Autores de contenidos

Estefanía Nieves Torres-Supernumerario
Lina Marcela Sánchez Mejía- Analista Química
Natalia Andrea Duarte Pinilla, Docente Departamento de Química
Lina Mireya Beltrán Daleman, Docente Departamento de Química
Mercy Liliana Viausus Poveda, Supernumerario
Jose Andrés Madrid Duque, Supernumerario
Rember Alonso Rivera Rojas, Técnico Administrativo
Martha Consuelo Beltrán Rodríguez, Supernumerario
Cesar Santiago Franco Pulido, Administrador Sala de Sistemas DQU
Omar León Manchego, Coordinador Laboratorio de Química
Diego Fernando Quiroga Páez, Docente Departamento de Tecnología
Luis Guillermo Gómez Ortiz, Docente Departamento de Tecnología

Agradecemos a la comunidad educativa de los Departamentos de Química y Tecnología de la Universidad Pedagógica Nacional por su participación en el desarrollo del manual y particularmente a los docentes y al grupo de profesionales de laboratorio quienes contribuyeron con sus observaciones, sugerencias y apoyo técnico en la elaboración de este documento.

Diagrama de contenido

Introducción

El presente documento constituye una recopilación, organización y reflexión sobre algunas de las experiencias y estrategias adoptadas por la comunidad educativa del Departamento de Química de la Universidad Pedagógica Nacional -UPN- para atender los procesos de enseñanza aprendizaje durante la crisis social generada por la pandemia del Covid-19 y ofrece a toda la comunidad universitaria un MANUAL DE BUENAS PRÁCTICAS PARA PROCESOS DE FORMACIÓN EN MODALIDAD REMOTA VIRTUAL. El objetivo es facilitar una serie de orientaciones, recomendaciones y tips que pueden ser de utilidad para el fortalecimiento de los procesos de formación en esta modalidad remota e incluso en otras como la presencial o de alternancia. Adicionalmente, el manual integra los hallazgos encontrados en la Universidad Pedagógica Nacional (UPN) en el campo de la adaptabilidad identificados por el sistema de Seguridad y Salud en el Trabajo (SST); el uso de herramientas de comunicación y educación virtual propuesto por el Centro de Innovación y Desarrollo Educativo Tecnológico (CINNDET) que potencialmente favorecen la formación a nivel universitario.

El manual atiende básicamente a tres componentes: Adaptación; como una habilidad para enfrentar el cambio que incluye tanto aspectos internos a cada individuo como aspectos del entorno; Herramientas Educativas y de comunicación,que muestra una clasificación de herramientas digitales que se utilizaron como elementos de mediación para afrontar este reto de virtualización de los espacios y las Experiencias Prácticas de laboratorio a través desimulaciones y laboratorios virtuales, entre otros. Con esta última modalidad se pretende brindar experiencias cercanas a los laboratorios convencionales y que muy seguramente en presencialidad se convertirán en un complemento para fortalecer competencias científicas.  

El desarrollo de esta experiencia inició con la etapa de revisión documental; donde se acoge el concepto de Formación en Modalidad Remota Virtual; que corresponde a un cambio temporal y alternativo en la enseñanza, dadas las condiciones de emergencia. Según Hodges, Moore, Lockee, Trust y Bond (2020), la enseñanza de emergencia implica el uso de soluciones de enseñanza remota para la instrucción o la educación, que de otro modo se impartirían presencialmente o como cursos híbridos una vez se retorne a la presencialidad y se cuente con las condiciones de bioseguridad necesarias.

El objetivo de esta modalidad no es reemplazar el sistema educativo presencial, sino, proporcionar un acceso temporal a la educación de una manera alterna y oportuna durante una emergencia. De acuerdo con lo anterior, la formación en modalidad remota virtual presenta una serie de retos que implica la adaptación de los espacios académicos, los cuales deben garantizar en lo posible, que todos los estudiantes reciban una formación de calidad, responsable y pertinente (Pedro, Quintero, Ramos y Maneiro, 2020). Consecuentemente, se debe replantear y desarrollar diferentes estrategias y actividades académicas que permitan avanzar y cumplir con los objetivos misionales de la universidad y en particular con los del Departamento de Química.  

Una segunda etapa consistió en la revisión del marco normativo, incluyendo los comunicados 05 y 06 del Consejo Académico de la UPN, del 1º de abril y 3 de julio de 2020 frente al estado de emergencia sanitaria por coronavirus COVID-19 decretado por el Gobierno Nacional, en el que se informa la decisión de la continuidad o inicio de los calendarios académicos del semestre 2020-1 con la mediación de las Tecnologías de la Información y la Comunicación -TIC-. (Universidad Pedagógica Nacional, 2020-1).

De otra parte, este manual aporta a la implementación de documentos institucionales que orientan la misión de la UPN, tales como el Proyecto Educativo Institucional -PEI- y el Plan de Desarrollo Institucional –PDI- 2020-2024. (Universidad Pedagógica Nacional, 2020-2). Se contribuye así al mejoramiento continuo de los procesos de docencia en el marco de la acreditación institucional y al fortalecimiento del desarrollo de los programas que se apoyan en las TIC al interior del Departamento de Química -DQU-. El manual atiende aspectos de la visión y objetivos del -DQU- al ser considerado como herramienta de apoyo flexible y adaptable a las diversas circunstancias de aprendizaje, como es el caso de las generadas por la pandemia; , por otro lado, punta a fortalecer el programa de prevención de desórdenes musculo esquelético del sistema de SST, información que ha sido suministrada a través de recomendaciones y tips difundidos por medios de comunicación institucional.

En la tercera etapa se diseñó y aplicó a docentes una encuesta diagnóstica en agosto de 2020 denominada “Identificación de dificultades en la formación modalidad remota Departamento de Química UPN”. A partir de los resultados de la encuesta se identificaron dificultades al realizar el trabajo de forma remota y la importancia que profesores y estudiantes le atribuyen a espacios de formación sincrónicos asociados al uso de una gran variedad de herramientas mediadas por las TIC.

Como producto de este trabajo surge una serie de orientaciones, recomendaciones y tips importantes para el trabajo remoto y semipresencial que pueden ser acogidos y adaptados por facultades de la UPN, incluso universidades afines.

Finalmente, este documento se constituye en una base para el análisis posterior de los procesos que nos acompañarán en un nuevo panorama de virtualidad y alternancia, por lo tanto, está sujeto a constantes cambios propios de las circunstancias actuales de orden global.

1. Referentes conceptuales

1.1. Formación en modalidad remota virtual

El Ministerio de Educación Nacional, en el Artículo 2.5.3.2.2.5. del Decreto 1330 de 2019 define modalidad como: “el modo utilizado que integra un conjunto de opciones organizativas y/o curriculares que buscan dar respuesta a requerimientos específicos del nivel de formación y atender características conceptuales que faciliten el acceso a los estudiantes, en condiciones diversas de tiempo y espacio”. (Ministerio de Educación Nacional, 2019). En este sentido, se puede decir que la modalidad no modifica los objetivos de formación si no la estructura organizativa de la enseñanza.

En consecuencia, la formación en modalidad remota virtual en la universidad se entiende como: la adaptación de los espacios académicos e implementación de herramientas digitales y de comunicación que se desarrolla en lugares diferentes al campus universitario (Vivienda para el marco de la emergencia). Esta adaptación, debe garantizar en lo posible, que todos los estudiantes reciban una formación de calidad, responsable y pertinente, que los docentes reciban capacitación, acompañamiento y apoyo en la modificación de sus estrategias para afrontar una serie de retos con nuevos espacios, que implican replantear y desarrollar diferentes planes y actividades académicas que permitan avanzar y cumplir los objetivos de formación. (Pedró, et al., 2020).

1.2. Rol del docente

Se recomienda que el docente mantenga una interacción continua con sus estudiantes, con el fin de motivarlos a participar de manera activa en su proceso de formación a través de la modalidad remota virtual.

Es importante tener en cuenta que la retroalimentación es primordial durante cualquier proceso de formación, aún más en la modalidad remota virtual, entendiéndose como la comunicación entre docente y estudiante, no solo en la evaluación de trabajos sino también, la socialización de respuestas a las dudas, consultas, aportes en los foros por parte del docente, en la cual es importante señalar sus fortalezas y aspectos por mejorar con sugerencias en relación con las habilidades que se desean desarrollar a lo largo del curso.

Duque y Celis (2012) describen algunas cualidades de los docentes en su papel en la educación como: comprensión disciplinar; conocimiento adicional del objeto de estudio necesario para poder enseñarlo, visiones de la disciplina, su historia y conexión con otras; conocimiento del diseño curricular; conocimiento pedagógico sobre lo que se enseña o sello pedagógico de la disciplina, creencias y concepciones de los estudiantes sobre el objeto de estudio, estrategias que facilitan el aprendizaje, empleo de apoyos tecnológicos para potenciar habilidades prácticas, estrategias para monitorear y evaluar el progreso del estudiante y modelos sobre cómo se aprende la disciplina.

