Improving the use of remote laboratories. The case of VISIR at Universidad Nacional de Rosario

The present work originates in the Project "Educational Modules for Electric and Electronic Circuits Theory and Practice following an Inquiry-based Teaching and Learning Methodology supported by VISIR", carried out with the support of the Erasmus+ Programme. Remote labs can provide a framework where physical experiments can be developed for STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) education. Although remote labs have been in use for over a decade now in several countries and levels of education, their use is not yet being generalized in Latin America. Through the VISIR+ International Cooperation Project from the Erasmus+ Programme, five higher education institutions from Latin America have incorporated de VISIR remote lab in order to carry out experiments with electric and electronic circuits. In the present work, the results of the study developed at Universidad Nacional de Rosario within the framework of the aforementioned project are shown.This work was carried out with the economic support of the European Commission through Project 561735-EPP-12015-1-PTEPPKA2-CBHE-JP and by Universidad Nacional de Rosario, through Project PID 1ING505.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Acerca de la eficacia de VISIR como recurso en temas de electrónica circuital en Argentina

“Virtual Instruments System in Reality” (VISIR) es una plataforma laboratorio de acceso remoto desarrollada en el Departamento de Ingeniería Electrónica del Instituto de Tecnología de Blekinge (BTH), Suecia. VISIR ha sido empleada y evaluada en varios países e instituciones en el mundo, reportándose en la bibliografía que la misma facilita el logro de resultados de aprendizaje en temas de electrónica analógica. El primer uso intensivo de VISIR por estudiantes en la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura (FCEIA), Universidad Nacional de Rosario (UNR) data de 2016. Dicha experiencia se llevó a cabo en la forma de caso de estudio en una asignatura de Ingeniería Electrónica (IE) que constituye el primer acercamiento a la electrónica de dispositivos y circuitos. El empleo de VISIR en el contexto curricular se propuso en forma complementaria al laboratorio tradicional, para la realización de una actividad de integración cuya solución requería del cálculo matemático y de la experimentación remota. Finalizada la experiencia se recabaron datos cuantitativos y cualitativos con el objetivo de evaluar la misma. En este trabajo se informan resultados que focalizan en la valoración por estudiantes y docentes de la eficacia de VISIR como recurso de aprendizaje en temas introductorios de la electrónica circuital.N/

Cooperación internacional para el desarrollo y uso de laboratorios remotos para la enseñanza de la física

Un laboratorio remoto es un recurso tecnológico que integra dos aspectos esenciales de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC): la experimentación real realizada a través de Internet, junto a software y hardware para la adquisición de datos y cálculo. Los laboratorios remotos constituyen un recurso didáctico relevante para la enseñanza de las ciencias experimentales, en particular de la Física. Si bien la existencia de laboratorios remotos ha evidenciado un importante crecimiento en los últimos años, las instituciones educativas que ya cuentan con estos recursos están localizadas principalmente en los países desarrollados de Europa mientras que, en Latinoamérica, solo seis países disponen de estos recursos para la enseñanza, siendo heterogéneo el grado de desarrollo y experiencia de los mismos. Un paso adicional en el desarrollo de estos recursos para la enseñanza a través de la experimentación es el de compartir los laboratorios remotos ya desarrollados permitiendo a la comunidad educativa de distintas instituciones, el acceso y uso de sus laboratorios remotos, de modo que un estudiante pueda hacer más experimentos y que un experimento pueda ser hecho por más estudiantes. En este trabajo se informa sobre experiencias en Argentina, Costa Rica y Brasil, devenidas de la cooperación entre instituciones educativas y organizaciones europeas y americanas, sobre desarrollo, acceso y uso compartido de laboratorios remotos para la enseñanza de temas de Física. Las actividades de cooperación posibilitaron la instalación de nuevos laboratorios y el uso compartido de otros. Como producto de ello, se desarrollaron acciones de capacitación de docentes y uso de los laboratorios remotos para la experimentación en cursos regulares de ciencias, ingeniería y de formación de profesores en los países mencionados.Los autores agradecen el apoyo financiero proporcionado por la Comisión Europea a través de la concesión 561735-­EPP-­1-­20151-­PT-­EPPKA2-­CBHE-­JP, así como de la Universidad Nacional de Rosario, a través del proyecto PID 1ING505N/

