Revista Fidélitas ׀ Vol.2 (2) ׀ Noviembre 2021 40
Abstract
The pandemic forced the Metallurgy Laboratory at Fidélitas
University to transition to online learning. This presented a
challenge as the virtual courses required the students to practice
with online simulators and professional software, however,
many students lacked the theoretical and applied knowledge
to use these tools effectively. To solve this, students from
laboratories 3 to 6 were instructed to study the prerequisite
knowledge at home, to then analyze it at the beginning of the
class before the simulations.
The researcher used an electronic form for collect the
experiences of six immersive online laboratories that emulated
similar conditions to the business environment and a visit to a
company. The results show that the experience is positive and
is possible to learn with virtualization, gamication and ipped
classroom in the Metallurgy Laboratory. This document presents
the experience of the students during four academic terms.
Keywords: Gamication, ipped classroom, virtualization,
simulation, engineering, laboratory, metallurgy
Resumen
La pandemia obligó al Laboratorio de Metalurgia de la
Universidad Fidélitas a realizar la transición al aprendizaje
en línea. Esto presentó un desafío ya que los cursos virtuales
requerían que los estudiantes practicaran con simuladores en
línea y software profesional, sin embargo, muchos estudiantes
carecían de los conocimientos teóricos y aplicados para usar
estas herramientas de manera efectiva. Para solucionar esto, se
instruyó a los alumnos de los laboratorios 3 a 6 a estudiar los
conocimientos previos en casa, para luego analizarlos al inicio
de la clase antes de las simulaciones. El investigador utilizó un
formulario electrónico para recopilar las experiencias de seis
laboratorios inmersivos en línea que emulaban condiciones
similares al entorno empresarial y una visita a una empresa. Los
resultados muestran que la experiencia es positiva y es posible
aprender con virtualización, gamicación y aula invertida
en el Laboratorio de Metalurgia. Este documento presenta
la experiencia de los estudiantes durante cuatro semestres
académicos.
Palabras clave: Gamicación, clase invertida, virtualización,
simulación, ingeniería, laboratorio, metalurgia.
1. Introducción
Este artículo muestra las experiencias positivas de los
estudiantes tras de la incorporación de la virtualización,
gamicación y clase invertida en el Laboratorio de
Metalurgia de la carrera de Ingeniería Electromecánica,
en el proceso se utilizó software profesional con
accesos educativos, aplicaciones para equipos móviles y
simuladores en línea.
La virtualización se logró porque el uso de dichas
herramientas permite la comprensión de ensayos y procesos
utilizados en la fabricación y control de calidad metalúrgico
y mecánico, haciendo una inversión económica casi nula
y además permitiendo la movilidad del sitio en el que el
estudiante realiza las prácticas sin menguar en el alcance
de las habilidades esperadas. Lima (2016) denió que:
“La virtualización es un proceso y resultado
al mismo tiempo del tratamiento y de la
comunicación mediante computadora de
datos, informaciones y conocimientos.
Consiste en representar electrónicamente y
en forma numérico-digital, objetos y procesos
que se encuentran en el mundo real.”
Por lo mencionado anteriormente, lo desarrollado entra en
la denición de virtualización.
Las técnicas utilizadas de gamicación y clase invertida
están fuertemente sustentadas en la literatura y sus enfoques
prácticos son aceptados a nivel pedagógico, la novedad
se puede decir que está en incluirlo en una disciplina que
tradicionalmente se ha desarrollado en talleres y empresas.
Virtualización, gamicación y clase invertida
en el Laboratorio de Metalurgia
Ing. Emmanuel Alberto Coto Roque
ecoto50273@ude.ac.cr, Profesor de Ingeniería Electromecánica
Revista Fidélitas, Vol. 2 (2). Noviembre 2021
http://revistas.udelitas.ac.cr/index.php/revista_delitas
Recibido: 18 octubre 2021 Aprobado 02 noviembre 2021
ISSN: 2215-6070
10.46450/revistadelitas.v2i2.42
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Por el tiempo limitado se generó guías para la instalación
y uso de herramientas, también se asignaba lecturas de los
temas de las siguientes lecciones para acelerar la clase al
responder sobre dudas y aprovechar para las actividades
de laboratorio, lo que está acorde con la denición de
clase invertida de la investigación (Espada, 2020): “los
estudiantes pueden ver los contenidos del tema a través
del aula virtual fuera del horario lectivo y posteriormente
en la clase realizar actividades y ejercicios prácticos que
permitan consolidar esos contenidos.”