El compromiso del docente con la enseñanza en su rol como guía, se enfoca en el interés por los estudiantes, su desarrollo y empoderamiento; compromiso con el desarrollo de comunidades de aprendizaje de estudiantes y docentes; y compromiso con una reflexión continua, que fomente la comunicación, la participación y evaluación del proceso de enseñanza; así, los resultados académicos son altamente positivos, independientemente de la estrategia innovadora que se utilice. (Del Carmen, Pletsch, Dalfaro, 2013).

1.3. Rol del estudiante

El estudiante tiene un papel activo organizando su propio tiempo, construyendo conocimiento individualmente y en grupo, es capaz de auto motivarse y de gestionar de manera autónoma su aprendizaje. Para lograr esto, un aspecto clave es fomentar la interacción y comunicación con el docente y otros estudiantes. (Pineda, Valdivia y Ciraso, 2015). Es importante que el estudiante tenga presente desde el inicio del curso las temáticas y la manera cómo se van a desarrollar favoreciendo la autorregulación, responsabilidad y compromiso con su aprendizaje, organización, planificación, gestión de su tiempo y monitoreo constante de aspectos por mejorar al tener claro su estado inicial y lo que debe hacer para avanzar en este proceso. (UC, 2020).

Durante el proceso de aprendizaje el estudiante debe ser más autónomo e independiente, definiendo sus propios tiempos de trabajo. Por otro lado, la modalidad remota incita a los estudiantes a “establecer relaciones y situaciones de aprendizaje compartido o cooperativo con otros participantes que enriquecen la experiencia cognitiva y que son propias de las modalidades convencionales”. (Durán et al., 2015).

Estas situaciones llevan al estudiante a usar y aprovechar las plataformas virtuales educativas y otras herramientas tecnológicas que cuentan con una amplia variedad de recursos, entre ellos: foros de discusión, chats, correo electrónico, enlaces a sitios web, enlaces a videoconferencias, entre otros.

1.4. Rol de los profesionales de laboratorio

La Facultad de Ciencia y Tecnología, así como el Departamento de Química cuentan con un grupo de profesionales que apoya el desarrollo de prácticas de laboratorio en docencia e investigación para los programas de pregrado y posgrado. Adicionalmente, desarrollan actividades de extensión o proyección social, entre otras. En la situación de emergencia sanitaria actual, los profesionales de laboratorio continúan realizando procesos de capacitación en diversos temas relacionados con prácticas experimentales, tales como: normas y directrices para el trabajo seguro en el laboratorio; manejo de residuos peligrosos conforme a la normatividad legal vigente y las directrices del Sistema de Gestión Ambiental (SGA) de la universidad. De igual forma, se han vinculado con el apoyo a la docencia proponiendo alternativas enfocadas en la adquisición y uso de laboratorios virtuales, así como la implementación de experiencias para la formación en modalidad remota.

2. Componentes

Este manual está estructurado en tres componentes: Adaptación, Herramientas Educativas y de Comunicación y Experiencias Prácticas, producto de los resultados obtenidos en la encuesta aplicada a docentes

“Identificación de dificultades en la formación modalidad remota Departamento de Química UPN”

2.1. Componente de Adaptación

2.1.1. Definición

Las organizaciones son sistemas vivos que por naturaleza exhiben alta complejidad; características como la no linealidad, retroalimentación, irreversibilidad, autoorganización, emergencia, inestabilidad, equilibrios dinámicos, recursividad o presencia de retroalimentaciones positivas (increasing return) y negativas (decreasing return) (Maldonado, 2003), son entre otros, rasgos de los sistemas complejos. Los sistemas adaptativos y en concreto las organizaciones como sistemas adaptativos complejos CAS (Complexity Adaptative Systems), están siendo ampliamente estudiados, este concepto tiene un fuerte soporte en la biología y guarda estrecha relación con la evolución. Los sistemas adaptativos según autores del Instituto Santafé como Gell-Man (1994) y Holland (1992) citados por Bohórquez (2013), dependen más de las interacciones entre cada una de las partes que en las acciones que se definan y su crecimiento depende del grado selectivo de

relaciones que se establezcan, es de anotar que son sistemas abiertos que evolucionan y que son altamente sensibles a las innovaciones, son sistemas que en la medida que acumulan experiencia cambian (se adaptan).  

La adaptación como capacidad humana dentro de este contexto, se refiere al ajuste de los sistemas humanos o naturales frente a entornos nuevos o cambiantes. El Centro Internacional para Investigación del Fenómeno del Niño define que la Adaptación “Es la capacidad de un sistema para ajustarse al cambio con el fin de moderar los daños potenciales, aprovechar las consecuencias positivas, o soportar las consecuencias negativas” (CIFEN, 2007). Se incluyen ajustes propios del sujeto, como comportamientos, acciones o sus actitudes y emociones. Por otro lado, la adaptación puede ser externa, donde se ajusta el entorno a las necesidades, situaciones y demandas propias para hacerlo vivible, habitable y tolerable. De igual forma, ante la aparición de situaciones extremas, el ser humano se ve obligado a reforzar su capacidad de adaptación, ya sea, en sí mismo o en el entorno. En la actual situación de emergencia y particularmente en el contexto educativo, se ha hecho necesario adaptar los procesos y labores a otros espacios y entornos de trabajo, enseñanza y aprendizaje. De acuerdo con los resultados obtenidos en la encuesta y las necesidades evidenciadas, estas adaptaciones se han clasificado como tipo tecnológico, metodológico, comunicativo, espacial – temporal. A continuación, se presenta una breve descripción de cada una de ellas.

Figura 1. Tipos de adaptación definidas en el contexto educativo, de acuerdo con las necesidades evidenciadas en la encuesta aplicada a docentes.

2.1.2. Recomendaciones para la adaptación

En relación con las necesidades evidenciadas en el trabajo remoto docente, se presenta una serie de recomendaciones y tips para los cuatro tipos de adaptación, los cuales, pueden ser implementados para mejorar los espacios de trabajo, el bienestar físico y emocional y apoyar las estrategias metodológicas de enseñanza y aprendizaje.

A nivel Tecnológico se recomienda el trabajo colaborativo entre docentes. En los resultados obtenidos de la encuesta, se ha evidenciado el uso e integración de diversas herramientas digitales en las clases por parte de los docentes, generando en el marco de la pandemia, espacios para fortalecer las actividades de trabajo colaborativo. Teniendo en cuenta que “el diseño de cursos en modalidad de trabajo remoto requiere planificación, creatividad para diseñar actividades en línea y convertir las tecnologías en nuestras aliadas en el proceso de aprendizaje” (UOC, 2020), se presentan las siguientes recomendaciones (Figura 2.) del consejo académico de la UPN y de la Universidad de Chile (UC, 2020):

Figura 2. Recomendaciones para la adaptación a nivel tecnológico.

Se sugiere fundamentar el trabajo desde las posibilidades y propuestas generales de la Vicerrectoría Académica y el Centro de Innovación y Desarrollo Educativo y Tecnológico (CINNDET); el cual ofrece una serie de capacitaciones y conferencias entorno al uso de herramientas digitales y soporte en aspectos técnicos ver Figura 3, que pueden ser de gran ayuda en este proceso de transición.

Figura 3. Capacitaciones a la comunidad académica ofrecidas por el Centro de Innovación y Desarrollo Educativo y Tecnológico- CINNDET.

Para acceder al material y a las charlas puede buscar el canal en YouTube como CINNDET Universidad Pedagógica Nacional, o hacer clic en el siguiente enlace:

Figura 4. Canal oficial CINNDET UPN.

A nivel Comunicativo se presentan las siguientes recomendaciones (Figura 5.) para las actividades académicas, tomados y adaptados de UC, 2020:

Figura 5. Recomendaciones para la adaptación a nivel Metodológico.

A nivel Metodológico se recomienda que, al suspender las actividades de carácter presencial y ajustar la formación a una modalidad remota virtual no se trate de replicar la clase presencial en una clase por videoconferencia. Se hace necesario revisar la planificación de la asignatura para seleccionar qué recursos se pueden emplear y ajustar a las clases virtuales, actividades, contenidos, sesiones de videoconferencia y cuál es la mejor manera de ejecutarlos, sin aumentar los tiempos de dedicación y trabajo de los estudiantes (UC, 2020). En consecuencia, se recomienda:

Figura 6. Recomendaciones para la adaptación a nivel Comunicativo.

A nivel espacio-temporal se recomienda tener en cuenta que este periodo excepcional podría extenderse por más tiempo del previsto, por lo que se necesitará de una mayor flexibilidad para contemplar diversas modalidades de enseñanza. Para el proceso de adaptación se sugiere:

Figura 7. Recomendaciones para la adaptación a nivel Espacio – Temporal.