Uso compartido de módulos educativos para circuitos eléctricos y electrónicos del laboratorio remoto VISIR

VISIR (Virtual Instruments Systems in Reality) is a remote laboratory that has been development in the Blekinge Institute of Technology of Sweden, widely spread at a global Level. The objective of this work is to share in the field of RUEDA community, motivations, basis, progress and projection, with special implications in Argentina, of an Erasmus+ Project: "Educational Modules for Electric and Electronic Circuits Theory and Practice following an Enquiry-based Teaching and Learning Methodology supported by VISIR". This project is funded by the Commission of the European Union at the 2015 call, with the coordination of the Polytechnic Institute of Porto. The project is being developed and it is carried out by a consortium of European and Latin higher education institutions, with the possibility of incorporating adherents. The emphasis is on the strategic and innovation objectives of both technological and educational issues. These objectives are achievable through collaboration, to generate methodological changes in teaching in engineering careers and for enlargement of remote experimentation sharing resources.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

VISIR en temas introductorios de electrónica circuital: el punto de vista de los estudiantes

A partir de la participación de la Universidad Nacional de Rosario (UNR) en el proyecto VISIR+, la asignatura Física de los Dispositivos Electrónicos (FDE), de Ingeniería Electrónica (IE), ha incorporado curricularmente actividades experimentales con empleo del laboratorio “Virtual Instruments System in Reality” (VISIR) en sucesivos dictados desde 2016. En esta asignatura, VISIR es empleado como complemento del laboratorio tradicional a posteriori de la última actividad de diseño experimental que involucra el estudio de aplicaciones circuitales sencillas con transistor bipolar. Este trabajo tiene como objetivo describir la experiencia llevada a cabo en FDE, así como presentar los resultados que surgen de la evaluación de la misma luego de finalizadas tres implementaciones didácticas, con participación de 51 estudiantes del tercer año de la carrera. La investigación incluyó la aplicación de un cuestionario validado previamente, compuesto por 20 ítems, escala Likert 1-4. El estudio involucró análisis estadístico descriptivo, con posterior agrupamiento y re-categorización de variables a los efectos de concluir sobre cuatro dimensiones de análisis vinculadas al punto de vista de los estudiantes: 1) aprendizajes percibidos, 2) aceptación de VISIR, 3) orientación percibida, 4) dificultades de tiempo y limitaciones técnicas.N/

The VISIR+ Project – Preliminary results of the training actions

Experimental competences allow engineering students to consolidate knowledge and skills. Remote labs are a powerful tool to aid students in those developments. The VISIR remote lab was considered the best remote lab in the world in 2015. The VISIR+ project main goal is to spread VISIR usage in Brazil and Argentina, providing technical and didactical sup- port. This paper presents an analysis of the already prosecuted actions regarding this project and an assessment of their impact in terms of conditioning factors. The overall outcomes are highly positive since, in each Latin American Higher Education Institution, all training actions were successful, the first didactical implementations were designed and ongoing in the current semester. In some cases, instead of one foreseen implementation, there are several. The most statistically conditioning factors which affected the outcomes were the pre-experience with re- mote labs, the pre-experience with VISIR and the training actions duration. The teachers’ per- ceptions that most conditioned their enrollment in implementing VISIR in their courses were related to their consciousness of the VISIR effectiveness to teach and learn. The lack of time to practice and discuss their doubts and the fulfillment of their expectations in the training actions, also affected how comfortable in modifying their course curricula teachers were.info:eu-repo/semantics/acceptedVersio

Estudio de validación didáctica de Laboratorios Virtuales integrados en plataformas b-learning y/o en redes sociales ubicuas, y su combinación con gamificación en enseñanzas de Educación Superior

