Modelización de la radiación ultravioleta solar

La investigación en torno a la radiación solar ultravioleta ha experimentado un importante avance en las últimas décadas, como consecuencia de la importancia de sus efectos biológicos y sus posibles aplicaciones tecnológicas. En este sentido, esta Tesis Doctoral pretende contribuir a la caracterización de la radiación solar ultravioleta en la Península Ibérica. Concretamente, a partir de largas series de datos experimentales registrados en Córdoba, se han analizado estadísticamente las distribuciones de radiación solar ultravioleta tanto diaria como horaria y se ha modelado la relación de éstas con la radiación solar total diaria y horaria respectivamente, así como con otras variables radiométricas y atmosféricas. Asimismo, para el caso de la radiación horaria, se han comparado los resultados obtenidos con los derivados de medidas experimentales de otra localidad de la península ibérica, y más concretamente, del área del Mediterráneo (Valencia). Por otra parte, con datos de córdoba nuevamente, para distintos intervalos de mas óptica relativa de aire, se ha estudiado y modelado las distribuciones de frecuencia relativa del índice de claridad ultravioleta, comparando los resultados con los de las distribuciones del índice de claridad total. Por último, a partir de medidas experimentales registradas en Hobart (Australia), se propone un modelo que permite determinar la columna total de ozono a partir de medidas comúnmente registradas en las estaciones radiométricas, como son la radiación solar total y su componente ultravioleta eritemática. De esta forma, se contribuye al progreso de esta línea de investigación que, ante la disminución de la capa de ozono y el consecuente incremento de la radiación solar ultravioleta que alcanza la superficie terrestre, trata de satisfacer las demandas por parte de la sociedad de información e investigación en torno a esta problemática, así como medidas preventivas basadas en los resultados de estos estudios

La sección de cartas al editor : un planteamiento científico y social en la didáctica de las ciencias

En este artículo demostramos la importancia que las Cartas al editor tienen en la construcción del conocimiento científico y su aplicación a la enseñanza de las ciencias. Se analiza el estado de la sección de Cartas al editor de las revistas editadas en el mercado español que comprenden la siguiente temática: divulgación científica y tecnológica, divulgación cultural e investigación. Aportamos estrategias de trabajo en el aula con el uso de las Cartas al editor en las revistas orientadas todas ellas a facilitar al alumno el desarrollo de ideas adecuadas sobre la construcción real de la ciencia y el conocimiento científico. Finalmente argumentamos la escasa presencia de la sección de Cartas al editor en un porcentaje notable de las revistas consultadas.In this article, we have demonstrated the importance of «Letters to the Editor» in the building up of scientific knowledge and its application to Science teaching. The state of the Letters to the Editor section has been analyzed in the sphere of journals published in Spain comprising the following topics: the dissemination of science and technology, the dissemination of culture, and research. We propose some classroom work strategies based on the use of «Letters to the Editor», which are directed towards encouraging students to develop appropriate ideas on the real construction of science and scientific knowledge. Finally, we have revealed the scant presence of a «Letters to the Editor» section in a considerable percentage of the journals consulted

Concept mapping applied to the treatment of environmental topics in physics teacher education

En este estudio se presenta una experiencia de investigación sobre el uso de los mapas conceptuales en la formación inicial del profesorado. Se describe una propuesta metodológica basada en el enfoque CTSA (relaciones entre ciencia, tecnología, sociedad y ambiente) que trata de fomentar el aprendizaje significativo, el trabajo en equipo, la comunicación en el aula y el desarrollo de competencias docentes. Para ello, se ha utilizado el análisis de textos relacionados con la problemática del cambio climático y la elaboración de mapas conceptuales con ayuda del software CmapTools. Los resultados del estudio indican que los profesores en formación aprenden fácilmente a elaborar mapas conceptuales a partir del análisis de textos sobre temas de interés educativo y valoran positivamente para su formación el desarrollo de la experiencia.In this paper a research about the influence of concept mapping in teacher training programs is presented. A methodological proposal based on the STSE approach (science, technology, society and environment relationships) is described. It tries to promote meaningful learning, team work, communication abilities and teaching abilities. For that purpose, the analysis of documents related to climate change and concept mapping, with the software CmapTools, have been used. The results show that preservice teachers learn easily to create concept maps from the analysis of texts related to educational topics and that they value in a positive way the educational experience developed.Universidad de Granada. Departamento de Didáctica y Organización Escolar. Grupo FORCE (HUM-386

Mapas conceptuales aplicados al tratamiento de temas medioambientales en la formación del profesorado de física