2.1.2. Tips para el bienestar con base en las dificultades encontradas

A partir de los resultados de la encuesta “Identificación de dificultades en la formación modalidad remota Departamento de Química UPN”, se evidenciaron algunas dificultades físicas relacionadas con el lugar que se adaptó para el trabajo remoto ver Figura 8. En este apartado se sugieren algunos tips para su bienestar relacionados con la prevención de riesgos biomecánicos que pueden ser de gran utilidad para el trabajo remoto en casa.

Figura 8.Dificultades físicas encontradas y que se encuentran relacionadas con él espacio físico adaptado para el trabajo remoto.

En la actualidad, la implementación de actividades apoyadas en el uso de NTIC, ha generado una serie de cambios en la forma de desarrollar las labores de la comunidad educativa que pueden desencadenar en problemas musculo esqueléticos, “sensación de corrientazos, hormigueo, entumecimiento, entre otros debido a las posturas prolongadas” (ARL SURA, 2020).  Otros signos y síntomas que pueden desarrollarse son fatiga, molestia visual y cefaleas frecuentes. Para prevenir estos problemas se recomienda ver Figura 9:

Figura 9. Tips para para el bienestar ergonómico y osteomuscular.

La determinación de las dimensiones del plano de trabajo (Figura 10) es muy importante porque en caso de una altura mayor podría generarse dolor en los omoplatos y si es demasiado bajo, el riesgo ergonómico generaría dolores en los músculos de la espada y posibles deformaciones. Para el trabajo en el computador se recomienda tener en cuenta las dimensiones establecidas para hombres y mujeres.

Figura 10. Altura de puesto de trabajo.

El espacio reservado para las piernas debe permitir el confort postural del docente o estudiante en situación de trabajo. Las dimensiones mínimas de los espacios libres para las piernas se muestran en la Figura 11. Estas condiciones permiten un movimiento libre y una posición correcta de la espalda.

Figura 11.Espacio para las Piernas.    

Al igual que la adaptación de los espacios físicos, es necesario tener en cuenta la adecuada posición del cuerpo cuando se trabaja en un escritorio frente al computador por largos periodos de tiempo con el fin de prevenir y evitar molestias y afectaciones de salud.

Existen inconvenientes por las posiciones corporales prolongadas y repetitivas de trabajo, las cuales, se derivan en problemas que afectan primordialmente a la espalda. Para conseguir una postura de trabajo correcta se parte del análisis de los criterios relacionados con el equipamiento básico, que comprenden la silla y la mesa de trabajo ver Figura 12.

Figura 12. Tips para el lugar de trabajo y buena postura.

2.1.2. Sistema de gestión de seguridad y salud en el trabajo

Por otra parte, la UPN cuenta con la Oficina de Seguridad y Salud en el Trabajo (SST) de la Subdirección de Personal, que ha enfocado sus esfuerzos en brindar capacitación e información constante para la adaptación al trabajo en casa, por lo cual, han implementado el programa de Prevención de Desórdenes Musculo esqueléticos. Este programa orienta el desarrollo de pausas activas y ejercicios que se pueden realizar para prevenir factores de riesgo, que puedan generar una o varias dificultades a nivel físico y psicosocial durante el desarrollo de actividades académicas y laborales en la modalidad remota virtual.

A continuación, en la Figura 13 se exponen algunos de los ejercicios recomendados.

Figura 13.Recopilación de algunas recomendaciones enviadas a correos institucionales por el      programa Prevención de Desórdenes Musculo esqueléticos de Seguridad y Salud en el Trabajo (SST) de la UPN.

¿Dónde puedo acceder a la información?

• Usted puede encontrar esta información en su correo institucional o también puede comunicarse con el correo prev_ergonomica@upn.edu.co de la oficina SST. Los funcionarios que pertenecen a este programa están prestos a escuchar sus sugerencias o solicitudes sobre casos particulares, ejercicios específicos para una patología en particular o cualquier inquietud.
• También podrá encontrar información para la prevención, el autocuidado y las consideraciones generales para trabajo en casa ver Figura 14 a la cual puede acceder en los siguientes enlaces: https://n9.cl/hl3mp o https://cutt.ly/Mz1iknd en la sección de autocuidado para COVID 19.

Figura 14. Información medicina preventiva y del trabajo Sistema de Gestión Integral y Seguridad y Salud en el Trabajo (SST).

2.1.2. Administradora de Riesgos Laborales -ARL Positiva-

Adicionalmente se cuenta con el acompañamiento de la Administradora de Riesgos Laborales (ARL) Positiva que constantemente a través de las invitaciones virtuales realizadas por correo electrónico está desarrollando sesiones de ejercicios grupales, talleres de prevención y recomendaciones generales para fortalecer las pausas activas y espacios de descanso de la comunidad durante la jornada académica y laboral. La ARL en conjunto con la oficina de SST presta el servicio de asesoría para mejorar los espacios físicos de trabajo en casa, por lo tanto usted puede hacer la solicitud a través del correo electrónico anteriormente citado, la cual será agendada esencialmente el día martes y miércoles.

2.1.5.1. Sitio web ARL Positiva.

Otro aspecto fundamental que se destaca del acompañamiento de la ARL es la información general que puede consultar a través del sitio web https://www.positiva.gov.co/. Allí encontrará todo lo relacionado con los riesgos laborales, programas de promoción y prevención y Positiva educa, un espacio virtual para fortalecer procesos de enseñanza y aprendizaje de los afiliados a través de cursos certificados, diplomados, videos, audios, juegos, talleres web, cartillas y documentos técnicos orientados en diferentes temas de seguridad, salud, normatividad, bioseguridad, autocuidado, entre otros. (ARL POSITIVA, 2020).

Dentro de los cursos virtuales ofrecidos en Positiva educa en alianza con la Universidad de Antioquía, podrá encontrar temáticas sobre:

• Primeros Auxilios Psicológicos
• Bioseguridad
• Resiliencia en tiempos del COVID-19
• Primeros Auxilios
• Ergonomía y Trabajo en Casa
• Limpieza y desinfección básica

La información anterior puede ser de gran apoyo para el desarrollo de sus actividades en la modalidad remota, enfrentar el estado de emergencia, y de ser necesario afrontar modalidades de alternancia y regreso a la presencialidad con medidas de seguridad. Si desea acceder e inscribirse a alguno de los cursos descritos en la lista, lo puede hacer a través del enlace: https://posipedia.com.co/n-cursos-virtuales-para-la-vida/, en el que [MOU1] podrá descargar la guía de interés y consultar la información del proceso de inscripción y el cronograma de actividades.

2.1.5.2. APP Conexión Positiva.

Mediante la información suministrada por la oficina de SST, se invita a la comunidad universitaria a descargar la aplicación Conexión Positiva desde sus dispositivos electrónicos en las tiendas de IOS (APP Store) y Android (Play Store) sin ningún costo o acceder al portal web https://cutt.ly/uz1wyAD, donde puede realizar su registro y acceder de manera gratuita a los servicios de asesoría psicosocial en línea.

Figura 15. Pasos para acceder a las asesorías psicosociales en línea ARL Positiva.

Para descargar el instructivo de registro y manual de usuario de la aplicación puede hacerlo a través de https://cutt.ly/zz1rm11

2.2. Herramientas de educación y comunicación

2.2.1. Elementos básicos a tener en cuenta

2.2.1.1. Supuestos básicos.

Para abordar este análisis sobre las herramientas de educación y comunicación adoptadas se partirá de los siguientes supuestos:

1. Las herramientas digitales que se adopten deberán tener la facilidad de ser implementadas mediante TIC básicas; esto quiere decir, que utilizarán la red básica de internet dentro de unas características de conectividad mínimas: velocidad de 5 Mbps o mayor; equipos con sistemas operativos Windows, Linux, iOS o Android; y sus acostumbrados dispositivos periféricos (ratón, pantalla, altavoces, micrófono, teclado). En algunos casos, del lado del maestro, sugeriremos dispositivos periféricos adicionales que consideramos que pueden enriquecer el proceso formativo con una inversión relativamente baja.
2. Los actores del proceso se encuentran familiarizados con el uso de la red y los dispositivos en un nivel básico; es decir, manejan competentemente el teclado, los dispositivos de interacción como las pantallas táctiles, la búsqueda desde un navegador, el correo electrónico y las herramientas de mensajería, por ejemplo.

La estrategia de adaptación e integración de estas herramientas se orientan exclusivamente al uso de plataformas y espacios que aporten en el desarrollo y fortalecimiento, desde la digitalidad del componente de laboratorios de la Licenciatura en Química de la UPN.

