image: Students can connect from anywhere with an internet connection, using a control program to access a real board and work remotely with the circuit, while viewing the results of their work via a webcam view more
Credit: UOC
Los laboratorios son un elemento consustancial a las titulaciones tecnológicas, puesto que los experimentos prácticos son esenciales para adquirir las competencias y habilidades que los estudiantes necesitarán en su futuro desarrollo profesional. Proporcionar esta formación a distancia es uno de los retos que ha provocado la actual pandemia de COVID-19, reto al que se enfrentan desde hace años las universidades a distancia. RLAB-UOC es un laboratorio remoto diseñado y desarrollado por la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) que permite al alumnado de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación hacer experimentos prácticos en cualquier lugar y en cualquier momento con equipos electrónicos y de comunicaciones reales. Un nuevo artículo publicado en la revista científica Electronics ha descrito las características de este laboratorio y ha analizado la satisfacción de los estudiantes a partir de un tipo de experimento que se ha usado durante los últimos seis semestres.
«Los principales resultados muestran que la valoración de los estudiantes es muy positiva y que es viable hacer experimentación remota con equipos y dispositivos de complejidad y coste elevados, típicos de laboratorios de electrónica y de comunicaciones, en un entorno 100 % en línea, integrando el aula de teoría y práctica en un mismo entorno. De este modo, se mejora la experiencia de aprendizaje y el alumnado adquiere las competencias prácticas y profesionales necesarias», destaca Carlos Monzo, investigador de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la UOC y autor principal del trabajo. En la investigación también han participado otros investigadores y profesores de los mismos estudios: Germán Cobo y David García, Jose Antonio Morán y Eugènia Santamaria.
Controlar un circuito electrónico a distancia
El estudio de caso sobre el RLAB-UOC, que ya han usado centenares de alumnos desde su puesta en marcha en 2012, se llevó a cabo a partir de la asignatura de Electrónica digital, una asignatura avanzada del grado de Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación (GETiST). En concreto, se basa en un experimento con un circuito controlado por una FPGA, un dispositivo electrónico programable localizado físicamente en la UOC. Los estudiantes se pueden conectar desde cualquier lugar con conexión a internet mediante un programa de control para acceder a una FPGA real y trabajar remotamente con el circuito, mientras visualizan los resultados de su actividad mediante una cámara web.
Posteriormente, el alumnado respondió a un cuestionario para evaluar la calidad y la utilidad percibidas del laboratorio remoto y su percepción sobre el uso de instrumentos reales, en comparación con las simulaciones que también se usan en otros experimentos durante la asignatura. Los resultados de la encuesta muestran que los estudiantes valoran «muy positivamente» el laboratorio y el trabajo con herramientas reales. Además, consideran conveniente extender el uso de este laboratorio a otras asignaturas.
Esta sensación de inmersión en una tarea real ha sido uno de los retos más importantes del desarrollo de esta tecnología. «El estudio muestra un ejemplo específico en el que se presenta la estructura de una asignatura donde conviven teoría y práctica, y se obtiene una valoración muy positiva de los estudiantes. Además, para nosotros era muy importante evitar que la sensación fuera como estar trabajando con una simulación, cosa que se ha conseguido a partir del diseño del laboratorio y los experimentos realizados», subraya el investigador.
Una tecnología patentada
El desarrollo de este laboratorio remoto ha ido acompañado de una patente para proteger una tecnología para hacer un tipo de experimentos relacionados principalmente con el diseño y montaje de circuitos de electrónica analógica en un entorno 100 % en línea. «Las principales características son que permite la conexión de elementos de dos y tres polos (resistencias, condensadores, bobinas, transistores, etc.) de forma automática y remota, dando a los estudiantes la flexibilidad de hacer los montajes deseados de forma virtual. La invención permite también la escalabilidad de experimentos posibles para poder ampliar el sistema», describe el investigador.
En este sentido, el tipo de experimentos que se han hecho durante todo este tiempo ha ido evolucionando, y se ha cambiado, actualizado o creado, en función de las necesidades académicas de los estudiantes. «El objetivo es poder ofrecer las titulaciones más avanzadas con necesidades de experimentación, teniendo en cuenta la completa virtualidad de nuestros estudios», destaca el investigador.
Laboratorios en casa
Para poder satisfacer esta necesidad de llevar a cabo experimentos prácticos, la UOC también ofrece otras alternativas: las simulaciones virtuales y los llamados laboratorios en casa. «Cuando se necesita un acceso físico a los dispositivos, se ha previsto el envío de equipo a los estudiantes, como por ejemplo Lab@home. Se trata de otra invención de la UOC en la que el estudiante puede manipular in situ dispositivos y componentes electrónicos, y también ha sido muy bien valorada por los estudiantes, tal y como demostramos en otro artículo reciente», concluye Carlos Monzo.
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Esta investigación de la UOC favorece el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) 4 (Educación de calidad).
Referencias bibliográficas
Monzo, C.; Cobo, G.; Morán, J.A.; Santamaria, E.; García-Solórzano, D. Remote Laboratory for Online Engineering Education: The RLAB-UOC-FPGA Case Study. Electronics 2021, 10, 1072. https://doi.org/10.3390/electronics10091072
Monzo, C.; Cobo, G.; Morán, J.A.; Santamaria, E.; García-Solórzano, D. Lab@home: The Open University of Catalonia Hands-on Electronics Laboratory for Online Engineering Education. Electronics 2020, 9, 222. https://doi.org/10.3390/electronics9020222
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La investigación e innovación (RI) de la UOC contribuye a solucionar los retos a los que se enfrentan las sociedades globales del siglo xxi, mediante el estudio de la interacción de la tecnología y las ciencias humanas y sociales, con un foco específico en la sociedad red, el aprendizaje en línea y la salud digital. Los más de 500 investigadores y 51 grupos de investigación se articulan en torno a los siete estudios de la UOC y dos centros de investigación: el Internet Interdisciplinary Institute (IN3) y el eHealth Center (EHC).
Los objetivos de la Agenda 2030 de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas y el conocimiento abierto son ejes estratégicos de la docencia, la investigación y la innovación de la UOC. Más información: research.uoc.edu. #25añosUOC
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