Utilización de laboratorios virtuales como soporte para la docencia de prácticas de laboratorio en Ingeniería de Materiales

En el presente trabajo se plantea como objetivo principal la optimización del proceso enseñanza-aprendizaje en la docencia de prácticas de laboratorio, caracterizadas por la limitación de equipamientos específicos, en el campo de las Ingenierías y concretamente el Ingeniería de Materiales, mediante un planteamiento innovador basado en el uso de laboratorios virtuales. Para ello se deben cubrir una serie de objetivos parciales, pero no por ello menos importantes, como favorecer el incremento de la participación de los estudiantes durante su proceso de formación experimental haciendo esta docencia interactiva, flexibilizar el proceso enseñanza-aprendizaje adecuándolo a las posibilidades y necesidades de cada alumno, y aumentar la calidad de la docencia de prácticas de laboratorio. Además hay que convertir a los alumnos en los principales protagonistas del proceso enseñanza-aprendizaje en la educación superior, mediante un planteamiento innovador

Laboratorios de aprendizaje musical: el impacto de las plataformas educativas virtuales

La actual sociedad del conocimiento ha deparado nuevos retos en el ámbito pedagógico, así como en la formación de formadores, pilar indispensable del sistema educativo. El conjunto de saberes y procedimientos didácticos que los futuros profesionales de la educación tienen que adquirir a lo largo de sus estudios iniciales, deben capacitarles para dar respuesta a los requisitos que demanda la nueva sociedad de la información y la comunicación (Cabero, 1998). Asimismo, es necesario que estos futuros profesionales, y los profesores que los forman, tengan un conocimiento directo y de primera mano, sobre la realidad que se vive en las aulas de primaria y secundaria: las motivaciones del alumnado, las dificultades más comunes en los procesos de enseñanzaaprendizaje o la reciente introducción de las tecnologías de la información y la comunicación (en adelante TIC) en las diferentes materias que componen el currículo, entre otras (Cabero, 2002). Dewey (1967), pedagogo y fundador de la llamada Escuela Nueva, planteó que el propósito principal de la educación, como condicionante de las distintas tareas o aspectos del proceso de enseñanza-aprendizaje, debía estar orientado de acuerdo a los intereses de los propios alumnos, es decir, por las fuerzas interiores que llevan a éstos a la búsqueda de la información educativa y al desarrollo de las habilidades cognoscitivas. Esta tendencia pedagógica alcanza un mayor auge en los intentos por dirigir a los educandos más hacia las acciones prácticas concretas que hacia los ejercicios teóricos

Trabajo cooperativo sobre un informe de análisis químico mediante la plataforma Synergeia

En este trabajo se describe una actividad de tipo cooperativo que se ha implementado en el curso 2006-2007 en la asignatura de Fundamentos Químicos de primero de la carrera de Ingeniería Técnica Agrícola, junto con una herramienta informática de comunicación vía Web con la que se ha realizado el trabajo por grupos. La actividad pretende que el alumno conozca en profundidad los informes o boletines oficiales donde los laboratorios publican los resultados del análisis de diferentes materiales agrícolas y que conozca las posibilidades de compartir documentos Online. Para ello se trabaja con boletines reales proporcionados por laboratorios homologados. Los alumnos estudian estos boletines en profundidad, buscan en la bibliografía las técnicas analíticas que emplean dichos laboratorios y finalmente han de diseñar un modelo original de boletín, donde han de publicar los resultados de un análisis virtual de un material propuesto por el profesor. La actividad se realiza por grupos. El medio de intercambio de información profesor-alumnos y alumnos-alumnos será una plataforma online llamada Synergeia, basada en el entorno BSCW. Esta plataforma esta especialmente diseñada para trabajo cooperativo en actividades educativas. En esta comunicación se describen las posibilidades del sistema Synergeia que se han utilizado en la actividad de la asignatura y el resultado que se ha obtenido. Entre otras cabe destacar que para los alumnos supone una gran posibilidad de organizar el trabajo sin tener que encontrarse físicamente, ya que en la carpeta de grupo pueden ir poniendo los documentos, observaciones y revisiones que se elaboran durante el proceso. Así mismo disponen de un forum de grupo para anotar sus comentarios. Mientras que para el profesor es un medio muy bien diseñado para tener organizados todos los documentos de la actividad, y registrar la actividad de cada alumno. Así como la posibilidad de anotar observaciones y comentarios en cualquier momento. La conclusión es que Synergeia es una herramienta muy adecuada para la actividad que se describe principalmente porque el trabajo propuesto requiere varias etapas y documentos que precisan de un lugar para irse elaborando y que el profesor pueda ir siguiendo y dirigiendo

