El Dpto. de Edificación ha presentado la práctica educativa de la inclusión en clase de los modelos 3D, para participar en los Premios Buenas Prácticas Educativas organizado por la asociación mejora tu escuela publica, el fin que tiene la misma es la de mejorar las habilidades de visualización espacial de los estudiantes en relación con las líneas de contorno en los movimientos de tierra en topografía, calibrando el impacto de esos dispositivos como un medio de transmisión de conocimientos en Formación Profesional, más concretamente en el (Ciclo Formativo de Grado Superior) título en Proyectos de Edificación, en el Instituto Politécnico Jesús Marín, en Málaga.
La experiencia se enmarca dentro del Proyecto Pol+AR, (Politécnico y Realidad Aumentada), que se desarrolla dentro de otro proyecto superior denominado Gutemberg3D, con el que se pretende fomentar la aplicación y fomento de la R.A. en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la representación gráfica de elementos de ingeniería y arquitectura.
Se ha aplicado en el módulo profesional de primer curso denominado Replanteos de Construcción, (7 créditos ECTS), asignatura anual obligatoria en el plan de estudios, en un curso por la mañana, de 30 alumnos al principio del mismo.
Se pretende, - centrándose en la opinión de los estudiantes, mediante encuestas -, valorar la calidad de la implementación de modelos 3D integrados en el plan de estudios, valorando las preferencias de los alumnos en el proceso de aprendizaje entre los mismos (VR, AR, PDF3D). Se muestran en las figuras 1, 2 y 3.
Figura 1,2 y 3. Ejemplo de modelo en SketchUp, Realidad Aumentada y PDF3D.
Por ello, en el desarrollo del curso y en todas las unidades didácticas, se han diseñado una serie modelos 3D que acompañan a las explicaciones del profesor y a los ejercicios realizados por el alumnado durante el curso, ver Fig.4.
Los alumnos han contestado varias baterías de test para la recogida de datos para determinar su perfil tecnológico, sobre el uso y conocimiento de las nuevas tecnologías de información y comunicación, así como de sus experiencias previas y dominio de los modelos 3D y de la materia a tratar. Valorando al final de la experiencia los medios utilizados, las preferencias de los alumnos, su nivel de adquisición de habilidades espaciales con las curvas de nivel, así como una encuesta de satisfacción sobre el método utilizado.
Figura 4. Usando Modelos 3D mediante R.A. al realizar ejercicios en clase.
Por otra parte, esta tecnología puede ser utilizada por los estudiantes con el fin de mostrar el resultado de su proyecto final de urbanización, que se ha desarrollado durante el curso. Así, las personas destinatarias del proyecto, como es el caso de cualquier comprador potencial del producto, pueden ser capaces de entender mejor el proyecto cuando lo ven en tres dimensiones.
2. Fases de la práctica educativa
El modelo teórico de la evaluación de la adquisición de conocimientos seguido en este estudio ha sido el desarrollado por Nunes [1] y se concreta en nueve fases dando forma al proceso experimental, ver la Fig. 5:
Figura 5. Modelo Teórico para la valoración de la adquisición de conocimiento.
Figura 6. Usando los modelos tridimensionales en clase.
Figura 7. Usando los modelos tridimensionales en clase.
Los elementos que necesitamos disponer son un aula con ordenadores. Su aplicación puede verse en las fotografías de las figuras 6 y 7. Los requisitos técnicos no son muy exigentes:
· 1Gb de memoria de la tarjeta gráfica.
· Los programas usados: software de oficina, Adobe Acrobat 9 Extended [2], software CAD, AutoCAD [3], Trimble SketchUp [4], Aumentaty Autor, Visor y aplicación de programas de Pro [5],
· Conexión a Internet y Moodle [6] para compartir información.
· Los marcadores de referencia para mostrar los elementos de AR
· Una hoja de cálculo
· Una guía que contienen medidas para guiarlos en el proceso, ver la figura 8.
También es posible hacer estas prácticas en casi cualquier lugar, utilizando los teléfonos inteligentes o tabletas con aplicaciones específicas, figura 10.
Figura 8. Guía que contiene los pasos a seguir durante el proceso.
