Detalles: Se propone generar una interfaz que permita al estudiante manejar de manera virtual un osciloscopio, que recibe una señal desde un generador de funciones. El generador de funciones es un aparato que permite, con dos ruletas, modificar dos parámetros de una onda: amplitud (V) y frecuencia (Hz). Según la onda que se genere, en el osciloscopio se ve una onda con una forma determinada. El osciloscopio permite caracterizar esa onda, así como modificar la manera en que se visualiza, con los siguientes mandos:

-Base de voltaje: es una ruleta que permite aumentar la imagen de la onda, haciendo que aparezca más grande, o disminuirla.
-Base de tiempo: Es una ruleta que permite cambiar la escala de tiempo que se visualiza en la pantalla, de manera que pueden aparecer varios ciclos, solo uno, o una parte de uno.

El osciloscopio es un aparato ampliamente utilizado en carreras STEM para realizar la visualización, captura y análisis de cualquier tipo de señal. En particular, en Biología es esencial comprender su funcionamiento para analizar registros electrofisiológicos y de parámetros respiratorios o cardiovasculares; en Física e Ingeniería se emplea en la caracterización de circuitos eléctricos, análisis de redes, etc. Sin embargo, en no pocas ocasiones el estudio de la Física o de sus aplicaciones resulta un campo árido, abstracto y de difícil comprensión para los estudiantes, que además consideran ajeno a su área de interés. Por ello resulta interesante captar la atención del alumnado desde el primer momento, consiguiendo una aproximación práctica que le permita entender la aplicabilidad de la técnica, llevando los principios físicos desde lo conceptual de sus teorías y fórmulas hasta lo aplicable de mediciones de parámetros concretos.

Los alumnos de nuevo ingreso, aun en el supuesto de que hayan realizado prácticas de laboratorio en cursos preuniversitarios, no están familiarizados con el funcionamiento de un osciloscopio. Un dispositivo además, que tendrán que manejar en posteriores cursos de los Grados. Es decir, el alumno tiene en el primer curso la oportunidad única de aprender el uso del osciloscopio, que será requisito para ampliar su aprendizaje de posteriores asignaturas en cursos superiores.

La propuesta de diseñar una interfaz virtual ofrece al estudiante un entorno seguro donde sabe que puede manipular tanto las señales de entrada como las opciones del osciloscopio sin riesgo de accidente para él ni para el equipo. Generar un entorno de confort al estudiante es básico para asegurar su aprendizaje. Para ello se propone este simulador, con el que el profesor pueda guiar al estudiante durante las explicaciones teóricas del manejo del instrumento buscando que el alumno pierda el miedo a manipular los mandos del aparato o a estropear algo que siente que no controla. Además, de este modo se dispone de un montaje virtual de laboratorio que es fácil de adaptar, ampliar o modificar a las necesidades especiales de cada curso académico sin grandes requisitos de coste o dedicación humana. Permite su utilización en aula convencional, lo que facilita la organización de las prácticas de laboratorio sin necesidad de recurrir a aulas específicas o talleres con acceso limitado de estudiantes.

Asignaturas en las que se puede usar Grado en Biología:

-Principios, Instrumentación y Metodología en Zoología y Fisiología Animal
-Neurofisiología

Grado en Ingeniería (diferentes titulaciones):

-Física I y II
-Fundamentos Físicos de Informática

Adicionalmente, la Universidad de Sevilla ofrece asignaturas en diferentes titulaciones, donde el recurso propuesto, al ser abierto, podría ser de interés. Por ejemplo, asignaturas de Ingeniería Informática como Diseño de Sistemas Digitales, Ingeniería de las Tecnologías Industriales como Teoría de Circuitos, Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación como Señales y Sistemas, Grado en Física y asignatura Electrodinámica Clásica, etc.

El principal objetivo de este proyecto es combinar una interfaz tangible para el estudiante con realidad virtual que facilite la comprensión de cómo funciona y cuáles son las aplicaciones de un osciloscopio, como paso previo a la utilización de un osciloscopio real en el laboratorio. De esta manera, el estudiante podrá seguir la clase magistral en el aula aplicando de manera inmediata las explicaciones que recibe del profesor, lo que facilitará su comprensión, la interiorización de los conceptos, y la resolución de las dudas que se puedan plantear. Además, consideramos que el uso de estas novedosas tecnologías virtuales supondrá un aumento en la participación y la motivación de los estudiantes durante el desarrollo de las clases en comparación con los métodos docentes actuales.

El uso de nuevas tecnologías y material audiovisual ha demostrado ser una potente herramienta para facilitar la explicación de conceptos fundamentales y la interpretación de los mismos por parte de los estudiantes durante el desarrollo de las clases (Mikropoulos y Natsis, 2011). Actualmente, el proceso de aprendizaje de los alumnos se basa en el uso de tecnologías de la información y la comunicación (TIC), fundamentado en recursos visuales y auditivos. La utilización de nuevas tecnologías basadas en la realidad virtual parece haberse convertido en una prometedora herramienta en educación debido a sus características tecnológicas únicas que las diferencian de las demás aplicaciones TIC (Guerrero y col., 2016; Su y col., 2022).

Se debe avanzar en la innovación docente ya que los recursos tradicionales han quedado en parte obsoletos para la sociedad actual. Los recursos educativos son un elemento importante de la metodología docente de un profesor. Además, los profesores deben saber adaptarse a los estudiantes a los que se dirigen, es decir, están obligados a buscar alternativas modernas que estimulen y motiven el aprendizaje para garantizar una comprensión de los contenidos a largo plazo.

Es un hecho que la multidisciplinariedad es un elemento fundamental en la innovación docente, ya que permite el conocimiento entre diferentes equipos de trabajo donde cada uno aporta su especialización. Uno de los pilares de la creatividad, competencia cada vez más valorada en los estudiantes egresados, es la capacidad de trabajar en equipo en entornos multidisciplinares. De ahí que la presente propuesta se plantee desde un equipo de profesores de diferentes disciplinas científicas, con el objetivo de generar un conocimiento transversal de utilidad a estudiantes de diferentes Grados.

Además, la implementación de recursos de simulación como el propuesto, complementario a la instrumentación real, facilita la interacción del estudiante con el equipo en remoto, lo que permite adaptar la docencia a diferentes grados de conocimiento y velocidades de aprendizaje del alumnado. Así, aquellos estudiantes que necesiten mayor tiempo para el aprendizaje, pueden dedicar horas de perfeccionamiento desde su casa o desde ordenadores de la US, accediendo en remoto.