En este estudio se presenta una experiencia de investigación sobre el uso de los mapas conceptuales en la formación inicial del profesorado. Se describe una propuesta metodológica basada en el enfoque CTSA (relaciones entre ciencia, tecnología, sociedad y ambiente) que tratade fomentar el aprendizaje significativo, el trabajo en equipo, la comunicación en el aula y el desarrollo de competencias docentes. Para ello, se ha utilizado el análisis de textos relacionados con la problemática del cambio climático y la elaboración de mapas conceptuales con ayuda del software CmapTools. Los resultados del estudio indican que los profesores en formación aprenden fácilmente a elaborar mapas conceptuales a partir del análisis de textos sobre temas de interéseducativo y valoran positivamente para su formación el desarrollo de la experiencia

Desarrollo de laboratorios virtuales y gestor de contenido multiplataforma para la docencia de fundamentos físicos en Ingeniería

We have created a web page (www.uco.es/grupos/labvirtual) that provides the students the total access to the information related to all the subjects that the professors of the Department of Applied Physics teach in the Polytechnical Superior College of the University of Cordoba (SPAIN). We have developed an only tool that includes all the software in Physics Simulation and the virtual laboratories created by the our research group. Not only can the user download the simulation software to his personal computer, but also can be directly work with them in the web page. Furthermore, other tools have been included such as: an auto-evaluation system, an exam executer and a content administrator that allows the user to create easily a web page without the need of html language. The use of this web page helps the professor and the students in the teaching-learning process since the students can freely get all the information they need to study physics subjects and personal teaching is forwarded.Hemos creado un portal web ( www.uco.es/grupos/labvirtual ) que permite al alumno tener un acceso total a la información relacionada con las asignaturas impartidas en la Escuela Politécnica Superior por el Departamento de Física Aplicada. Se ha desarrollado un entorno único que engloba todos los trabajos de simulación en el campo de la Física, así como de los laboratorios virtuales elaborados por nuestro grupo de investigación. El usuario puede o bien descargar los programas de los laboratorios virtuales e instalarlos en su ordenador personal o ejecutar las aplicaciones directamente desde la página web. Además se han incorporado a dicha página otras herramientas informáticas como: un único sistema de evaluación: "gestor de evaluación", un ejecutor de exámenes y un gestor de contenido que permite crear crear portales web de una forma fácil e interactiva y sin necesidad de programar en html. La utilización de este portal web facilita a los alumnos el acceso a toda la información requerida en el proceso de enseñanza-aprendizaje, por lo que se favorece una enseñanza personalizada y autodirigida, y al profesor le ayuda en su tarea docente

Autoaprendizaje tutorizado de los estados de la materia. Empleando un software interactivo

During this academical year, we are testing the new ECTS educational system in some of the Cordoba universitary studies. With this new credit concept, all the work of the students tend to be evaluated. This report presents an interactive software about the states of the matter we have developed so that it could be used for the new educational systme. Firstly, we describe the application as an useful work tool and describe the methodology based on it. Finally, we evaluate the students' knowledge and compare the results obtained with this new tool and with the traditional one. As a consequence of that comparative study, we can conclude that the software described is useful for the ECTS system.El sistema de créditos europeos (ECTS) se está aplicando de forma experimental en algunas de las Titulaciones de la Universidad de Córdoba. Con este nuevo concepto de crédito se pretende valorar todo el trabajo del alumno. En este artículo se presenta un software para el estudio interactivo de los estados de la materia, con el objetivo de la adaptación de la enseñanza al nuevo sistema educativo. En la primera parte, se presenta el programa como herramienta útil de trabajo. A continuación, se hace un estudio de esta nueva forma de aprendizaje, utilizando el software como medio visual de los procesos que el alumno debe aprender. Finalmente, se valora el conocimiento que el alumno ha adquirido utilizando esta herramienta didáctica, y se compara con los resultados obtenidos aplicando los métodos de enseñanza tradicional, basada en clases magistrales y toma de apuntes del alumno. Con este estudio hemos podido comprobar la eficacia de esta metodología, así como su aplicabilidad en los sistemas de créditos europeos

Simulation of Self-Consumption Photovoltaic Installations: Profitability Thresholds