La gamicación encaja con lo propuesto por Ordás (2018):
“un juego es una actividad para resolver problemas desde
una aproximación lúdica y de eso trata la gamicación, de
ponerse las gafas lúdicas y enfocar los problemas reales
desde otro punto de Vista”, por lo anterior se debe buscar
herramientas que permitan mantener el espíritu de un
laboratorio de ingeniería donde normalmente las clases
son de tipo instruccional con énfasis en el uso de equipos
y visitas de campo, se puede decir que el enfoque es
aprendizaje basado en problemas. Según Campos (2017):
El problema es diseñado por el profesor y se caracteriza
por ser incompleto en información, pero signicativo para
el estudiante, lo que motiva el interés por su solución. El
profesor ofrece orientación, sugiere recursos y brinda el
apoyo que los grupos requieran.
Al ser un problema de información incompleta, la
gamicación ajusta perfectamente ya que a nadie se le
enseña a jugar, pero si la herramienta está correctamente
formulada instruye, es decir es un complemento perfecto
donde el estudiante se motiva y aprende.
Se seleccionó el laboratorio de Metalurgia ya que el
curso se ha desarrollado normalmente con el apoyo de
otras empresas que dan acceso a sus instalaciones para el
análisis de los problemas en un ambiente real, pero con
las restricciones de aforo de la pandemia (COVID-19)
esas posibilidades se descartan, la dicultad para montar
el laboratorio en la universidad no se da solamente por
el espacio físico y la necesidad de inversión de cientos
de miles de dólares de forma inmediata sino también por
el riesgo que conlleva que varios estudiantes entren en
contacto con los equipos.
Dado lo anterior se decide utilizar una combinación de
software gratuito y profesional con versiones educativas,
complementando con materiales para estudio en casa previo
a la clase (Clase invertida) y visita a la empresa, la modalidad
inició en el segundo cuatrimestre del 2020 y se mantiene
a la fecha con ajustes de acuerdo con la retroalimentación
obtenida. Los resultados muestran la percepción de los
estudiantes ante las técnicas implementadas.
El objetivo de este trabajo es presentar a la comunidad
educativa los resultados del estudio para que se considere
esta clase de actividades en otros laboratorios, lo cual nos
permite no solo cumplir con los objetivos de aprendizaje
sino incluir experiencias que con un modelo tradicional
requieren inversión de cientos de miles de dólares y ahora
es posible con inversión cero o muy baja.
2. Referentes teóricos
El trabajo cuenta con múltiples referentes para crear
una propuesta de trabajo docente que trate de emular las
experiencias que se dan en las visitas a empresas, tanto
a nivel de ensayos de materiales como de procesos de
fabricación y control de calidad. Para esto se adquiere
el software Strength of Materials Virtual Lab, que es
utilizado por el profesor de forma demostrativa, los
estudiantes también pueden adquirir una versión gratis
con limitaciones de uso o la versión paga de Android
o Windows, complementado con simuladores en línea,
software estudiantil y aplicaciones para móvil que son
accesibles sin limitación para los estudiantes.
Si bien es cierto la carrera de ingeniería requiere la
formalidad de los resultados en muchas ocasiones algunas
herramientas también permiten llegar a un resultado que
en principio es desaante sin tener un paso a paso sino
más bien mediante la experiencia que se da tras superar
una serie de dicultades. Se podría decir que el caso más
signicativo es el uso del software Lathe Simulator con el
cual los alumnos de una forma muy relajada aprenden la
lógica de funcionamiento de un torno.
Las herramientas utilizadas en los laboratorios se mencionan
a continuación, dado que todas las herramientas cumplen
con la denición de virtualización se anota entre paréntesis
si se combina con gamicación o clase invertida.
• Strength of Materials Virtual Lab, obtenido en Virtual
Labs and Technical Simulators. (s. f.). (Gamicación).
• Rockwell Hardness Test, se trabaja en línea en The
Virtual Lab at NITK Surathkal. (s. f.). (Gamicación)
• Ensayo de Dureza Vickers, se corre en línea en Steel
University. (s. f.). (Gamicación)
• Lathe Simulator 1k62, se descarga de Virtual Labs and
Technical Simulators. (s. f.). (Gamicación y clase
invertida).
• Simuladores de Metrología de Eduardo J. Stefanelli en
Stefanelli (s. f.). Se usan en línea. (Gamicación y clase
invertida).
