16a. CI UABC – PROMEP NPTC 2012

Desarrollo de laboratorios virtuales basados en sistemas hápticos de bajo costo para la enseñanza de la Física

Vigencia: junio 2012- mayo 2013

Financiamiento: UABC (Grant 400/6/N/54/16)  $75,000.00 MXN, PROMEP $300,000.00 MXN

Resumen:

Uno de los mayores retos del proceso enseñanza–aprendizaje de la ciencia Física es hacer que los estudiantes conecten los principios y conceptos teóricos abstractos con la realidad. Hoy contamos con tecnologías que pueden apoyar la enseñanza integral de la Física tales como los laboratorios virtuales basados en sistemas hápticos. A través de estos sistemas, un dispositivo (interfaz háptica) conectado al computador, permite al usuario tener sensaciones táctiles que pueden asociarse a conceptos claves como fuerza, energía, movimiento, vibración o presión, facilitando un aprendizaje intuitivo.

El objetivo de este proyecto es contribuir a la innovación en la enseñanza de la Física a través del desarrollo de laboratorios y ambientes virtuales basados en sistemas hápticos de bajo costo. La propuesta tiene principalmente dos líneas de trabajo: la primera consiste en el desarrollo e implementación de interfaces hápticas de bajo costo, y la segunda en el desarrollo del software y ambientes virtuales necesarios para apoyar la enseñanza de los conceptos fundamentales de la Física. Hasta donde tenemos conocimiento, en América Latina solamente en Chile (CONICYT-Fondef, 2008) se han llevado a cabo proyectos de investigación sobre sistemas hápticos educativos, de ahí el carácter innovador de este trabajo de investigación.

La metodología para el desarrollo de este proyecto consiste en la utilización de componentes y materiales existentes para la creación de prototipos basados en software y hardware libre. Es importante resaltar que aunque existen sistemas hápticos comerciales, éstos en general son muy costosos para ser utilizados en ambientes educativos. Este proyecto promoverá una nueva línea de investigación en el área de sistemas hápticos, que impactará directamente a los estudiantes de ciencias computacionales, al contribuir a la formación de recursos humanos en esta incipiente área de investigación. Asimismo, se espera que los usuarios iniciales del sistema háptico propuesto sean los estudiantes de las asignaturas de los primeros semestres de la Licenciatura en Física de la Facultad de Ciencias de la UABC, en particular en los grupos de las asignaturas de Física I y II. Posteriormente, y gracias a la experiencia adquirida durante el desarrollo de esta propuesta, podrán diseñarse sistemas hápticos que impacten también a los estudiantes del nivel básico, medio y superior, con alcance local, regional e incluso nacional, no solamente en Física, sino también en otras áreas de la ciencia como Matemáticas, Química y Biología.


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