Software geoespacial por y para OpenStreetMap

En este trabajo se presenta la arquitectura global, y de los diferentes componentes software que conforman el proyecto OpenStreetMap, una iniciativa mundial de proveer a la comunidad de un mapa realmente libre. El objetivo de esta ponencia es el análisis del sistema desde su punto de vista técnico-informático. Se describen desde su primer y vital componente, la base de datos geoespacial, el protocolo de acceso a esta, los editores de datos y mapas, los sistemas de dibujo (renderización) tanto locales como usando computación distribuida, los servidores de mapas rasterizados (tile servers), aplicaciones sobre estos, hasta llegar a los últimos proyectos innovadores propuestos desde la comunidad

Preguntas de los estudiantes sobre dispositivos científicos = Students’ questions about scientific devices

¿Cuáles son, en realidad, las ventajas de los dispositivos científicos usados en laboratorios escolares y en museos de ciencia interactivos, para el aprendizaje de las ciencias en los estudiantes? Un aprendizaje eficaz de las ciencias requiere comprensión. La generación de preguntas para obtener información es uno de los procesos que indican la intención de los estudiantes de comprender una determinada información. Además, la construcción de nuevo conocimiento científico comienza con una buena pregunta. Por tanto, estimular la generación de preguntas destinadas a obtener información (ISQ) podría ser un elemento que mejorara el aprendizaje profundo de las ciencias escolares

BeETLe: Herramienta ETL geo-espacial libre

Las herramientas ETL (Extract, Transform, Load – extraer, transformar, cargar) permiten modelizar flujos de datos, facilitando la ejecución automática de procesos repetitivos. El intercambio de información entre dos modelos de datos heterogéneos es un claro ejemplo del tipo de tareas que pueden abordarse con software ETL. El proyecto Kettle es una herramienta ETL con licencia LGPL (Library General Public License) que utiliza técnicas de computación grid (ejecución paralela y distribuida) para poder procesar grandes cantidades de datos en un tiempo reducido. Kettle combina una potente ejecución en modo servidor con una intuitiva herramienta de escritorio para modelar los procesos y configurar los parámetros de ejecución. GeoKettle es una extensión de Kettle, que añade la posibilidad de tratar datos con componente geográfica, si bien está limitado a datos vectoriales y a ciertas operaciones espaciales muy concreta. El Centro Temático Europeo de Usos del Suelo e Información Espacial (ETC-LUSI) está impulsando un proyecto complementario, llamado BeETLe, que pretende ampliar drásticamente las capacidades de análisis y transformación espacial de GeoKettle. Para ello se ha elegido el proyecto Sextante, una librería de análisis espacial que incluye más de doscientos algoritmos ráster y vectoriales. La intención del proyecto BeETLe es integrar el conjunto de algoritmos de Sextante en GeoKettle, de forma que estén disponibles como transformaciones de GeoKettle. Las principales características de la herramienta BeETLe incluyen: automatización de procesos de análisis espacial o de transformaciones repetitivas de datos espaciales, ejecución paralela y distribuida (grid computing), capacidad para procesar grandes cantidades de datos sin limitaciones de memoria, y soporte de datos ráster y vectorial. Los usuarios actuales de Sextante descubrirán que BeETLe les propone una forma de trabajo sencilla e intuitiva, que añade a Sextante toda la potencia que ofrecen las herramientas ETL para procesar y transformar información en bases de datos

