Uso de 3 cámaras para la enseñanza práctica de microelectrónica y soldadura

“La mayoría de las áreas técnicas tienen asignaturas difíciles de enseñar de forma virtual. Algunas actividades requieren de mucha precisión, de la interacción de componentes y la experiencia del instructor en general”.

En un mundo hiperconectado en el que se desarrollan los estudiantes actualmente, la educación es influenciada fuertemente por la tendencia del trabajo remoto. Durante el año 2020 y mediados del 2021 debido a la pandemia, los profesores tuvieron que migrar de una enseñanza tradicional (el profesor hablando frente al grupo la mayor parte del tiempo), a una enseñanza remota por medios digitales. Esta transición no ha sido fácil, sobre todo si el cambio se realiza de forma acelerada, obligatoria y con poca capacitación.

Existen áreas de conocimiento que pueden impartirse con alta efectividad a través de sistemas remotos (Cavanaugh, 2021). En cambio, por su naturaleza, otras áreas no es práctico enseñarlas de forma virtual a menos que se cuente con las herramientas adecuadas para el profesor y el alumno. La mayoría de las áreas técnicas tienen asignaturas difíciles de enseñar de forma virtual, ya que para ciertas actividades se requiere de mucha precisión, la interacción de los componentes y la experiencia del instructor en general. Por ello, en este artículo les comparto un método para apoyar la enseñanza remota en áreas técnicas. Para este ejemplo, consideré la enseñanza de la técnica de soldado de componentes electrónicos, utilizando soldadura de estaño y un soldador o cautín de lápiz.

“Para complementar el aprendizaje técnico, propongo el uso de dos cámaras adicionales. Las tres cámaras se pueden presentar al mismo tiempo al momento de compartir con los alumnos el escritorio o pantalla en la aplicación Zoom”.

Un recurso básico para la enseñanza remota es el uso de la cámara de video para hacer transmisiones en vivo por Internet o streaming. Para complementar el aprendizaje técnico, propongo el uso de dos cámaras adicionales. El desarrollo y las pruebas de esta práctica se realizaron durante el semestre agosto-diciembre de 2020 en la materia de Laboratorio de Automatización de Procesos donde los estudiantes de biotecnología tienen su primer acercamiento con la electrónica útil para su área del conocimiento. En este punto de su formación académica los estudiantes aún no adquieren las habilidades para conectar dispositivos y componentes electrónicos o soldar piezas de cobre con soldadura de estaño. La materia está diseñada para ser impartida de forma presencial, pero a raíz de la pandemia se tuvo que impartir en línea.

La primera cámara es la que corresponde a la computadora, normalmente a través de esta cámara el profesor interactúa con los alumnos enfocándose a sí mismo o a un pizarrón. La segunda cámara con mejor resolución enfoca las manos del profesor a una distancia de 30 centímetros de altura sobre el nivel de la superficie donde se está desarrollando el punto de interés, de esta manera, no estorba al ponente durante el desarrollo de la técnica, pero tampoco aleja mucho al espectador del punto de interés. La cámara debe contar con una fuente de iluminación que no produzca deslumbramientos. Esta cámara enfocará la técnica del profesor, la distancia de las manos con el punto caliente del soldador, puntos de contacto, tiempo de contacto del soldador, calibre de la soldadura, etc.

“En un entorno virtual, mediante una grabación el alumno puede repetir la técnica mostrada por el profesor y generar su propio conocimiento”.

La tercera cámara tiene un zoom de 5x a 10x, para esta implementación se utilizó un microscopio electrónico genérico usado en electrónica y orfebrería; es fácil encontrarlos en tiendas en línea. Este microscopio enfocará la parte más detallada de la técnica, haciendo un acercamiento que incluso si el alumno estuviera viendo la práctica de forma presencial sería difícil visualizarla. En este ejemplo, se consideró la soldadura de dos alambres de cobre, el enfoque hecho con el microscopio a la punta del cautín (soldador), la soldadura y el amarre de los cables que serán soldados como se muestra en la Imagen 2: Acercamiento al punto de interés con un aumento de 10x.