La incorporación de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TIC) a enseñanzas del Marco Español de Cualificaciones para la Educación Superior (MECES) está siendo relevante en el fomento de un aprendizaje más efectivo y como impulso de un sistema educativo de calidad. En la actualidad, en el diseño de los nuevos planes de estudio de las enseñanzas de Educación Superior, basados en la adquisición de competencias, se está favoreciendo la aplicación de propuestas metodológicas que fomentan la interacción, la construcción de conocimiento y el aprendizaje autónomo y cooperativo. En las disciplinas científico-tecnológicas, las prácticas reales de laboratorio son esenciales en el proceso de enseñanza-aprendizaje del alumnado del entorno MECES. Sin embargo, existen muchas limitaciones técnicas, presupuestarias y organizativas en el uso didáctico de dichos laboratorios. Estos inconvenientes, sumados a la creciente disponibilidad de tecnología multimedia e interactiva, han facilitado la introducción de nuevas herramientas didácticas, apoyadas en metodologías de aprendizaje móvil (mlearning) y aprendizaje ubicuo (u-learning), que favorecen la incorporación activa del alumno en su formación. Entre ellas, destaca la creación y utilización de laboratorios virtuales (LV), que permiten simular y reproducir las condiciones de trabajo de un laboratorio experimental, y su integración combinada con el uso didáctico de redes sociales y gamificación en el contexto educativo. Todo ello los convierte en recursos didácticos de gran influencia en el proceso de formación del alumnado. La presente tesis doctoral se centra en el estudio de la influencia del uso de laboratorios virtuales (LV) y su integración combinada con el apoyo didáctico de redes sociales y gamificación en asignaturas científico-tecnológicas de enseñanzas del MECES: Ciclo Formativo de Grado Superior de Formación Profesional, Grado y Máster. En el primer capítulo se realiza un análisis previo del papel actual de las TIC y la integración de los LV, junto al uso de redes sociales y gamificación, en el proceso de enseñanza-aprendizaje en Educación Superior. En el segundo capítulo se expone el contexto de la investigación, la motivación que la impulsa y los objetivos que se persiguen. En el tercer capítulo se desarrolla una descripción y evaluación sobre la utilidad didáctica y pedagógica de un Plataforma Virtual Interactiva de Ensayos de Tracción Mecánica (PVIET) utilizado en asignaturas del ámbito de fabricación mecánica en Formación Profesional de Grado Superior en España (MECES-1/EQF-5). El cuarto capítulo se centra en la gamificación combinada con la experimentación física en una Web Virtual Interactiva (WVI) de Instrumentación Eléctrica (Oscivirtual), mediante la implementación y validación de una aplicación web móvil, utilizada por estudiantes de la asignatura de Física en los Grados de Ingeniería Eléctrica e Informática (MECES-2/EQF-6). En el quinto capítulo se ha evaluado la utilidad didáctica de la combinación de tres Laboratorios Virtuales sobre Caracterización de Biodiésel (LVCB) integrados en la red social Facebook para alumnado de Máster Universitario (MECES-3/EQF-7). Por último, en el sexto capítulo se establecen conclusiones que se derivan de la investigación llevada a cabo y de los resultados obtenidos, así como posibles líneas de investigación futuras.The incorporation of the new information and communication technologies (ICTs) within the Spanish Qualifications Framework for Higher Education (SQFHE) has become critical in promoting more effective learning and fostering a high-quality education system. Nowadays, the inclusion of new teaching methodologies in Higher Education courses encourages the interaction, knowledge building, autonomous and cooperative knowledge. Such courses are based on the acquisition of abilities and skills. In the scientific-technological fields, practices in real laboratory are vital in the teaching-learning process of students in the SQFHE. Nonetheless, there are technical, budgetary and organizational restrictions in teaching how to use of such laboratories. These obstacles, combine with the increasing availability of multimedia and interactive technologies, have facilitated the introduction of new teaching tools. Such tools are supported by mobile learning (m-learning) and ubiquitous learning (u-learning) approaches, by which is promoted students’ active role in their learning process. One of the most outstanding tools is the virtual laboratories (VLs), which simulate and reproduce the working conditions of an experimental laboratory. Their integration with teaching using other tools, such as social networks or gamification in the educational context, has opened the educational field. Based on the previous states, the current educational resources have a great influence in the students’ learning process. This doctoral dissertation has focused on analyzing the influence of virtual laboratories (VLs) and their combination with the social networks and gamification in scientific-technological subjects of SQFHE courses: Advanced Vocational Education and Training, University Degree and Master. In the first chapter, an initial analysis of the current role of ICTs and the integration of VLs was carried out, as well as, the use of social networks and gamification in the teaching-learning process in Higher Education. In the second chapter, the context of the investigation, the motivation that drives it and the intended goals were studied and exposed. In the third chapter, the didactic and pedagogical effectiveness of an Interactive Virtual Platform of Mechanical Traction Tests (IVPMTT) used in subjects of the field of mechanical manufacturing in Advanced Vocational Education and Training in Spain (SQFHE-1/EQF -5) has been described and evaluated. The fourth chapter has focused on gamification united with physical experimentation in an Interactive Virtual Web (IVW) of Electrical Instrumentation (Oscivirtual). This implementation and validation of a mobile web application was carried out by students of the Physics course in the Electrical Engineering and Computer Science Degrees (SQFHE-2/EQF-6). In the fifth chapter, the didactic effectiveness of the combination of three Virtual Laboratories on Biodiesel Characterization (VLBC) integrated in the social network called Facebook for students of master’s degree (SQFHE-3/EQF-7) has been evaluated. Finally, the last chapter presents the conclusions of the research carried out and the results obtained, as well as possible future lines of research