Safmat: casos prácticos de materiales en la sala de aprendizaje flexible

El grupo de innovación docente GIDC E-PPM del Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica ha desarrollado una nueva herramienta para favorecer el autoaprendizaje y complementar el trabajo tutelado. El proyecto SAFMAT (Sala de Aprendizaje Flexible en Materiales) utiliza la plataforma Moodle y consiste en una serie de casos prácticos, clasificados por temática y grado de dificultad SAFMAT permite tanto el trabajo tutorizado como individual del alumno. La posibilidad de trabajar sin límite de tiempo y de forma remota permite al alumno profundizar y complementar los conocimientos adquiridos durante las clases teóricas y laboratorios de varias asignaturas de su currículum

Development of molecular-based techniques for the detection, identification and quantification of food-borne pathogens

La presencia de microorganismos patógenos en alimentos es uno de los problemas esenciales en salud pública, y las enfermedades producidas por los mismos es una de las causas más importantes de enfermedad. Por tanto, la aplicación de controles microbiológicos dentro de los programas de aseguramiento de la calidad es una premisa para minimizar el riesgo de infección de los consumidores. Los métodos microbiológicos clásicos requieren, en general, el uso de pre-enriquecimientos no-selectivos, enriquecimientos selectivos, aislamiento en medios selectivos y la confirmación posterior usando pruebas basadas en la morfología, bioquímica y serología propias de cada uno de los microorganismos objeto de estudio. Por lo tanto, estos métodos son laboriosos, requieren un largo proceso para obtener resultados definitivos y, además, no siempre pueden realizarse. Para solucionar estos inconvenientes se han desarrollado diversas metodologías alternativas para la detección identificación y cuantificación de microorganismos patógenos de origen alimentario, entre las que destacan los métodos inmunológicos y moleculares. En esta última categoría, la técnica basada en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se ha convertido en la técnica diagnóstica más popular en microbiología, y recientemente, la introducción de una mejora de ésta, la PCR a tiempo real, ha producido una segunda revolución en la metodología diagnóstica molecular, como pude observarse por el número creciente de publicaciones científicas y la aparición continua de nuevos kits comerciales. La PCR a tiempo real es una técnica altamente sensible -detección de hasta una molécula- que permite la cuantificación exacta de secuencias de ADN específicas de microorganismos patógenos de origen alimentario. Además, otras ventajas que favorecen su implantación potencial en laboratorios de análisis de alimentos son su rapidez, sencillez y el formato en tubo cerrado que puede evitar contaminaciones post-PCR y favorece la automatización y un alto rendimiento. En este trabajo se han desarrollado técnicas moleculares (PCR y NASBA) sensibles y fiables para la detección, identificación y cuantificación de bacterias patogénicas de origen alimentario (Listeria spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis y Salmonella spp.). En concreto, se han diseñado y optimizado métodos basados en la técnica de PCR a tiempo real para cada uno de estos agentes: L. monocytogenes, L. innocua, Listeria spp. M. avium subsp. paratuberculosis, y también se ha optimizado y evaluado en diferentes centros un método previamente desarrollado para Salmonella spp. Además, se ha diseñado y optimizado un método basado en la técnica NASBA para la detección específica de M. avium subsp. paratuberculosis. También se evaluó la aplicación potencial de la técnica NASBA para la detección específica de formas viables de este microorganismo. Todos los métodos presentaron una especificidad del 100 % con una sensibilidad adecuada para su aplicación potencial a muestras reales de alimentos. Además, se han desarrollado y evaluado procedimientos de preparación de las muestras en productos cárnicos, productos pesqueros, leche y agua. De esta manera se han desarrollado métodos basados en la PCR a tiempo real totalmente específicos y altamente sensibles para la determinación cuantitativa de L. monocytogenes en productos cárnicos y en salmón y productos derivados como el salmón ahumado y de M. avium subsp. paratuberculosis en muestras de agua y leche. Además este último método ha sido también aplicado para evaluar la presencia de este microorganismo en el intestino de pacientes con la enfermedad de Crohn's, a partir de biopsias obtenidas de colonoscopia de voluntarios afectados. En conclusión, este estudio presenta ensayos moleculares selectivos y sensibles para la detección de patógenos en alimentos (Listeria spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis) y para una rápida e inambigua identificación de Salmonella spp. La exactitud relativa de los ensayos ha sido excelente, si se comparan con los métodos microbiológicos de referencia y pueden serusados para la cuantificación de tanto ADN genómico como de suspensiones celulares. Por otro lado, la combinación con tratamientos de preamplificación ha resultado ser de gran eficiencia para el análisis de las bacterias objeto de estudio. Por tanto, pueden constituir una estrategia útil para la detección rápida y sensible de patógenos en alimentos y deberían ser una herramienta adicional al rango de herramientas diagnósticas disponibles para el estudio de patógenos de origen alimentario.