• Software EdgeCam, Homework Versión, se descarga de
HEXAGON. (s. f.). (Gamicación y clase invertida).
• Welding Weight and Cost Calculator App by Let’sFab.
se descarga de Let’sFab (2020). (Gamicación y clase
invertida).
• Aplicación Flat Pattern descargada desde Safe For PC.
(s. f.). (Gamicación y clase invertida).
• Laboratorio Virtual. Reacciones de Elementos
Metálicos y no Metálicos con el Oxígeno, corre en línea
en UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MEXICO. (s.
f.). (Gamicación y clase invertida).
• Laboratorio de corrosión, uso en línea en Presenting
Science. (s. f.). (Gamicación y clase invertida).
Revista Fidélitas ׀ Vol.2 (2) ׀ Noviembre 2021 42
En la primera clase se utiliza los recursos “a, b y c”, el
profesor introduce los conceptos de dureza y tensión dado
que no se ha cubierto aún en el curso teórico e insta a que
los estudiantes en un ambiente relajado usen los recursos
para comprender el uso de la máquina de tracción que se
ve en la Figura 1 y los durómetros Rockwell en la Figura
2 y Vickers pero como se indica Ordás (2018) respecto a
la gamicación “Su reto es mantener el compromiso de los
usuarios a largo plazo, y diseñar experiencias signicativas
y divertidas que generen un ambiente que empuje al
público a actuar en un entorno de no juego”, por lo que
la guía de laboratorio propone extraer datos para poder
caracterizar un material como se hace en un laboratorio
real, dicha mecánica se repite en el segundo laboratorio
de compresión, torsión e impacto pero utilizando la
herramienta “a” mencionada en metodología.
Figura 1. Sofware Strength of Materials Virtual Lab a la
derecha y abajo simulación de ensayo de tensión de acero
de bajo carbono en el mismo obtenido en Virtual Labs and
Technical Simulators. (s. f.).
Figura 2. Simulación de ensayo de Dureza Rockwell de
aluminio realizada por los alumnos Greivin Rivera Tencio,
Marlon Fonseca Brenes, Brayan Villlalobos Samudio y
José leonardo Nuñez Villalobos en línea con el Rockwell
Hardness Test,en The Virtual Lab at NITK Surathkal. (s. f.).
La forma de trabajo mencionada involucra a los alumnos
y los hace investigar sobre materiales que se ajusten al
comportamiento simulado en clase, la cantidad de datos
incluso supera los que se usaban con las visitas a empresas.
Entre el laboratorio 3 y 6 se incluye la técnica de clase
invertida antes mencionada, se amplía temas vistos en el
curso teórico lo que hace más comprensible los contenidos
para los estudiantes. En la primera parte de la clase se
abre un espacio para preguntas y comentarios; resulta
sorprendente como algunos estudiantes se involucran
haciendo menciones de lecturas o videos extra dado el
interés en el tema, algunos también comparten experiencias
de su trabajo. Una vez nalizada dicha sección se hace
un quiz, el cual ciertamente no tiene valor formal en la
evaluación, sin embargo se ofrece puntaje extra a los que
tengan más calicaciones altas al nal del cuatrimestre,
con eso se aprovecha otro principio de la gamicación
que es la recompensa inmediata, esto provoca que los que
acumulen puntos visualicen el 100% ya que es la única
forma de asegurar estar en los premiados, transcurridos los
diez a quince minutos del quiz se comenta de inmediato
para aclarar las dudas. Se debe aclarar que el Laboratorio
de Metalurgia es a medio tiempo, siete lecciones, por lo
que la semana que no hay clase el estudiante revisa los
contenidos.
El laboratorio de metrología básica y maquinado
convencional utiliza las herramientas “e” y “d” citadas en
la Metodología, en el caso del Lathe Simulator 1k62 es
uno de los que más se disfruta por el nivel de realismo
de los grácos y sonidos que hacen sentir a los alumnos
frente a un torno real, además de poder usarlo en los
teléfonos, table o computador. En el caso de Simuladores
de Metrología de Eduardo J. Stefanelli, resulta increíble el
realismo y funcionalidad de los mismos. En su informe los
estudiantes entregan la hoja de proceso funcional de una
pieza que hayan simulado y una serie de mediciones que
muestran la comprensión de los instrumentos.