2.2.1.2. Experiencia y presencia en la virtualidad

La virtualidad afecta principalmente dos componentes del vínculo comunicativo fundamental: la presencia y la experiencia. La presencia se altera en tanto elimina las barreras de distancia y aún, las exigencias de simultaneidad en la comunicación. A la primera, se le suman además las facilidades de movilidad de los agentes; en cuanto a la segunda, se presta a situaciones de a sincronía en la comunicación que no es posible en el caso presencial: los videos pregrabados y el correo electrónico son un buen ejemplo de ello.
La experiencia por su parte pierde fuerza, se ve disminuida, en tanto algunos sentidos de la percepción se ven limitados o se pierden, definitivamente –el gusto y el olfato, por ejemplo; igualmente, la corriente de información no-verbal que habitualmente se produce y en gran medida, en los espacios presenciales (en aula), se va a ver disminuida enormemente debido a las condiciones mismas –los medios y formas de interacción– en que se realiza el nuevo vínculo virtual de comunicación. En este orden de ideas, deberá prestarse especial atención a la manera como han de impartirse las sesiones, tutorías, laboratorios, trabajo en grupo y demás para tratar de solventar estas limitaciones considerando la cantidad, calidad, relevancia y modalidad de la información que se quiere entregar (Grice, 1975).

2.2.1.3. Realidad virtual vs realidad aumentada.

Una segunda diferenciación que es preciso tener en cuenta, aunque no va a ser de mucha aplicación para nuestro caso en tanto se piensa trabajar sobre TIC básicas, es la diferenciación que ha de hacerse entre realidad virtual y realidad aumentada. La Realidad Virtual (RV), puede definirse como “un ambiente inmersivo, interactivo y generado por computadora” (Chalmers, 2017 y Heim, 1998) en el que lo que experimentamos hace parte de un entorno artificial construido digitalmente; en la Realidad Aumentada (RA), por el contrario, es nuestro propio mundo el que sirve de soporte para sumar al mismo, objetos, imágenes, sonido y animaciones virtuales que ensanchan, por así decirlo, la experiencia; se tiene en ella acceso directo en “tiempo real” o vista indirecta de un entorno del mundo físico que ha sido realzado/aumentado al añadir información virtual generada por computadora (Wu, Lee, Chang y Liang, 2013).

2.2.1.4. Sincronismo vs asincronismo.

Por sincronismo nos referimos a una característica de la comunicación que exige la convergencia o simultaneidad de los agentes para el intercambio de información. En el asincronismo, por el contrario, la información se entrega de manera diferida, es decir, no se da la coincidencia temporal entre los agentes o no hay intervención de una de las partes.

2.2.1.5. Real vs simulado.

La simulación es la imitación de la operación de un sistema o proceso del mundo real habitualmente mediante técnicas digitales y modelado numérico (Banks, Carson, Nelson y Nicol, 2001). Para ello, se requiere el uso de modelos que permitan representar la evolución del sistema a través del tiempo permitiéndonos entender –describir y explicar– el comportamiento y la estructura de sistemas complejos del mundo.
Sin embargo, dada la complejidad del modelo, el nivel de detalle al cual trabaja y la precisión del modelado, podemos hablar de “emulación” más bien que de “simulación”. Esta diferenciación puede ser un asunto de grado ya que puede llegar a ser difícil establecer si un determinado programa simula o emula un comportamiento.
Por regla general, se asume un modelo de “caja negra” entrada-salida para el simulador en el que la salida entregada “imita” la salida del sistema real independientemente de las operaciones que se estén realizando dentro de la caja –de ahí la designación de “caja negra”–; es decir, el simulador puede no cumplir internamente todas las reglas del sistema que imita; se diseña solo para dar una idea de su funcionamiento.
Ahora bien, para el caso del emulador, es necesario que éste se comporte exactamente como el sistema que imita; mejor dicho, éste debe seguir las reglas del sistema que se está

emulando; busca entonces, ser una réplica completa del sistema, aunque funcionando en un entorno digital diferente al sistema real.
Habitualmente, ya se mencionó, la diferencia se establece en la complejidad del modelo utilizado en ambos casos, el nivel de escala al cual trabaja y la precisión en el modelado que se traducen, en consecuencia, en el detalle y la precisión de la experiencia que estos pueden llegar a ofrecer.

2.1.2. Plataformas educativas (Sistemas de gestión de aprendizaje)

Los Sistemas de Gestión del Aprendizaje (LMS por sus siglas en inglés: Learning Management System) y a los que aquí nos referiremos como “plataformas educativas”, son espacios virtuales de aprendizaje que permiten la creación y gestión de cursos sin la necesidad de conocimientos profundos en la programación o diseño web (Morales et al., 2020).
Entre las principales funciones de una plataforma de estas características se encuentran: la comunicación entre profesores, estudiantes y personal administrativo; la gestión de acceso al sistema; la realización de evaluaciones; la gestión de materiales digitales (libros, videos, reportes y demás); la gestión de servicios como mensajería, chat, videoconferencia, foros y demás; y la creación de informes de las evaluaciones y gestión de la plataforma (Morales et. al. 2020).

Las plataformas educativas son aplicaciones informáticas que generan un entorno virtual de enseñanza aprendizaje, “es un espacio de comunicación que hace posible, la creación de contextos en un marco de interacción dinámica, a través de contenidos culturalmente seleccionados y elaborados que componen actividades interactivas realizadas de manera colaborativa, utilizando diversas herramientas informáticas soportadas por el medio tecnológico, lo que facilita la gestión del conocimiento, la motivación, el interés, el autocontrol y la formación de sentimientos que contribuyen al desarrollo personal” (Rodríguez, 2011). Estas pueden utilizarse como apoyo a procesos académicos presenciales, a actividades en la modalidad virtual denominada e-learning y combinación de los dos anteriores b-learning.

De acuerdo con Fernández y Rivero (2014), las plataformas educativas virtuales cuentan con una amplia gama de herramientas que dan soporte al proceso docente, pero son cinco las herramientas básicas:

• Herramientas de administración para la gestión de usuarios, la asignación de permisos, el control del proceso de inscripción y acceso a los cursos.
• Herramientas de comunicación y colaboración que permiten la interactividad entre estudiantes y estudiantes – docentes a través de los foros de discusión, el chat, mensajería y el correo electrónico.
• Herramientas de gestión de contenidos y los recursos u objetos de aprendizaje elaborados por los docentes que pueden ponerse a disposición de los estudiantes.
• Herramientas de Gestión de grupos que permiten realizar las operaciones de alta, modificación o borrado de grupos de alumnos y la creación de escenarios virtuales para el trabajo cooperativo de los miembros de un grupo.
• Herramientas de seguimiento de evaluación y autoevaluación del proceso académico de los estudiantes.
• A partir de los resultados obtenidos en la encuesta, fue posible definir las principales plataformas educativas utilizadas por los docentes del Departamento de Química ver Figura 16 entre as cuales se encuentran: Microsoft Teams, Moodle, Edmodo, Google Classroom y otras menos empleadas Schoology y Khan Academy, ver Anexo A.

Figura 16. Porcentaje de profesores que usan una o varias plataformas educativas, resultados de encuesta Identificación de dificultades en la formación modalidad remota (Departamento de Química UPN).

2.2.3. Plataformas de comunicación

Son aquellas plataformas a través de las cuales se puede compartir audio, video, presentaciones y/o documentos de manera sincrónica y asincrónica las cuales permiten una comunicación a partir de encuentros virtuales, llamadas, video llamadas y chats.
Pueden ser plataformas institucionales enlazadas a correos electrónicos o cuentas asociadas a la institución, también pueden ser usadas desde cuentas personales creando usuarios y accediendo desde cualquier equipo de cómputo.
A diferencia de las plataformas educativas, las plataformas de comunicación no requieren de un ambiente con espacios determinados para el uso de material didáctico, desarrollo de actividades, gestión e intercambio de recursos educativos, seguimiento, evaluación y retroalimentación. Sin embargo, algunas plataformas de comunicación han sido adaptadas y actualizadas para uso en la educación, permitiendo desarrollar una amplia gama de actividades educativas.
Simultáneamente, con la información obtenida a través de la encuesta también fue posible definir las principales plataformas de comunicación utilizadas por los docentes del Departamento de Química, entre las cuales se encuentran: Zoom, Google Meet, Skype; WhatsApp, correo electrónico y YouTube e incluso inicialmente Microsoft Teams fue utilizada solo como plataforma de comunicación (Anexo B).

Figura 17. Porcentaje de profesores que usan diferentes plataformas de comunicación. Resultados de encuesta Identificación de dificultades en la formación modalidad remota (Departamento de Química UPN).

2.2.4. Tips con base en las dificultades identificadas.

A partir de los resultados obtenidos en la encuesta “Identificación de dificultades en la formación modalidad remota Departamento de Química UPN”, se establecieron algunas dificultades en relación con el uso de plataformas educativas y de comunicación ver Figura 15. En el presente apartado se sugieren algunas recomendaciones, para mejorar los procesos de formación con el apoyo de estas herramientas para aportar información que contribuya a superar estas dificultades.

Figura 18. Principales dificultades encontradas en relación con las herramientas de Educación y comunicación.