PV self-consumption can contribute positively to the spread of PV and, therefore, to the progress of renewable energies as a key element in a decarbonized energy model. However, the policies of each country regarding the promotion of this type of renewable technology is fundamental for their growth. Despite the high number of sunshine hours registered in Spain, self-consumption in this country has not been authorized until recently. In this new context, this work presents a systematic study of the profitability limits of a self-consumption PV installation under different conditions of installed peak power, orientation and inclination of the PV panels and level of obstruction of the installation. It was proved that, for the case of study (Córdoba, Spain), the maximum profitability was achieved for PV panels oriented to the south and with an inclination of 15° whereas the most unfavourable conditions are those of PV panels with an orientation and inclination of 180° and 90°, respectively. Furthermore, when the level of obstruction increases the maximum of the Net Present Value of self-consumptions PV installations decreases and this optimal value is achieved for installations with lower power. Finally, empirical adjustment equations have been developed to estimate the profitability parameters of self-consumptions PV installations as a function of their design variables

New Omnidirectional Sensor Based on Open-Source Software and Hardware for Tracking and Backtracking of Dual-Axis Solar Trackers in Photovoltaic Plants

In this work, an omnidirectional sensor that enables identification of the direction of the celestial sphere with maximum solar irradiance is presented. The sensor, based on instantaneous measurements, functions as a position server for dual-axis solar trackers in photovoltaic plants. The proposed device has been developed with free software and hardware, which makes it a pioneering solution because it is open and accessible as well as capable of being improved by the scientific community, thereby contributing to the rapid advancement of technology. In addition, the device includes an algorithm developed ex professo that makes it possible to predetermine the regions of the celestial sphere for which, according to the geometric characteristics of the PV plant, there would be shading between the panels. In this way, solar trackers do not have to locate the Sun’s position at all times according to astronomical models, while taking into account factors such as shadows or cloudiness that also affect levels of incident irradiance on solar collectors. Therefore, with this device, it is possible to provide photovoltaic plants with dual-axis solar tracking with a low-cost device that helps to optimise the trajectory of the trackers and, consequently, their radiative capture and energy production

Estudio didáctico interactivo de los estados de la materia EDIEMA

La falta de recursos tales como laboratorios y materiales así como la peligrosidad de algunas prácticas, hacen que la enseñanza de la Química sea muy teórica, cuando es una ciencia básicamente experimental. Por otra parte, la tendencia, en la docencia Universitaria, está cambiando desde el concepto de enseñanza del profesor al aprendizaje del alumno, es decir, el alumno ha de ser artífice de su propio aprendizaje, actuando de forma activa en al adquisición de conocimientos y habilidades. La aplicación desarrollada: estudio didáctico interactivo de los estados de la materia (EDIEMA), pretende paliar el déficit de recursos y ayudar al alumno en su autoaprendizaje, mediante un sistema tutorizado, ya que permite mostrar, con detalle, las propiedades físicas de los tres estados de la materia, gases, líquidos y sólidos, desde un punto de vista molecular, sin necesidad de disponer de laboratorios, material, etc. Este estudio se realiza mediante simulaciones en tres dimensiones de experimentos y propiedades relacionadas con los gases, líquidos y sólidos, centrándose principalmente en el estado gaseoso, ya que es el más difícil de experimentar en un laboratorio. El software consta de tres partes: tutorial, simulación y ejercicios. En el tutorial se exponen los contenidos teóricos, en la simulación se presentan las experiencias de laboratorio que dieron lugar a la formulación de leyes. En el apartado de ejercicios se formulan cuestiones para la autoevaluación del conocimiento adquirid

Estudio de campos electromagnéticos medioambientales: una propuesta que conecta asignaturas científicas con aspectos tecnológicos, sociales y medioambientales

In order to make the student to be interested on what he has to study, we have developed a new educational tool called "Study of environmental electromagnetic fields: a proposal that connects scientific subject to technologic, social and environmental issues". It is presented as an introduction to the measurement of electomagnetic fields, it means, to what nowadays is called electromagnetic pollution. In that way it tries to relate scientific subject to technologic, social and environmental issues that are important for the present society. Our aim is to remove the isolation between education in universities and the students' surroundings.Con el afán de motivar a nuestros alumnos de ingeniería, hemos desarrollado una nueva herramienta docente que denominamos "Estudio de campos electromagnéticos medioambientales: una propuesta que conecte asignaturas científicas con aspectos tecnológicos, sociales y ambientales". Con ella pretendemos introducir al alumno en la medición de campos electromagnéticos, esto es, en lo que actualmente se conoce como medición de contaminación alectromagnética.De esta forma, se trata de una propuesta que conecta asignaturas científicas con aspectos tecnológicos, sociales y ambientales de actualidad. Con ello queremos romper el aislamiento que existe en muchas ocasiones entre la enseñanza universitaria y la realidad que conoce y rodea al alumno