«Algunas actividades requieren de mucha precisión, de la interacción de componentes y de la experiencia del instructor en general”.

La proyección de las tres cámaras a los alumnos se puede hacer de diversas maneras. Por ejemplo, se puede usar la aplicación de cámara del sistema operativo y a su vez la aplicación propietaria incluida con la propia cámara, esto con el fin de desplegar en la misma pantalla todos los videos al mismo tiempo. Para el presente ejemplo, se impartieron clases vía Zoom, esto permitía ver la cámara frontal de la computadora del profesor enfocándose a sí mismo. La segunda cámara (enfoque de las manos del profesor mostrando la técnica de manejo de piezas y el soldado de estas) se visualizó con la aplicación de visualización de cámara de Windows; y la tercera cámara correspondió al microscopio electrónico para ello, se usó la aplicación propietaria incluida. De esta manera todas las cámaras se presentan al mismo tiempo al momento de compartir con los alumnos mi escritorio o pantalla en la aplicación Zoom (ver imagen 3). Si la clase fuera impartida de forma presencial, se pueden desplegar las cámaras con las aplicaciones antes mencionadas sin necesidad de la primera cámara que enfoca al profesor.

“Los alumnos pueden ver las tres cámaras al mismo tiempo cuando el profesor comparte su escritorio o pantalla por Zoom”.

La proyección de las cámaras 2 y 3 de forma simultánea permite que el alumno pueda visualizar fácilmente la técnica que el profesor está demostrando, logrando con ello lo siguiente:

• Un mejor entendimiento de la técnica con una visualización más detallada.

• En un entorno virtual, el alumno puede repetir la técnica mostrada por el profesor y generar su propio conocimiento.

• Mediante una grabación, el alumno puede visualizar los detalles las veces que sean necesarias, tanto para las clases presenciales tradicionales como clases en línea.

• Este material en una clase presencial permite aprovechar mejor el tiempo de la clase haciendo correcciones personalizadas a los alumnos sobre la técnica.

Invito a todos los docentes a explorar o implementar esta técnica que es útil para diferentes áreas de especialidad, sobre todo en situaciones donde se espera que el alumno aproveche mejor el aprendizaje mediante la práctica o experiencia del profesor.

Acerca del autor

Fernando Javier Ruiz Cid (fernando.ruiz@tec.mx) es ingeniero en sistemas electrónicos con Maestría en Ciencias con especialidad en Sistemas Electrónicos, Maestría en Administración y Desarrollo de Negocios y Doctorado en Administración. Actualmente es profesor de planta en el Campus Toluca del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey.

Referencias

Blagojevic, B., and Sprague, A. (16 de febrero de 2021). National Association for the Education of Young Children. Obtenido de La Cámara Digital: Una Herramienta Para la Enseñanza Creativa: http://www.naeyc.org/resources/topics/spanish/la-c%C3%A1mara-digital

Cavanaugh, T. (16 de febrero de 2021). Drs. Canaugh Educational Technology. Obtenido de The Digital Camera in Education: http://www.drscavanaugh.org/digitalcamera/

Contreras Gelves, G., García Torres, R., y Ramírez Montoya, M. S. (16 de Febrero de 2021). Universidad de Guadalajara Virtual. Obtenido de Uso de simuladores como recurso digital para la transferencia de conocimiento: http://www.udgvirtual.udg.mx/apertura/index.php/apertura/article/view/22/32

Domingo Farnos, J. (16 de febrero de 2021). Innovación y conocimiento. Obtenido de La cámara digital como herramienta educativa: http://juandomingofarnos.wordpress.com/2011/02/02/la-camara-digital-herramienta-educativa/

EDUTEKA. (16 de febrero de 2021). Universidad ICESI. Obtenido de Video Digital en el Aula: http://eduteka.icesi.edu.co/articulos/VideoDigitalCamara

Federación de Enseñanza de CC. OO. de Andalucía. (2011). El uso didáctico del video. Temas para la Educación, revista digital para profesionales de la enseñanza, No. 13 1-5.

Edición por Rubí Román (rubi.roman@tec.mx) – Observatorio de Innovación Educativa

Fernando Javier Ruiz Cid

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