En el laboratorio de Simulación y programación CNC
(Control numérico computarizado) se utiliza la herramienta
“f”, EdgeCam es un software profesional, el de uso más
extendido en lo que corresponde a CAM (Computer Aided
Manufacturing), en este caso el estudiante debe instalarlo
antes de la clase, su versión Homework no requiere ningún
pago. Una vez en clase, se dan algunas guías paralelas,
pero los estudiantes son nativos digitales y pronto lo
dominan, aunque consulta detalles técnicos de materiales,
herramientas, velocidades, etc. Como resultado de este
laboratorio deben obtener una pieza para torno como se
ve en la Figura 3 y otra para fresadora, la simulación va
desde la asignación de material de partida, herramientas,
parámetros tecnológicos, sujeción y máquina herramienta.
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Figura 3. Simulación de pieza torneada en CNC realizada
por los alumnos Victoria Castro Ramírez, Diego Armando
Guevara Zeledón Y José Manuel Villalobos Acuña con el
software EdgeCam descargado de HEXAGON. (s. f.).
El laboratorio de Calderería utiliza las herramientas “g” y
“h” y está enfocado a entender cómo calcular la cantidad
de soldadura según el tipo de bisel y proceso de soldadura,
además de la creación de desarrollos metálicos, que
en palabras simples es la forma estirada o plana de una
pieza doblada. Los estudiantes entregan los desarrollos y
cálculos de cantidad y costos de soldadura para dos guras
diferentes, ambas aplicaciones son para dispositivos
móviles y normalmente les agrada la posibilidad de usarlas
en un trabajo, sin embargo, son las únicas en las que se ha
reportado dicultad para conseguirlas gratis para usuarios
de iOS por lo que algunos han incurrido en un gasto de $5.
El laboratorio de Corrosión utiliza las herramientas “i” y “h”,
esto ayuda a comprender la oxidación y corrosión y cómo se
ve afectado el proceso ante el cambio de electrolito (medio o
ambiente), los estudiantes reportan las reacciones obtenidas en
las simulaciones, generalmente el gráco de las herramientas
les ayuda a comprender de forma amigable una química que en
muchas ocasiones se cree compleja.
Todas las herramientas anteriores cumplen con los
principios utilizados por investigadores a nivel mundial,
traduzco a Gavroskaya (2021) reriéndose a las condiciones
para que un laboratorio virtual sea inclusivo:
“Al crear un laboratorio virtual, varios factores
que lo hacen fácil de usar deben ser tomados
en cuenta. Por lo tanto, las herramientas de
visualización deben ser portables a diferentes
hardware, plataformas y sistemas operativos, el
control del experimento debe ser comprensible
para cualquier usuario, el laboratorio debe
mostrar completamente los procesos reales para
ayudar al estudiante adquirir experiencia práctica,
los datos del usuario deben estar protegidos, el
rendimiento del sistema no debería depender del
número de sus usuarios. El cumplimiento de estas
normas garantiza la conveniencia y comodidad del
uso del laboratorio virtual.”
Lo anterior se cumple con los casos anteriores.
En el último laboratorio los estudiantes deben visitar una
empresa en tríos; algunos ejemplos se ven en las Figuras 4
y 5. Lo que se busca es observar los materiales y procesos
utilizados, reportar los resultados tras la ejecución de los
procesos, analizarlos, compararlos con lo ejecutado en
los laboratorios previos y ofrecer recomendaciones que es
fundamental en el quehacer del ingeniero. Cada trío expone
su visita de tal forma que los estudiantes aprenden cómo
se aplica lo ejecutado en el curso en diferentes empresas.
La vista a la empresa está alineado con lo indicado por
Metaute (2018):
Los resultados muestran que es necesario implementar
las visitas empresariales como estrategia constante en
el proceso de formación. La relación entre instituciones
de educación y sector productivo deberá ser de trabajo
colaborativo, en el que la búsqueda y generación del
conocimiento por parte de las Instituciones de Educación
Superior se enfoque en lo que requiere la empresa de hoy.
Figura 4. Proceso de doblado en el taller Dimeinsa, visita
realizada por los alumnos Kevin Anchía Sáenz, Marco
Cascante Tardencilla y Juan Pablo Chavarría Lanuza
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Figura 5. Equipo CNC de la visita de los Alumnos Daniel
Álvarez y Luis Arce
La forma de trabajo comentada permite aprender de
forma relajada pero también retadora y efectiva. Al nal
del curso se abre un espacio para comentarios donde se
puede decir lo bueno y lo malo para ir mejorando, dados
esos comentarios se ha sustituido un par de aplicaciones
del laboratorio de metrología básica y maquinado y del
laboratorio de calderería, sin embargo, muchos estudiantes
reaccionan de forma positiva. Cito a la estudiante Joselyn
Castro Barrientos que cursó el laboratorio en el grupo 1 del
primer cuatrimestre del 2021, dado que resume varias ideas:
“en mi experiencia personal el laboratorio de metalurgia
lo considero el mejor Lab virtual, las aplicaciones que
se usan realmente sirven en el aprendizaje del curso y la
experiencia en mi caso de visitar un taller y vivir de cerca
el tocar y experimentar con las máquinas fue demasiado
graticante...”