La mayoría de estas dificultades se presentan principalmente por la falta de tiempo para explorar a profundidad las diferentes herramientas digitales y poder escoger la que más se ajuste a los objetivos académicos que por tratarse de ambientes y contextos nuevos presentan dificultades entorno al uso de las herramientas e íconos, el idioma y acceso a las mismas.

Para optimizar el desarrollo del espacio académico se recomiendan las siguientes actividades que pueden ser de apoyo, con el fin de agilizar tiempo, la organización y la motivación de los procesos, ver Figura 19.

Figura 19. Tips para el desarrollo de espacios académicos en plataformas educativas.

Para los espacios de retroalimentación y evaluación se propone tener en cuenta los siguientes aspectos:

Figura 20. Recomendaciones para la evaluación y retroalimentación en la formación en modalidad remota.

Para la construcción de cuestionarios, dado que es imposible evitar que los estudiantes utilicen otros recursos, se recomienda:

• Diseñar las preguntas de tal forma que no se centren en recordar contenidos.
• Crear un mismo cuestionario para todos los estudiantes en donde tanto preguntas como respuestas, estén en distinto orden en pantalla.
• Crear varios cuestionarios con distintas preguntas y con el mismo nivel de complejidad.
• Configurar el cuestionario de tal manera que no muestre las respuestas correctas, hasta que finalice el período de realización de la prueba de evaluación.
• Determinar tiempos límites para la resolución de los cuestionarios o ejercicios evaluativos.

Respecto al control de plagio, seguridad y restricciones, se recomienda tener en cuenta los siguientes aspectos, tanto en la entrega y revisión de trabajos, tareas y actividades como en el uso de las plataformas:

Tip 1: Tener claridad en la forma adecuada de realizar las citas, la forma de evitar plagios y la forma correcta de utilizar las normas APA, para los documentos que se soliciten.  Para esto puede revisar los siguientes links:  Normas APA, Séptima Edición 2020 y Normas APA 7ª edición: 12 cambios que debes conocer.

Tip 2: Todas aquellas imágenes que no sean de autoría propia es obligatorio referenciarlas. Insertar la imagen y citarla en el texto y colocar las referencias bibliográficas.

Tip 3: Los sistemas que identifican coincidencias o también llamados anti-plagios, son aplicaciones que permiten a partir de un documento evidenciar las similitudes con otros archivos incluidos previamente en una base de datos y de otros documentos públicos en internet.

Tip 4: TURNITIN: Es un software que permite revisar los trabajos de estudiantes de forma rápida y sencilla y a su vez comparar los documentos con trabajos previos mediante una función avanzada. Si desea conocer cómo usar esta herramienta puede ver el tutorial: ¿Cómo detecto el plagio con Turnitin? . La UPN ofrece para personal docente y administrativo la posibilidad de acceder al programa previa solicitud a biblioteca y a los estudiantes les ofrece el servicio de revisar sus escritos.

Para el Diseño de material se sugiere grabar videos que puedan ser consultados de forma asincrónica por usted y sus estudiantes. La autoproducción de videos desde su computador personal puede utilizar las siguientes opciones:

Tip 5: El programa Microsoft PowerPoint permite añadir narraciones de voz a las presentaciones con diapositivas mediante el micrófono del computador. Si desea una explicación más detallada la encuentra en el siguiente enlace: Cómo insertar notas de voz en Microsoft PowerPoint.

Tip 6: También puede exportar la presentación a un video directamente desde PowerPoint, mediante la opción “Exportar”. Puede ver el siguiente tutorial para más información: Cómo convertir mi presentación PowerPoint a video.

Tip 7: Puede usar software de captura de pantalla como: OBS Studio, Flashback Express para Windows 10; Quick Time, OBS Studio, Debut. para MacOS, para grabar todo lo que ocurre en la pantalla del computador, además de capturar el sonido del micrófono y un recuadro con la imagen de la cámara. En Windows 10 pro puede usar las teclas win + g para grabar la pantalla del programa que seleccione.

Tip 8: Agregar un recuadro con la imagen de la cámara web del computador a los videos que realice como material de clase, esto genera una mayor cercanía de los estudiantes con su docente al ver su rostro mientras desarrolla la explicación.

Tip 9: Puede Exportar los videos a un archivo reproducible (usualmente .mp4) y subirlo a plataformas como YouTube, Vimeo, Microsoft Teams, Classroom, Moodle entre otras; si el archivo es muy pesado no podrá enviarlo por correo, pero podrá compartirlo vía OneDrive o Google Drive. Para reducir el tamaño de archivos de video puede usar herramientas como handbrake.

2.3. Experiencias prácticas de laboratorio

2.3.1. Definición

En la implementación de la modalidad remota virtual para la formación de profesores de ciencias naturales, especialmente en la Licenciatura en Química, es necesario incluir información sobre plataformas educativas, de comunicación, software y variedad de programas, que permitan desarrollar experiencias prácticas de laboratorio en relación con los objetivos de formación de asignaturas teórico-prácticas de los programas que ofrece el Departamento. En este contexto:
Los laboratorios convencionales (LC) han sido tradicionalmente el único espacio para desarrollar prácticas y hacer experimentación. Sin embargo, a medida que los modelos educativos se han transformado hacia modelos flexibles y enfocados al desarrollo competencias a través de la inclusión de las TIC, han cambiado radicalmente el concepto de espacio físico. (Lorandi, Hermida, Hernández y Ladrón de Guevara, 2011)
Los LC facilitan el planteamiento de problemas, la aplicación de conocimientos científicos, la implementación de características propias de la actividad científica, la interactividad y el desarrollo de habilidades cognitivas (Lorandi et al., 2011). Los laboratorios virtuales, aunque ofrecen algunas ventajas, no logran reemplazar las experiencias prácticas presenciales, sin embargo, dependerá de las metodologías que se utilicen, así como de los contenidos, los conceptos y las competencias a desarrollar.
Por otra parte, existe la posibilidad de integrar la modalidad de trabajo remoto virtual con la presencial, en un modelo de alternancia. De esta manera, podrían realizarse experiencias prácticas ya sea en casa o en el laboratorio apoyadas por el uso de las TIC, que permitan desarrollar competencias científicas propias de las prácticas de LC.

2.3.2. Consideraciones técnicas

Para comprender la razón de ser, de lo que denominamos Buenas Prácticas, es necesario conocer y reconocer algunas definiciones y términos que desde lo técnico de las telecomunicaciones favorecen o limitan algunas acciones del diario uso de las plataformas y herramientas que usamos para compartir tiempo e información con los estudiantes, acá algunas de las principales:

• Tráfico: En términos de red, el tráfico hace referencia a la cantidad de datos binarios que viajan por la infraestructura de internet, allí hay varios factores a considerar para mejorar la experiencia de los participantes de un encuentro académico. Es importante resaltar que este tráfico es diferente cuando se realizan actividades asincrónicas que cuando se realizan sincrónicas, de esto se amplía información en el apartado de latencia (tiempo de respuesta).
• Consumo: Es la cantidad de datos transferidos por medio de la red, depende del tipo de archivo transferido, el contenido y si este es comprimido o no. Según el tipo de proveedor de internet existen limitaciones de consumo independiente de la velocidad de la red. Los contratos por consumo se hacen en el orden de los GigaBytes.
• Conexión cableada vs inalámbrica: La infraestructura de red con la cual se trabaja en Colombia en algunos casos es de vieja data (Uniandes, 2006), aún se manejan velocidades de tráfico de red bajas dado que hay muchos tendidos de cable de tecnologías antiguas, (Moya, 2015):
• o Tecnología cable de cobre: se usó fuertemente en Colombia hasta mediados de la primera década de los 2000, requería un modem en el computador e interfería con la señal telefónica analógica del momento (Molina,2018).
• Tecnología ADSL (Asymmetric digital subscriber line): es una evolución de la forma en que viajaban los datos por el medio cableado telefónico, a pesar de estar sobre el mismo cable de cobre, se usa una “autopista” diferente a la que se usaba para la voz, de esta manera se separan las señales y se usa en casa un dispositivo especial para poder conectarse a internet y a la línea telefónica. En estas tecnologías es muy común que la navegabilidad se vea afectada por factores climáticos.
• Tecnología DSL (digital subscriber line) (Moya, 2015): Es una tecnología que modificó el cableado en la infraestructura de los proveedores de servicio, esta evolución vino de la mano con el uso de cable coaxial, un tipo de cable de dos líneas de cobre pero con una construcción apantallada, es decir que aísla en mayor grado las interferencias de señales electromagnéticas que se encuentran en el ambiente y permite tener un ancho de banda más amplio (una “autopista” más grande), por la que no solo viajan señales de internet sino que también pueden viajar señales de televisión analógica o digital.
• Tecnología fibra óptica (Moya, 2015): Es una tecnología cableada, pero que a diferencia de las anteriores es un tendido de cable de fibra de vidrio, con el cual se aprovechan las características de la luz para transmitir información, con ella es posible obtener velocidades de tráfico de datos muy elevadas, en Colombia aún hay un retraso en la consecución de altas velocidades, sin embargo, es actualmente la mejor forma de conectarse a internet. Esta tecnología nuevamente obliga a los proveedores a hacer un cambio en la infraestructura de su red, por lo que aún hay una gran parte del territorio colombiano, incluso en el casco urbano de Bogotá y otras ciudades principales en donde no hay cobertura o los costos son demasiado altos, por ello hay muchos hogares que no cuentan con fibra óptica.
• Cable ethernet (Moya, 2015): Con todas las tecnologías mencionadas antes, el proveedor da acceso a internet, sin embargo, en la red de un hogar u oficina no es sólo un equipo el que se conecta, sino que hay varios computadores, celulares, tabletas e impresoras que lo hacen. Los proveedores dejan en nuestros hogares un dispositivo que decodifica las señales de internet, además proveen redes inalámbricas para los dispositivos móviles o computadores que también en su mayoría disponen de un puerto de red RJ-45, que recibe el cable desde el modem del proveedor. Se recomienda este tipo de conexión cuando la red inalámbrica se encuentra saturada (ver sección sobre wifi).

