the COVID-19 pandemic. Prospects, 49(1), 91-96. https://doi.org/10.1007/s11125-020-09464-3
  • De Jong, T., Linn, M. C. y Zacharia, Z. C. (2013). Physical and virtual laboratories in science and engineering education. Science, 340(6130), 305-308. https://doi.org/10.1126/science.1230579
  • Deschacht, N. y Goeman, K. (2015). The effect of blended learning on course persistence and per- formance of adult learners: a difference-in-differences analysis. Computers & Education, 87, 83-89. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2015.03.020
  • Domínguez, M., González-Herbón, R., Rodríguez-Ossorio, J. R., Fuertes, J. J., Prada, M. A. y Morán, A. (2020). Development of a remote industrial laboratory for automatic control based on Node-RED. IFAC-PapersOnLine, 53(2), 17210-17215. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2020.12.1741
  • Fernández-Miranda, M., Dios-Castillo, C. A., Sosa-Córdova, D. M. y Camilo Cépeda, A. (2022). Método invertido y modelo didáctico: una perspectiva motivadora del aprendizaje virtual en contextos de pandemia. Bordón, Revista de Pedagogía. https://doi.org/10.13042/2022.92677
  • Granado, E., Colmenares, W., Strefezza, M. y Alonso, A. (2007). A web-based virtual laboratory for teaching automatic control. Computer Applications in Engineering Education, 15(2), 192-197. https://doi.org/10.1002/cae.20111
  • Herga, N. R., Grmek, M. I. y Dinevski, D. (2014). Virtual laboratory as an element of visualization when teaching chemical contents in science class. Turkish Online Journal of Educational Technology-TOJET, 13(4), 157-165. https://eric.ed.gov/?id=EJ1043246
  • Jena, P. K. (2020). Impact of Covid-19 on higher education in India. International Journal of Advanced Education and Research (IJAER), 5(3), 77-81. http://www.alleducationjournal.com/archives/2020/vol5/issue3/5-3-27
  • Jove, E., González-Cava, J. M., Casteleiro-Roca, J. L., Quintián, H., Méndez-Pérez, J. A., Vega-Vega, R. et al. (2021). Hybrid intelligent model to predict the Remifentanil Infusion Rate in patients under general anesthesia. Logic Journal of the IGPL, 29(2). https://doi.org/10.1093/jigpal/jzaa046
  • Llamas, B., Storch-de Gracia, M. D., Mazadiego, L. F., Pous, J. y Alonso, J. (2019). Assessing transversal competences as decisive for project management. Thinking Skills and Creativity, 31, 125-137. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2018.11.009.
  • Míguez-Álvarez, C., Crespo, B., Arce, E., Cuevas, M. y Regueiro, A. (2020). Blending learning as an approach in teaching sustainability. Interactive Learning Environments. Publicación anticipada en línea. https://doi.org/10.1080/10494820.2020.1734623
  • Mula, I. y Tilbury, D. (2009) A United Nations decade of education for sustainable development (2005-14). What difference will it make? Journal of Education for Sustainable Development, 3(1), 87-97. https://doi.org/10.1177/097340820900300116
  • Naciones Unidas (2021). The 17 goals. Departamento de Asuntos Económicos y Sociales. Desarrollo sostenible. Sustainable development. https://sdgs.un.org/goals
  • Nicola, M., Alsafi, Z., Sohrabi, C., Kerwan, A., Al-Jabir, A., Iosifidis, C. et al. (2020). The socio- economic implications of the coronavirus pandemic (COVID-19): a review. International Journal of Surgery, 78, 185-193. https://doi.org/10.1016/j.ijsu.2020.04.018
  • Perignat, E. y Katz-Buonincontro, J. (2019). STEAM in practice and research: an integrative literature review. Thinking Skills and Creativity, 31, 31-43. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2018.10.002
  • Potkonjak, V., Gardner, M., Callaghan, V., Mattila, P., Guetl, C., Petrović, V. M. y Jovanović, K. (2016). Virtual laboratories for education in science, technology, and engineering: a review. Computers & Education, 95, 309-327. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2016.02.002
  • Potkonjak, V., Vukobratović, M., Jovanović, K. y Medenica, M. (2010). Virtual mechatronic/robotic laboratory–A step further in distance learning. Computers & Education, 55(2), 465-475. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2010.02.010
  • Rizzi, V., Pigeon, C., Rony, F. y Fort-Talabard, A. (2020). Designing a creative storytelling work-shop to build self-confidence and trust among adolescents. Thinking Skills and Creativity, 38, 100704. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2020.100704
  • Sa, M. J. y Serpa, S. (2018). Transversal competences: their importance and learning processes by higher education students. Education Sciences, 8(3), 126. https://doi.org/10.3390/educsci8030126
  • Singer, S. R., Hilton, M. L. y Schweingruber, H. A. (2005). America’s lab report: investigations in High School science. En America’s lab report: investigations in High School science. https://doi.org/10.17226/11311
  • Spooren, P., Mortelmans, D. y Denekens, J. (2007). Student evaluation of teaching quality in higher education: development of an instrument based on 10 Likert-scales. Assessment & Evaluation in Higher Education, 32(6), 667-679. https://doi.org/10.1080/02602930601117191
  • Yildiz, İ, Topçu, E. y Kaymakci, S. (2021). The effect of gamification on motivation in the education of pre-service social studies teachers. Thinking Skills and Creativity, 42, 100907. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2021.100907
  • Zayas-Gato, F., Quintián, H., Jove, E., Casteleiro-Roca, J. L. y Calvo-Rolle, J. L. (2020). Diseño de controladores PID. Servicio de Publicaciones de la Universidad de A Coruña.