La encuesta utilizada para este artículo se realizó entre el
trece y el veintiséis de agosto del 2021 con un formulario
electrónico que se envió a los estudiantes solicitando
participación voluntaria y recopilaba las respuestas
de forma anónima, esto era para que no se evitara
retroalimentación negativa en caso de corresponder dado
que los del segundo período del 2021 estaban en la fase
nal y otros que lo habían llevado anteriormente cursaban
otro curso con el docente. Sin embargo, se logró recopilar
experiencias de los cuatro períodos por lo que se puede
decir que los resultados en general han sido positivos.
3. Metodología
Población y muestra
El estudio se realizó considerando como población los
estudiantes que han cursado el laboratorio de forma virtual,
es decir los del segundo y tercer cuatrimestre del 2020 y los
del primer y segundo cuatrimestre del 2021, la muestra será
de tipo simple aleatoria haciendo distribución electrónica
del formulario y apelando al deseo voluntario de participar,
al cierre del formulario habían participado 49 personas de
una población total de 126.
Hipótesis
La investigación permitió documentar las experiencias
positivas de los estudiantes para probar la hipótesis del
investigador que deben presentar una aprobación por el
uso de los simuladores y anuencia a la recomendación
de la modalidad virtual en un porcentaje mayor al 80%,
también se quiere mostrar que las herramientas pueden ser
utilizadas en dispositivos móviles con facilidad, esperando
que se utilice dichos dispositivos por al menos el 50%
de los estudiantes y documentar que los problemas de su
uso son principalmente por infraestructura. Otro tema es
la conveniencia del cambio de horario permitido por la
virtualidad donde se espera que al menos un 80% de los
estudiantes perciban más conveniente el horario de sábado
que el de entre semana nocturno, en cuanto a las herramientas
propiamente se espera obtener una valoración sobre el 85%
como de calidad buena y excelente para cada laboratorio
y con un acuerdo del enfoque a la industria mayor al 90%
como muy de acuerdo y acuerdo. Finalmente, pero no
menos importante se desea obtener una percepción mayor
al 90% de acuerdo o muy de acuerdo con el laboratorio de
visita para entender los usos industriales de lo hecho en
clase.
Variables:
Para poder probar lo anterior se establecen las variables
de la Tabla 1, con las siguientes preguntas y opciones de
respuesta.
Revista Fidélitas ׀ Vol.2 (2) ׀ Noviembre 2021 45
Tabla 1. Variables del estudio
VARIABLE VALORES
Período en el que cursó el laboratorio II Cuatrimestre 2020, III Cuatrimestre 2020, I Cuatrimestre
2021, II Cuatrimestre 2021
Comprensión de situaciones que se dan Muy de acuerdo, en acuerdo, en desacuerdo,
en la empresa con simuladores en completo desacuerdo
Experiencia de problemas Sí, no
Causa de los problemas Equipo con Hardware limitado, conexión a internet,
no acceso a la versión gratis, otra
Uso de celular o tablet Sí, no
Horario más favorable que el tradicional Sí, no
Calidad de herramientas de dureza y tensión Excelente, Bueno, regular, pésimo
Calidad de herramientas de compresión torsión e impacto Excelente, Bueno, regular, pésimo
Calidad de herramientas de maquinado convencional Excelente, Bueno, regular, pésimo
Calidad de herramientas de simulación y programación CNC Excelente, Bueno, regular, pésimo
Calidad de herramientas de Calderería Excelente, Bueno, regular, pésimo
Calidad de herramientas de Corrosión Excelente, Bueno, regular, pésimo
Enfoque Industrial de materiales, ejercicios y lecturas Muy de acuerdo, en acuerdo, en desacuerdo,
en completo desacuerdo
Pertinencia del laboratorio nal de visita para Muy de acuerdo, en acuerdo, en desacuerdo,
entender los usos en la industria en completo desacuerdo
Anuencia a la recomendación del laboratorio virtual Sí, no
Instrumento
La encuesta de diez preguntas utilizada para este artículo
se realizó entre el 13 y el 26 de agosto del 2021 con un
formulario electrónico que se envió a los estudiantes
solicitando participación voluntaria y recopilaba las
respuestas de forma anónima, esto era para que no se
evitara retroalimentación negativa en caso de corresponder
dado que los del segundo período del 2021 estaban en
la fase nal y otros que lo habían llevado anteriormente
cursaban otro curso con el docente, el error máximo del
instrumento es de 8.5 %
Según lo descrito anteriormente se utiliza una muestra
simple aleatoria, haciendo la distribución electrónica del
formulario y apelando al deseo voluntario de participar.