Figura 9. Forma de comunicarnos con los alumnos.
Figura 10. Modelos 3D con Aumentaty App.
Figura 11. Usando modelos 3D con alumnos sordos.
El modelo muestra el gran apoyo que estas ayudas visuales contribuyen al proceso de aprendizaje con alumnos sordos, Fig. 11, la mejora de la comunicación en tiempo real en el aula y que sirve como ayuda para la comprensión de la tarea de comunicar.
3. Resultados
Se ha pedido que realicen una valoración en una escala Likert de 1 a 5, y que realicen comentarios respecto de los modelos usados.
Sobre el uso de los modelos 3D en general se destaca que el 100,00% de los encuestados recomendaría el uso de modelos 3D para explicar los ejercicios de la representación de terrenos y movimientos de tierra para cursos próximos. De hecho, la valoración general para todas las tecnologías en uso ha obtenido valores por encima de 4 en todos los casos. Valores similares se han obtenido en referencia a su atractivo, y al ser claros y más fáciles de entender.
4. Conclusiones. Aplicación a otros campos.
Finalmente se puede concluir que la experiencia tanto del profesorado como del alumnado ha sido muy positiva, puesto que sirven como recurso didáctico para orientar la visualización y la comprensión de las líneas de nivel a los alumnos, fomentando así la participación activa de los mismos en la realización de las tareas, consiguiendo una mayor interacción en la dinámica de las clases y en el conocimiento de los trabajos realizados.
Creemos que los modelos 3D pueden tener un gran campo de utilización en el sector de la educación, aplicándose a diferentes materias. Aquí se muestra como se ha utilizado esta tecnología en otras disciplinas que se explicaron durante el mes de Mayo de 2015 en un Taller de Realidad Aumentada que tuvo lugar en el CEP de Málaga, como puede verse para diferentes temas de primaria, informática, turismo, geografía, historia o dibujo, reflejados en las figuras 12 y 13.
Figura 12. Aplicación de los Modelos 3D a otras disciplinas.
Figura 13. Aplicación de los Modelos 3D a otras disciplinas.
Figura 14. Aplicación de los Modelos 3D a otras disciplinas.
Figura 15. Aplicación de los modelos 3D en proyectos de edificación.
Otras aplicaciones llevadas a cabo han sido:
1) Enriquecimiento curricular mediante Realidad Aumentada para alumnos con Altas Capacidades. Fig. 16.
Figura 16. Aplicación de los modelos 3D con alumnos con Altas Capacidades Intelectuales.
2) Realidad Aumentada en la resolución de ejercicios de Sistema Diédrico. Figura 17.
Figura 17. Aplicación de los modelos 3D en ejercicios de Sistema Diédrico.
3) Realidad Aumentada en la resolución de cubiertas. Figura 18
Figura 18. Aplicación de los modelos 3D en ejercicios de resolución de cubiertas.
Agradecimientos
Los autores desean agradecer a todos los estudiantes que han colaborado en este estudio. Gracias a los colegas en nuestros departamentos que han co-impartido la materia con nosotros y que nos han facilitado la tarea de la incorporación de los modelos tridimensionales en clase.
Referencias
[1] E.P.S. Nunes, F.L.S. Nunes, R. Tori, and L.G. Roque, "An approach to assessment of knowledge acquisition by using three-dimensional virtual learning environment," IEEE Frontiers in Education Conference (FIE), pp. 22-25, 2014.
[2] Adobe Systems Incorporated. Adobe Acrobat 9 Pro Extended, disponible en http://www.adobe.com/support/downloads/product.jsp?platform=Windows&product=158, Noviembre 2015.
[3] Autodesk, Inc. Autocad, disponible en http://www.autodesk.es/products/autocad/overview, Noviembre 2015.
[4] Trimble Navigation Limited. Trimble SketchUp, disponible en http://www.sketchup.com/, Noviembre 2015.
[5] Aumentaty. Aumentaty Autor and Aumentaty Viewer, disponible en http://www.aumentaty.com/, Noviembre 2015.
[6] Moodle. Moodle, disponible en https://moodle.org/, Noviembre 2015.
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