Por otro lado, se cuenta con tecnologías que no hacen uso de cable, sin embargo, hay que reconocer la infraestructura por la cual se hace la comunicación; en todos los casos, es el espectro electromagnético que hay alrededor, que brinda ventajas como la movilidad y rápido despliegue de infraestructura. Estos se pueden agrupar de la siguiente manera:

• Redes locales (Moya, 2015): Las redes locales han sido pensadas para ser la “última milla” de la comunicación del usuario con internet, este tipo de redes se conocen comúnmente dada su presencia múltiple en los dispositivos personales, Wireless Fidelity (WiFi) es una de ellas y permite que múltiples dispositivos se conecten simultáneamente. Otra red que se puede usar para conectarse a internet es BlueTooth en sus últimas versiones, con esta red también es posible conectar dispositivos de uso personal sin necesidad o requerimiento de internet. Una aplicación para conocer los dispositivos conectados en la red local es Fing.
• WiFi (Moya, 2015): Esta red que es reconocida por la gran mayoría de personas, está presente en sitios públicos, privados y hogares. Es común que sea la que presenta inconvenientes para conectarse a internet; estos pueden ser causados por factores del ambiente local, como muros, geometría de la edificación, saturación de los canales del espectro electromagnético en las cercanías por la existencia de demasiadas redes wifi en muy poco espacio físico. También es común que los equipos conectados al cable de la infraestructura del proveedor presenten algún daño permanente y no emitan las señales con suficiente potencia.
• Canal: en wifi existen divisiones sobre las cuales trabajan las redes a las cuales nos conectamos; estas divisiones se denominan canales. Es pertinente conocer en qué canal está la red que se usa, para poder detectar la saturación del canal. Tener un canal muy saturado es como estar en medio de un concierto y hablar con quién está al lado, son tantas fuentes de sonido y ruido que se puede llegar al punto de no entender lo que dice el otro, lo mismo puede pasar si muchas redes se encuentran en el mismo canal. Existen aplicaciones para dispositivos móviles que permiten visualizar cómo están las redes alrededor como “wifi analyzer”.
• Frecuencia (Moya, 2015): las redes locales trabajan a frecuencias altas con potencias muy bajas, existen muchos mitos sobre la conveniencia de tener este tipo de red en los hogares y han sido múltiples los argumentos mal interpretados para ello. La frecuencia de 2.5 GigaHertz (GHz) es la más usada por los dispositivos actualmente y es sobre la que se encuentran los canales. Actualmente se está migrando a una nueva tecnología que está implementada sobre los 5 GHz, lo que significa transmisiones de menor potencia que cubran áreas más reducidas (Moya, 2015).
• Redes satelitales (Moya, 2015): Estas redes son especialmente útiles en zonas alejadas de cascos urbanos, su costo en relación con la velocidad de conexión es más elevado que en los servicios adsl, dsl o fibra óptica. Esta tecnología consiste en hacer uso del espectro electromagnético por medio de satélites en la órbita terrestre. En este tipo de conexión a internet se instala un equipo con “línea de vista” a la infraestructura del operador. La conexión satelital al ser inalámbrica presenta interferencias ocasionadas por el clima o movimientos de los equipos que alteren la línea de comunicación, que pueden afectar la calidad del servicio (Moya, 2015).
• Redes celulares: Las redes celulares tienen más amplia cobertura en el territorio nacional, sin embargo, presentan diferencias según la tecnología. En Colombia se tiene soporte para redes 2G, 3G y 4G, estas son denominaciones para los avances que se han tenido en términos de telecomunicaciones, aumentando la velocidad de transmisión de datos, siendo 2G la más lenta y 4G la más rápida (Kurose,2017).

2.3.3. Laboratorios remotos, laboratorios virtuales y experiencias simuladas

Una diferenciación que es preciso tener en cuenta, tiene que ver con la naturaleza de la experiencia al momento de llevar los laboratorios convencionales (LC) al ambiente virtual. Es bueno destacar la diferencia entre laboratorios remotos, laboratorios virtuales y lo que se llamaría experiencias simuladas que se encuentran, por así decirlo, en diferentes grados de cercanía con la experiencia real.
De Jong et. al., (2013, 2014) citados por (Canu y Duque, 2015) distinguen entre laboratorios virtuales (virtual labs), laboratorios remotos (remote labs) y el tratamiento de datos experimentales (data sets). Fundamentalmente, los laboratorios virtuales se caracterizan por el uso de material manipulado informáticamente, en el que este no existe realmente (Canu y Duque, op. Cit.). En el caso del laboratorio remoto, por el contrario, el material manipulado es real y el experimentador no accede en forma directa sino mediante acceso remoto. Finalmente, para el caso del tratamiento de datos experimentales, se recurre esta vez a los datos obtenidos de “una experiencia efectiva -real- pero no accesible en tiempo real” (Canu y Duque, op. Cit.).

2.3.4. Laboratorios virtuales

Como herramienta de apoyo a nivel tecnológico y digital para la enseñanza de las ciencias naturales, se encuentran los Laboratorios Virtuales (LV), que son básicamente herramientas informáticas, las cuales, simulan un laboratorio de ensayos desde un entorno virtual de aprendizaje (Molina, 2012). Sin embargo, el concepto de laboratorio virtual ha evolucionado a lo largo de la última década, inherente a su desarrollo tecnológico y finalidades.

En esta perspectiva, se tendrá en cuenta el concepto general de LV como una herramienta de apoyo para que los estudiantes de la Licenciatura en Química y eventualmente de la Maestría en Docencia de la Química fortalezcan sus conocimientos de manera autónoma. Desde el rol del docente, se podrían implementar como herramienta didáctica en las clases tradicionales con el propósito de fomentar un entorno participativo.

Los LV son desarrollados como un sistema computacional accesible vía Internet, mediante un simple navegador o la instalación de software con licencia y de uso libre y permiten simular experimentos siguiendo un procedimiento similar al de un LC, ofreciendo visualización de instrumentos y fenómenos mediante objetos dinámicos programados que incluyen imágenes y animaciones (Lorandi et al., 2011). Adicionalmente, en un LVse pueden obtener resultados numéricos y gráficos; incluso, se pueden abordar problemas matemáticos que permiten adquirir las competencias asociadas a los diseños metodológicos.

2.3.5. Laboratorios remotos

En la última década, se han desarrollado laboratorios convencionales que pueden ser operados a distancia, en lo que se conoce como Laboratorios Remotos (LR), los cuales ofrecen la posibilidad de la experimentación en tiempo real mediante la manipulación de equipos e instrumentos a través de una conexión a internet. Estos recursos resultan útiles para la formación experimental en la modalidad de educación a distancia (Arguedas, Concari y Marchisio, 2017).
En este contexto, se asume el concepto de LR propuesto por Calvo, Zuleta, y López (2009):
… “es aquél que existe y puede ser manipulado de forma remota a través de Internet, haciendo uso de Webcams, hardware específico para la adquisición local de datos y software para dar una sensación de proximidad con el equipamiento”.

2.3.6. Software gratuito, libre y propietario

2.3.6.1.Software gratuito.

Son aquellos programas de libre derecho al uso y copia que no permiten alguna modificación o venta por terceros. Entre estos, se encuentran simulaciones disponibles en la web con la facilidad de uso de canales de comunicación. Es sencillo encontrar espacios virtuales de interacción para el aprendizaje de la química, ya sea para su descarga o para su uso en línea. Estas herramientas ofrecen diferentes posibilidades según el nivel de enseñanza en el que se desea implementar y de acuerdo con las temáticas o conceptos objeto de estudio.