Procedimientos
Se utiliza software de aceptación en la industria que bajo
su modalidad educativa tiene versiones gratis, recursos en
línea y aplicaciones que permiten recrear la experiencia
de un laboratorio físico, de esta manera la virtualización
del laboratorio se hace en solo tres semanas, aunque los
materiales para los estudiantes sí se desarrollaron de forma
paralela a las lecciones durante el segundo cuatrimestre del
2020 y sucesivas mejoras.
Se explica el desarrollo del curso desde la primera lección,
los materiales que se ofrecen para el trabajo autónomo,
la revisión de dudas, comprobaciones de comprensión y
las prácticas que se generan, hasta cerrar con una visita
a la empresa en equipos, para comparar las experiencias
de laboratorio con la realidad y obtener retroalimentación
de empresas y profesionales que se transmiten a todo el
grupo en la última lección. Las lecciones se realizaron por
videoconferencia con una frecuencia quincenal y tras las
Figura 6. Porcentaje de estudiantes por período en la
muestra.
A la pregunta ¿El uso de simuladores facilita la comprensión
de situaciones que se dan en la empresa? El 82% de los
estudiantes está muy de acuerdo y el 18% en acuerdo, lo
cual se visualiza en la Figura 7.
Figura 7. Acuerdo de los estudiantes en el uso de
simuladores para la comprensión de situaciones
empresariales.
En la Figura 8 se aprecia que un 22% de los estudiantes
tuvo problemas con el uso de las herramientas y un 78% no.
Las causas de problemas se recopilan en la Figura 9, siendo
el más importante equipo con hardware muy limitado con
un 39%, la conexión a internet y el no acceso a la versión
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prácticas de todas las sesiones los estudiantes tenían un
entregable asignado para una semana después de la lección.
La modalidad virtual se implementó a partir del segundo
cuatrimestre del 2020 por lo que el docente realizó una
encuesta a través de un formulario electrónico que se
distribuyó a estudiantes del segundo y tercer cuatrimestre
del 2020 y del primer y segundo cuatrimestre del 2021, la
participación de dicha encuesta fue libre y anónima, ya que
los estudiantes del segundo cuatrimestre del 2021 estaban
en la fase nal, estudiantes de otros períodos cursaban
otros cursos con el docente y no se quería limitar una
retroalimentación negativa en caso de que correspondiera.
La encuesta fue llenada entre el 13 y 26 de agosto del 2021,
se motivó a los estudiantes a que participaran para buscar
oportunidades de mejora en futuras versiones.
Los resultados y el análisis que se desprende de estos
muestran que la aceptación de las técnicas propuestas
es alta, obteniendo la aprobación y satisfacción de los
estudiantes, pese a que al inicio muchos son escépticos
y admiten que no querían matricular un laboratorio de
metalurgia en modalidad virtual porque no parecía posible.
Análisis estadístico
El análisis se realizó con estadística descriptiva utilizando
como principal herramienta los grácos de pastel, esto
debido a que son una herramienta sencilla para mostrar
variables cualitativas como las anteriores de acuerdo a
una frecuencia de manera porcentual y grácos de áreas
apiladas que permiten comparar fácilmente las magnitudes
totales y mostrar la distribución respecto al total conocido.
4. Resultados
En la encuesta participaron 49 estudiantes y su distribución
se ve en la Figura 6, esto corresponde al 39% de los
estudiantes que han cursado el laboratorio en los cuatro
períodos, como se puede observar en la gura, la mayor
participación de estudiantes fue del período que transcurría
al momento de aplicar el instrumento con un 37% y el
menor del II Cuatrimestre del 2020 por la dicultad que
provoca que muchos ya sen egresados con un 16%, sin
embargo se obtiene participación de los cuatro períodos.