Integración de laboratorios online de automática y telecomunicación en los sistemas de gestión de aprendizaje mediante SCORM

[ES]Los laboratorios online o WebLabs son valiosos recursos de apoyo a la docencia que se pueden definir como contenidos de e-learning. Una de las últimas tendencias en el desarrollo de WebLabs ha sido su integración en los Sistemas de Gestión de Aprendizaje (LMS). Esta tesis presenta una propuesta de integración avanzada Lab-LMS basada en el uso de SCORM (Shared Content Object Reference Model) para definir el contenido y realizar comunicaciones Lab-LMS. Se presenta una clasificación de modos de integración, se describen una serie de herramientas, desarrolladas específicamente para facilitar la integración propuesta, y una metodología genérica para crear laboratorios online. También se describen ejemplos de laboratorios online desarrollados siguiendo el modelo de integración propuesto que se han creado utilizando la metodología y las herramientas creadas en el ámbito de este trabajo. Los resultados obtenidos demuestran que los laboratorios obtenidos presentan una gran efectividad para el aprendizaje de los alumnos.[EN] WebLabs or online labs are valuable resources to support teaching that can be defined as e-learning content. One of the latest trends in the development of WebLabs has been its integration into Learning Management Systems (LMS). This thesis presents a Lab-LMS advanced-integration proposal based on using SCORM (Shared Content Object Reference Model) to define contents and perform Lab-LMS communications. A classification of modes of integration is presented and a set of tools, that has been developed specifically to facilitate the integration proposal, and a generic methodology to create online laboratories are described. Examples of online laboratories, developed following the proposed integration model, and using the methodology and tools developed within the scope of this work are also described. The results show that obtained laboratories show that they are highly effective for student learning.Tesis Univ. Jaén. Departamento de Ingeniería Electr´nica y Automatica, leída el 23 de noviembre de 201

Development of a Remote Laboratory Management System and Integration with Social Networks

The focus of this contribution is to propose a novel centralized authentication and authorization system, which can be used to share laboratories. This system optionally relies on existing mechanisms, such as those used by universities -e.g., Shibboleth, OpenID- or by social networks -e.g., Facebook Connect or Google with OAuth-. However, it still supports schools or universities not counting with an existing system, by providing its own system. The authentication and authorization system will be registered in other RLMSs. This way, users registered in the central system can consume laboratories from other institutions. This development is part of a project that includes the integration of the FCEIA-UNR lab with social networks. Based upon a previous development of a Remote Laboratory Management System at Universidad de Deusto, the authors also explain the advantages and drawbacks of the centralized approach