Los simuladores admiten la modificación de ciertos parámetros o variables de entrada y su ejecución permite obtener resultados que nos arroja información específica del modelo (Escamilla, 2000).Generalmente, estas simulaciones incluyen interacciones por medio de botones que permiten movimiento de objetos, iniciar, pausar o reproducir; también presentan animaciones, juegos, actividades, competencias de tiempo y aciertos. Algunos de ellos funcionan como actividades evaluativas y para ello, cuentan con instrucciones de uso, explicación de la metodología y otros incluyen explicación teórica del fenómeno que se expone. Existen simuladores para el manejo de equipos de análisis instrumental, equipos de análisis biológico como microscopios o estereoscopios, equipos de observación astronómica como telescopios de alta potencia e instrumentos de exploración geológica.  A continuación, se exponen algunos de estos simuladores en línea, para acceder a ellos haga Ctrl + clic en el que sea de su interés.

Tabla 1. Simuladores en línea.

El grupo del Laboratorio de Química del Departamento de Química realizó una exploración de este tipo simuladores, así como su evaluación y caracterización en relación con las asignaturas teórico-prácticas, el conocimiento y bases de datos sobre las temáticas desarrolladas en algunas prácticas de laboratorio convencionales. Dentro de las temáticas más encontradas en los simuladores gratuitos se destacan:

• Teoría Atómica
• Estructura Molecular
• Disoluciones
• Equilibrio Químico
• Ácidos, Bases, pH
• Propiedades físicas y químicas
• Estequiometría
• Síntesis Orgánica.
• Tipos de reacciones.

Estas temáticas corresponden de manera general, a las asignaturas del ciclo de fundamentación del programa de Licenciatura en Química, en tanto, herramientas virtuales fortalecen aspectos teóricos de asignaturas como: Teorías Químicas I, II, III, Sistemas Orgánicos, Sistemas Inorgánicos, entre otras. Cabe resaltar que también se encuentran simulaciones de temáticas que pueden ser utilizadas en el ciclo de profundización. Al final de este componente se describen algunos softwares caracterizados por el grupo de profesionales de laboratorio, que pueden usarse como apoyo en el desarrollo de actividades académicas.

A continuación, se presenta una lista de software gratuitos que se pueden encontrar en internet; algunos nombres dan cuenta de las temáticas a desarrollar, por lo cual el docente, de acuerdo con su plan de trabajo, podrá definir cuáles apoyan la formación de sus estudiantes en el área asignada. Cada software fue evaluado por el grupo de profesionales del laboratorio del Departamento de Química, haciendo una correlación con la asignatura teórico-práctica, las temáticas y algunas observaciones pertinentes. El docente podrá acceder haciendo Ctrl + clic en cada nombre de las siguientes tablas.

Tabla 2. Software gratuito para la enseñanza de la Química clasificados según área del conocimiento (biología y bioquímica).

Tabla 3. Software gratuito para la enseñanza de la Química, clasificados según área del conocimiento (Inorgánica, Orgánica, Análisis, Geología).

Tabla 4. Softwares gratuitos para la enseñanza de la Química, clasificados según área (Física y Fisicoquímica).

2.3.6.2. Plataformas gratuitas.

En internet se pueden encontrar un sinfín de páginas con simulaciones o animaciones que se podrían usar como LV, sin embargo, es difícil encontrar simulaciones en todas las áreas de formación, con las temáticas que quiere desarrollar el docente y sobre todo de acuerdo con el nivel educativo, para este caso el universitario.
Se recomiendan dos plataformas educativas en las cuales se pueden encontrar diferentes LV a nivel universitario, algunos docentes ya conocen estas plataformas y las han manejado, otros no, por esto se sugiere un trabajo colaborativo entre docentes para el óptimo uso de estas herramientas. Estas plataformas son: Amrita Online Lab o Amrita Virtual Labs (de la Universidad Amrita Vishwa Vidyapeetham. India) y Phet Interactive Simulation (de la Universidad de colorado Boulder USA), aquí se exponen algunos tips para su manejo y sus principales ventajas y funcionalidades.
 Amrita Online Lab (OLabs-Universidad Amrita Vishwa Vidyapeetham)
Es una plataforma educativa de laboratorios virtuales gratuita, en la que puede acceder a todas las funciones si se registra de forma gratuita, fue creada por el Centro de Investigación en Tecnologías Avanzadas para la Educación en Amrita Vishwa Vidyapeetham y el Gobierno de la India. El laboratorio Virtual alberga experimentos en ciencias físicas, químicas y biológicas, matemáticas e inglés.
OLabs se basa en la idea de que los experimentos de laboratorio se pueden enseñar a través de Internet, de manera más eficiente y menos costosa. Los laboratorios también pueden estar disponibles para los estudiantes que no tienen acceso a laboratorios físicos o donde el equipo no está disponible debido a que es escaso o costoso. Para acceder a esta plataforma haga clic en el siguiente enlace o copie y pegue en su navegador.
http://amrita.olabs.edu.in/?lan=es-ES

Tip 1 En la página de inicio encontrará botones correspondientes a los cinco componentes de formación con aproximadamente 45 prácticas de laboratorio cada uno. Haga clic en el que sea de su interés y lo llevará a la oferta de Laboratorios virtuales para el área escogida.

Figura 21. Página de inicio plataforma Amrita Online Labs.

Tip 2 La página web se encuentra en inglés y tiene la opción de cambiar el lenguaje a español, sin embargo, al traducir la página pueden variar los significados y algunas características de la plataforma, se recomienda mantenerla en inglés y aprovechar la inmersión en un segundo idioma.

Tip 3 Una vez se encuentre en el área escogida, por ejemplo, química (Chemistry), podrá visualizar las diferentes prácticas de laboratorio organizadas por niveles Clase 9, Clase 10, Clase 11 y Clase 12, que corresponde a una clasificación en relación con el nivel de dificultad, que da Universidad de Amrita.

Figura 22. Algunas prácticas de laboratorio de Química en plataforma Amrita Online Labs.

Tip 4 Cada Laboratorio tiene un título y una imagen que corresponde a un botón de entrada, podrá escoger el de su interés. Puede organizar una programación para sus estudiantes según los temas y la planificación de su espacio académico.

Tip 5 Una vez se encuentre en la práctica de laboratorio, podrá visualizar botones con funciones específicas de gran ventaja para la formación de sus estudiantes, los cuales se recomienda visitar con anterioridad.

Figura 23. Botones Funcionales en las prácticas de laboratorio de Química en plataforma Amrita Online Labs.

Tip 6 Las funciones: Teoría, Procedimiento y Referencias pueden ser útiles para la preparación de la práctica virtual o la elaboración de informes y pre-informes.

Tip 7 En la opción Procedimiento puede encontrar materiales, reactivos y equipos necesarios, así mismo, los pasos a seguir para desarrollar tanto la práctica convencional como la virtual.

Tip 8 Las simulaciones tienen opciones para elegir reactivos, procedimientos, materiales y modificar parámetros o reiniciar el procedimiento.

Figura 24. Ejemplo de simulación de prácticas de laboratorio de Química en plataforma Amrita Online Labs.

Tip 9 Además de la simulación interactiva, podrá encontrar videos con las reacciones, los experimentos, los montajes de prácticas realizadas en el laboratorio convencional.

Tip 10 Puede usar los videos como experiencia práctica alternativa para evaluar los procedimientos y comparar con los resultados obtenidos en la simulación.

Tip 11 Los videos con las prácticas de laboratorio convencionales y virtuales también los puede encontrar en el canal de YouTube del programa universitario Amrita Create. Visite el siguiente enlace:

Figura 25. Canal de YouTube para encontrar videos de prácticas de laboratorio de Química de plataforma Amrita Online Labs (programa Amrita Create).

Canal YouTube Amrita Create (Laboratorios)

Tip 12 Los videos en este canal de YouTube son descriptivos y explicativos, están en inglés y la formación, el lenguaje, los conceptos y temáticas están en nivel universitario.

Tipe 13 Puede compartir el enlace del video de su interés en sus grupos de estudiantes, reproducirlos compartiendo su pantalla en plataformas como Microsoft Teams o descargarlos y compartirlos desde su computador.

La Universidad de Amrita cuenta con otra plataforma similar de laboratorios virtuales llamada Virtual Amrita Laboratories Universalizing Education, la cual está enfocada y organizada en carreras universitarias como:

• Biotecnología e Ingeniería biomédica.
• Ciencias químicas
• Ciencias físicas
• Ciencias de la computación
• Ingeniería Mecánica
• Ciber seguridad

Esta plataforma tiene una estructura similar a Amrita OnLab y tiene las mismas funciones y botones anteriormente descritos, pero cuenta con una oferta de prácticas de laboratorio más amplia y con mayor complejidad y fundamentación teórica. Puede ser útil también en las actividades de análisis de textos en relación con las prácticas de laboratorio. Recuerde, para acceder de forma gratuita a las simulaciones, debe crear una cuenta y registrase. También cuenta con su canal en YouTube, puede acceder a esta plataforma y al canal en los siguientes enlaces:

Figura 26. Plataforma y Canal Laboratorios Virtuales Amrita (Virtual Amrita Laboratories Universalizing.