16%
20%
27%
37%
II CUATRIMESTRE 2020
I CUATRIMESTRE 2021
III CUATRIMESTRE 2020
II CUATRIMESTRE 2021
Muy de acuerdo De acuerdo
82%
18%
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gratuita ocuparon el segundo lugar con un 23% cada una,
otras causas fueron el 15%.
Figura 8. Porcentaje de estudiantes que experimentó
problemas con el uso de herramientas.
Figura 9. Causas de los problemas para el uso de
herramientas.
La Figura 10 muestra el porcentaje de estudiantes que
utilizaron algún dispositivo móvil para atender alguna
clase, es notable que un 80% hace uso de estos dispositivos
cuando es posible.
Figura 10. Estudiantes que utilizaron dispositivos móviles
para atender alguna clase
La pandemia también trajo un cambio de horario
atendiendo la petición de algunos alumnos, por lo que en la
Figura 11 se muestra la respuesta a la pregunta ¿Considera
que el horario es más favorable que el tradicional de entre
semana en la mañana o tarde? A lo que el 92% respondió
armativamente y solo un 8% dijo no.
Figura 11. Acuerdo en mayor conveniencia del horario de
sábado que entre semana durante el día.
En la Figura 12 se visualiza la valoración cualitativa de
calidad respecto a las herramientas de cada laboratorio,
la única que tuvo una valoración de pésimo pero con tan
sólo un 2% fue el laboratorio de Dureza y tensión, un 2%
regular, 12% Buenos y un 84% excelente, mientras tanto
los laboratorios de compresión, torsión e impacto y el de
corrosión tuvieron su valoración más baja en regular pero
con porcentajes muy bajos 4% y 2% respectivamente,
22%
78%
Con problemas Sin problemas
Si No
80%
20%
92%
8%
Si No
Equipo con hardware muy limitado
Conexión a internet
No puede acceder a la versión gratuita
Otra
39%
23%
23%
15%
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los restantes tres laboratorios solo tuvieron valoraciones
de bueno y excelente superando en 83% el porcentaje de
excelente.
Figura 12. Valoración cualitativa de la calidad de las
herramientas de cada laboratorio.
En la Figura 13 se muestra la respuesta a la pregunta
¿Los materiales, ejercicios y lecturas fueron pertinentes
y enfocados en la industria? Obteniendo un 92% muy de
acuerdo y un 8% de acuerdo.
Figura 13. Acuerdo del enfoque industrial de materiales,
ejercicios y lecturas
Como se aprecia en la Figura 14 el 82% de los estudiantes
está muy de acuerdo en que el laboratorio de visita ayuda a
entender los usos industriales y un 18% está de acuerdo.
Figura 14. Acuerdo con el laboratorio de visita para
entender los usos industriales
Finalmente, en la Figura 15 se visualiza que el 94% de
los estudiantes recomendarían el laboratorio virtual de
metalurgia a otro estudiante y solo un 6% no.
Figura 15. Estudiantes que recomendarían el laboratorio
virtual de metalurgia a otro.
84% 88% 88% 90% 83% 78%
12% 8% 12% 10% 17% 20%
2% 4%
0%
2% 0% 0% 0% 2%
0%
Dureza y
tensión
Compresión,
torsión e
impacto
Metrología básica
y maquinado
convencional
Simulación y
programación
CNC
Calderería Corrosión
CALIDAD DE HERRAMIENTAS POR LABORATORIO
Excelente Bueno Regulart Pésimo
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
92%
8%
Muy de acuerdo De acuerdo
Muy de acuerdo De acuerdo
82%
18%
94%
6%
Si No
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5. Discusión
La experiencia de cuatro períodos lectivos asegura que es
posible virtualizar un laboratorio de ingeniería con éxito,
esto se arma por la comprensión de los estudiantes de
situaciones industriales con el uso de las herramientas
donde se supera lo esperado con una anuencia a la
recomendación de un 94%. Además, se da la facilidad
del uso de dispositivos móviles obteniendo que un 80%
los utiliza cuando es posible, esto es muy importante ya
que muestra que puede realizarse los laboratorios desde
cualquier lugar con conexión.