Representació qualitativa asíncrona de senyals per a la supervisió de sistemes dinàmics

L'objectiu general d'aquest treball és trobar i mostrar una eina que permeti obtenir una representació dels senyals procedents de sistemes dinàmics adequada a les necessitats dels sistemes de Supervisió Experta de processos. Aquest objectiu general es pot subdividir en diverses parts, que són tractades en els diferents capítols que composen el treball i que es poden resumir en els següents punts: En primer lloc, cal conèixer les necessitats dels sistemes de Supervisió: La gran quantitat de dades que provenen dels processos fa necessari el tractament d'aquestes dades per obtenir-ne d'altres, més elaborades, amb un nivell més elevat de representació. La utilització de raonament qualitatiu, pròpia dels éssers humans, comporta la necessitat de representar simbòlicament els senyals, de traduir les dades numèriques en símbols. La Supervisió de sistemes dinàmics comporta que el temps sigui una variable fonamental, la asincronia dels esdeveniments significatius per a la Supervisió fa que les representacions més adequades i útils dels senyals siguin asíncrones. Finalment,l'ús dels coneixements experimentals en la Supervisió dels processos comporta que les representacions més naturals siguin les més útils. Aquestes necessitats fan de la representació dels senyals mitjançant episodis l'eina amb més possibilitats per assolir els objectius que es volen assolir. Per això, es presenta un formalisme que permet descriure i incloure-hi la formalització i les diferents aproximacions a aquest tipus de representació ja existents i, al mateix temps, augmentar-ne la significació a través de característiques dels senyals que no es tenen en compte en les aproximacions ja existents. El següent pas és aprofitar el nou formalisme per obtenir una nova representació amb un grau més gran de significació, cosa que s'aconsegueix representant explícitament les discontinuïtats i els períodes estacionaris o d'estabilitat, molt significatius en Supervisió de processos. Un problema sempre present en el tractament de senyals és el soroll que els afecta. Per aquest motiu es presenta un mètode que permet filtrar el soroll de manera que les representacions resultants quedin afectades el mínim possible per aquest tractament. Finalment, es presenta l'aplicació en línia de les eines descrites. La representació en línia dels senyals comporta el tractament de la incertesa inherent al coneixement parcial del senyal (un episodi no pot ser determinat i caracteritzat completament fins que no s'acaba). L'obtenció de resultats amb determinats graus de certesa és perfectament coherent amb la seva utilització posterior mitjançant Sistemes Experts o altres eines de la IA. Totes les aportacions del treball vénen acompanyades d'exemples i/o aplicacions que permeten observar-ne la utilitat i les limitacions.