En la sección Ciencias Químicas puede encontrar laboratorios virtuales de Fisicoquímica, Química Orgánica e Inorgánica y Química Analítica Avanzada. Puede realizar laboratorios de espectroscopia, calorimetría, purificación, análisis e identificación de sustancias, determinación de nitrógeno (método Kjeldahl), determinación de fosfatos, entre otros. Es una plataforma amigable y del fácil uso, que puede ser de gran utilidad para sus procesos de formación.

 PhET Interactive Simulation (Universidad de Colorado Boulder)
PhET contiene simulaciones gratuitas e interactivas de ciencias y matemáticas, orientadas al desarrollo de competencias para un aprendizaje exitoso.

Tip 1 Las simulaciones funcionan con Java, Flash o HTML5 y se pueden ejecutar en línea o descargar en un computador, son de código abierto y son patrocinadas, lo cual permite que estos recursos sean gratuitos para todos los estudiantes y docentes.

Tip 2 La plataforma ofrece una gran cantidad de simulaciones para cinco áreas del conocimiento: Física (106), Matemáticas (53), Química (42), Biología (19) y Ciencias de la Tierra (25), todas con acceso gratuito, que puede ver en línea o descargarse al computador para compartir.

Tip 3 En la plataforma encontrará videos y recursos para aprender cómo integrarlas a sus clases de manera efectiva. Para ingresar a esta haga clic en el siguiente enlace o cópielo y péguelo en su navegador.

Figura 27. Plataforma Simulaciones PhET Universidad de Colorado.

Tip 4 PhET Simulation ofrece además talleres y actividades. En el botón “enseñanza” puede encontrar recursos y herramientas de acuerdo, al tema, el tipo de actividad, el nivel educativo, el área de conocimiento y el idioma.

Tip 5 Las actividades se agrupan en: prácticas de laboratorios prácticas demostrativas, de discusión, de opción múltiple, guiadas y tareas, las cuales se encuentran clasificadas en introductorios y avanzados.

Tip 6 Puede encontrar documentos en PDF con una explicación detallada como usar las simulaciones de diferentes, a continuación, se presentan los enlaces para acceder a estos documentos:

¿Cómo usar PhET en clases Expositivas?
¿Cómo usar PhET en Tareas?
¿Cómo usar PhET en los Laboratorios?
¿Cómo usar PhET en mis clases de Física?

Tip 7 En la plataforma puede encontrar talleres y cursos sobre los diferentes usos de la plataforma, sus herramientas, sus ventajas y aprender a incluirlas e innovar en los procesos formativos.

Tip 8 Una vez acceda, encontrará la imagen de la simulación, debe darle reproducir (play) para iniciarla e interactuar en esta. También puede descargar o insertar en otros sitios web o enviar en enlace.

Tip 9 En la parte de debajo de la simulación encontrará desplegables con información teórica sobre las temáticas de la simulación, información para profesores y requisitos técnicos del software, que debe tener en cuenta para su descarga.

2.3.6.3. Software propietario.

Este tipo de software se adquieren con empresas especializadas que los producen o los distribuyen y para su adquisición se generan licencias de uso por tiempos determinados o vitalicios, su costo varía dependiendo de la complejidad, cantidad de usuarios, usos de plataformas o dispositivos de instalación o tiempo de uso, algunas de ellas ofrecen la renovación de las respectivas licencias o actualizaciones. El software que la institución educativa elija dependerá en gran medida de sus perspectivas, necesidades y capacidades.

En este sentido, los simuladores ofrecen el ambiente de un salón o laboratorio en el que pueden tomar reactivos, materiales, consultar prácticas ya determinadas, crear otras nuevas, observar y manipular propiedades como masa, volumen, presión, entre otras. Generalmente incluyen documentos que apoyan la fundamentación teórica del experimento y el estudiante tiene acceso para la preparación de la práctica. Por otro lado, algunos de estos softwares simulan el uso de instrumentos de análisis donde se estudian muestras de sustancias ya determinadas; en ellos se pueden encontrar gráficas, espectros y valores numéricos que servirán para el estudio analítico.

2.3.7. Tips para el uso de LV y experiencias prácticas con base en las dificultades identificadas.

A partir de los resultados obtenidos en la encuesta, se identificaron dificultades en relación con el uso de laboratorios virtuales. En este apartado se hacen algunas recomendaciones para optimizar los procesos de formación con el apoyo de estas herramientas de acuerdo con las dificultades identificadas.

Las ventajas de los laboratorios virtuales dependerán de su articulación con las prácticas de laboratorio convencionales, las estrategias, enfoques y tendencias en la forma de trabajo. El docente y los estudiantes deberían plantear normas de trabajo, horarios, fechas y turnos teniendo en cuenta la disponibilidad, así como las condiciones de acceso.

En el caso de tener software con licencia para laboratorios virtuales, el grupo de trabajo se adaptará a la programación propuesta, a las condiciones de uso, a cumplir las normas y las directrices dispuestas por el Departamento de Química y a generar un ambiente adecuado para su funcionamiento.

El uso del laboratorio en la enseñanza de la química hoy día resulta indispensable y más aún en el contexto de la educación en casa apoyada por las TIC consecuencia del estado de emergencia. Sin embargo, es necesario resaltar algunas ventajas, desventajas y recomendaciones sobre su uso didáctico. Con respecto a los laboratorios convencionales, con el fin de no caer en el supuesto de que el laboratorio virtual reemplazaría las prácticas presenciales.

Dentro de las ventajas de los laboratorios virtuales se destacan las siguientes:
• Permiten que el estudiante trabaje en espacios de enseñanza e investigación más seguros.
• Se puede llevar a cabo un trabajo tanto individual como grupal y colaborativo.
• Se puede repetir la experiencia cuantas veces sea necesario y posible. (Delgado, 2013).
• Permiten tener acceso desde diversos dispositivos con internet disponible, ingresar a las plataformas, páginas web en cualquier momento y lugar.

No obstante, estas ventajas serán determinadas por las metodologías, tiempos de trabajo y posibilidades de acceso de los estudiantes y profesores.

Antes de usar algún programa o software de simulación tenga en cuenta el tiempo disponible, buena conexión a internet y disposición de unidades de cómputo. Verifique que las páginas donde se encuentran disponibles sean seguras, no ponga en riesgo su dispositivo al descargar programas de fuentes dudosas, mantenga su equipo o el que tiene disponible para su trabajo protegidos con antivirus.

3. Conclusiones y proyecciones

Este Manual se constituye como una herramienta de apoyo para el desarrollo de actividades de formación en modalidad remota virtual que permite conocer y reflexionar en torno a los procesos académicos y laborales desde casa, facilitando una comunicación asertiva entre docentes, administrativos y estudiantes del Departamento de Química y potenciando el uso de las TIC como complemento a las actividades académicas presenciales.

Las orientaciones, recomendaciones y tips, que hacen parte de los procesos de adaptación representan uno de los ejes en la realización de las actividades tanto académicas como laborales en modalidad remota virtual, puesto que el autocuidado y el desarrollo de las labores bajo condiciones seguras de salud física y emocional favorecen la adaptación de espacios y el mejoramiento de la calidad de vida.

Para la selección de herramientas de comunicación y educación y de laboratorios virtuales se debe tener en cuenta: el esquema de licenciamiento ofrecido y las restricciones que presenta; los lineamientos institucionales para el uso de software; y la clasificación en términos de modelado de la práctica (simulación/emulación/, laboratorio virtual/laboratorio remoto), modalidad de trabajo (sincrónica/asincrónica) y experiencia (virtual/aumentada).

En este sentido, para el uso de estas herramientas se recomienda considerar: los requerimientos técnicos en términos de “hardware” (equipos) y de conectividad (calidad y disponibilidad de la red); las características y propósitos de la experiencia que se desee llevar a cabo; las funcionalidades propias que ofrece cada herramienta; y tener en cuenta, al momento de realizar sesiones sincrónicas, la calidad de la red de los estudiantes procurando disminuir el tráfico de red.

Finalmente, la encuesta aplicada es una herramienta que facilitó la identificación de necesidades apremiantes sentidas por los docentes bajo la modalidad remota virtual, que muy seguramente a través de la experiencia irá cambiando constantemente, atendiendo los nuevos requerimientos de acuerdo con los intereses de los docentes para capacitarse en diferentes herramientas digitales y su aplicación en los procesos de enseñanza-aprendizaje. En consecuencia, se propone a futuro desarrollar videos (cápsulas interactivas), talleres, tutoriales, entre otros, donde la encuesta sea la herramienta para la actualización constante.

4.Referencias bibliográficas

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