No obstante, hay que mencionar que aún hay una brecha con
una minoría de estudiantes que no cuenta con las condiciones
ideales para afrontar el uso de herramientas que requieren
hardware que no corra con recursos mínimos o que tienen
deciencias en su conexión a internet ya sea por ubicación
geográca o limitaciones económicas, también existe
problemas para acceso a la versión gratuita en especial en la
plataforma iOS. Antes de la pandemia el curso solo se daba de
lunes a viernes en horario diurno, esto porque los convenios
con empresas solo permitían acceso en el horario que tienen
personal de sobra para atender los grupos, con la virtualización
muchos estudiantes que trabajan pidieron el cambio de
horario al sábado que la mayoría tiene libre y el 92% apoya la
conveniencia del nuevo horario, lo anterior concuerda con lo
descrito por Espinosa (2018):
“Al invertir la sala de clase es necesario que
se dé más atención a los estudiantes. Eso hace
que algunos profesores piensen que cualquier
método activo se tornaría inviable en grupos
numerosos y heterogéneos. Sin embargo,
la inversión de la sala de clase promueve
la interacción entre los alumnos y presenta
mejores resultados justamente cuando hay una
diferencia inicial en términos de comprensión
por parte de ellos.”
La valoración de todas las herramientas es excelente en
un 78% o más en todos los casos y la combinación de
percepción de bueno y excelente es del 96% al 100% por
lo que se puede armar que en general la escogencia de
las herramientas ha sido un acierto y se supera de gran
manera las expectativas, esto a pesar de la diversidad
de los métodos que se abarca y se ve reejado en las 11
herramientas escogidas para el uso en clases e indicadas en
la sección referentes teóricos.
Un 92% muy de acuerdo en el enfoque industrial de materiales,
ejercicios y lecturas, y un 8% en acuerdo que validad el uso
de la gamicación y clase invertida para la adquisición de
habilidades, sumado al hecho de que los estudiantes también
validan el uso del laboratorio de visita para relacionar las
actividades y entender los usos industriales con un 82% muy
de acuerdo y 18% de acuerdo, esta combinación favorece
el entendimiento de que el conocimiento y prácticas no son
ajenas y que de hecho representan situaciones semejantes a las
presentes en la empresa con la ventaja que permite equivocarse
en muchos casos sin poner en riesgo equipos, herramientas,
materiales o personas
Lo anterior es una demostración de que la virtualización
permite portar la experiencia de un laboratorio obteniendo
la comprensión con la facilidad de un juego que se aprende
de manera natural sin forzarlo, además el uso de la clase
invertida ayuda a obtener los mejores resultados ya que
se amplía el tiempo de trabajo y el estudiante lleva la
experiencia más allá del tiempo lectivo al leer investigar y
afrontar retos antes de la clase.
Dados los resultados se puede indicar que la virtualización,
gamicación y clase invertida son adecuados para
laboratorios de ingeniería en la nueva realidad y se puede
incorporar para la adquisición de habilidades en otras
temáticas de ingeniería, coincidiendo con algunos autores
como Osorio (2021) que indica:
“Las metodologías y estrategias que emplean
los profesores para que el estudiante
permanezca conectado y motivado en la sesión
virtual de clase, son muy diversas, sin embargo,
la mayoría se centra en la interacción con los
estudiantes a través de preguntas, debates,
juegos, de manera que se capture su atención
y se mantenga la participación.”
6. Conclusiones
Finalmente se debe tener en cuenta los siguientes puntos
para futuras experiencias:
• Los estudiantes tienen acceso a las herramientas, pero
aún hay problemas por hardware, conexión a internet o
acceso a versión gratuita.
• Hay satisfacción general de los estudiantes, tanto con
los materiales, prácticas y anuencia a la recomendación
de un 94% por lo que todos estos puntos merecen un
tiempo de análisis para su escogencia y desarrollo.
• La versatilidad fuera de horario laboral y el uso de
dispositivos móviles hace conveniente el laboratorio
virtual de tal manera que se pueden ampliar las
posibilidades de horario que sean convenientes para
estudiantes que tienen una realidad en la que combinan
trabajo y estudio.
• La visita a la empresa enriquece el conocimiento y
ayuda a consolidar lo hecho en clase con la experiencia
y observación de profesionales que amplían la visión
única dada por un profesor.
• Elegir herramientas multiplataforma: Windows, Android
e iOS para que ningún estudiante tenga problemas con
su uso.
• Las herramientas deben requerir el menor hardware
posible ya que se desconoce las posibilidades de los
estudiantes para acceder a un equipo de alta gama y
mucho van a utilizar equipos móviles que por lo general
tienen hardware más limitado.
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Revista Fidélitas ׀ Vol.2 (2) ׀ Noviembre 2021 50
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