虚拟电磁实验室在工程学中的教学策略: 使用情境学习方法

Virtual laboratories (VL) have had a special interest in recent years in which immersive education is attractive to students and complements the teaching and learning processes in institutions of diverse educational levels. Although there are several types of virtual laboratories used at various educational levels, there are important challenges for their design as an ad-hoc didactic strategy. One of the main difficulties in the application of educational technology is having virtual educational environments especially dedicated to the areas of engineering, which not only present interactive practical sessions where animations are manipulated, but also encourage the metacognitive analysis of the students; in order to build an autonomous and reflective learning through educational approaches that accompany educational innovation through new technologies. This article presents the design and implementation of a Virtual Laboratory of Electromagnetism (VLE) as a didactic strategy under the situated learning approach, remotely applied to university engineering students through portable versions of the didactic tool designed with Unity® in a public university of Mexico. This research describes the context of the case study, the methodology to identify the criteria under the approach of the situated learning educational model suggested for the development of the virtual environment, the characteristics of the design through animation software, and the educational intervention implemented at the university education level. Finally, an analysis of the results obtained after the application of the laboratory is carried out by studying the perception of the university community through exit surveys.Los laboratorios virtuales (LV) han tenido un especial interés en los últimos años en que la educación inmersiva resulta atractiva para los estudiantes y complementa los procesos de enseñanza y aprendizaje en las instituciones de diversos niveles educativos. Aunque existen varios tipos de laboratorios virtuales utilizados en diversos niveles educativos, existen importantes retos para el diseño de estos como estrategia didáctica ad-hoc. Una de las principales dificultades en la aplicación de tecnología educativa es contar con entornos educativos virtuales especialmente dedicados a las áreas de ingeniería, que no sólo presenten prácticas interactivas donde se manipulen las animaciones, sino que fomenten el análisis metacognitivo de los estudiantes; para así construir un aprendizaje autónomo y reflexivo a través de enfoques educativos que acompañen la innovación educativa a través de las nuevas tecnologías. Este artículo presenta el diseño e implementación de un Laboratorio Virtual de Electromagnetismo (LVE) como estrategia didáctica bajo el enfoque de aprendizaje situado, aplicado a estudiantes universitarios de ingeniería de manera remota a través de versiones portátiles de la herramienta didáctica diseñada con Unity® en una universidad pública de México. En esta investigación se describe el contexto del caso de estudio, la metodología para identificar los criterios bajo el enfoque del modelo educativo de aprendizaje situado sugerido para el desarrollo del entorno virtual, las características del diseño a través del software de animación y la intervención educativa implementada en el nivel de educación superior. Finalmente, se realiza un análisis de los resultados obtenidos después de la aplicación del laboratorio mediante el estudio de la percepción de la comunidad universitaria a través de encuestas de salida.Виртуальные лаборатории вызывают особый интерес в последние годы, поскольку иммерсивное образование привлекательно для студентов и дополняет процессы преподавания и обучения в учебных заведениях на различных уровнях образования. Хотя существует несколько типов виртуальных лабораторий, используемых на различных уровнях образования, существуют значительные трудности при их разработке в качестве специальной дидактической стратегии. Одной из основных трудностей в применении образовательных технологий является создание виртуальной образовательной среды, специально предназначенной для инженерных областей, которая не только представляет интерактивные практики, где манипулируют анимацией, но и поощряет метакогнитивный анализ студентов; для того, чтобы построить автономное и рефлексивное обучение с помощью образовательных подходов, которые сопровождают образовательные инновации с помощью новых технологий. В данной статье представлена разработка и внедрение виртуальной лаборатории электромагнетизма в качестве дидактической стратегии в рамках метода обучения на месте, применяемого к студентам инженерных специальностей университетов дистанционно с помощью портативных версий дидактического инструмента, разработанного с помощью Unity® в государственном университете Мексики. В данном исследовании описывается контекст ситуационного исследования, методология определения критериев в рамках образовательной модели обучения на месте, предложенной для разработки виртуальной среды, характеристики дизайна с помощью анимационного программного обеспечения и образовательное вмешательство, реализованное на уровне высшего образования. Наконец, проводится анализ результатов, полученных после применения лаборатории, путем изучения восприятия университетского сообщества с помощью опросов на выходе.近年来，虚拟实验室特别引人注目，因其沉浸式教育对学生具有吸引力，并补充了不同教育水平机构的教学和学习过程。尽管在不同的教育水平上可以使用不同类型的虚拟实验室，但在将它们设计为临时教学策略方面仍存在重大挑战。教育技术应用的主要困难之一是拥有专门针对工程领域的虚拟教育环境，不仅提供动画操作的交互实践，还鼓励学生进行元认知分析；通过新技术伴随教育创新的教育方法来建立自主和反思性学习。本文介绍了虚拟电磁实验室的设计和实施，作为情境学习方法下的一种教学策略，通过墨西哥公立大学使用 Unity® 设计的教学工具的便携式版本远程应用于大学工程专业的学生。本研究描述了案例研究的背景、在情境学习教育模型方法下确定标准的方法，为在高等教育层面的虚拟环境的发展提出了建议，通过动画软件设计的特征以及实施的教育干预。最后，通过研究末问卷研究大学社区对其感知，对实验室申请后获得的结果进行分析