Implementación de un software educativo para la enseñanza y aprendizaje de resistencia de materiales en ingeniería mecánica

Resumen

Actualmente, debido a la emergencia sanitaria y a la alternancia en las universidades, el profesorado se ha visto obligado a reflexionar sobre, ¿cómo adaptar su material docente a los cambios introducidos en el modelo de enseñanza?, ¿cómo enriquecer su material didáctico para facilitar el proceso de enseñanza-aprendizaje? y ¿cómo apoyar el trabajo independiente del estudiante? Además, teniendo en cuenta que las prácticas de laboratorio son muy importantes en los estudiantes de ingeniería para construir y comprender los conceptos teóricos previamente adquiridos relacionándolos con experiencias, dando lugar al aprendizaje significativo que se da por descubrimiento.

La utilización de las TIC (Tecnologías de la Información y Comunicación) y las posibilidades que ofrecen los softwares en las diferentes áreas del conocimiento, proporcionan a los docentes nuevas posibilidades de crear materiales didácticos virtuales que motiven el aprendizaje de los estudiantes.

El presente trabajo describe el diseño y desarrollo de un software educativo, “Beams Assistant”, como laboratorio virtual, para apoyar el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Resistencia de Materiales (asignatura obligatoria en el pregrado de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Atlántico), especialmente en los cálculos y selección de vigas a flexión. En la aplicación es posible ingresar distintos tipos de cargas a las vigas normalizadas más utilizadas, obteniendo los diagramas de fuerza cortante y momento flector que son importantes para el estudio de estos elementos estructurales. Además, se sugiere el perfil óptimo más económico encontrado en la base de datos. El objetivo principal del trabajo es mostrar el impacto en el aprendizaje significativo que tiene la implementación de este recurso virtual en los estudiantes de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Atlántico.

Para lograr el objetivo fue necesario crear algoritmos utilizando el lenguaje de programación C# (C Sharp). Para la creación de la interfaz se utilizó el entorno integral de desarrollo (IDE) Visual Studio, dentro de la cual se integraron las bases de datos que contienen la información de los distintos materiales y perfiles estandarizados; estas últimas fueron creadas en SQLite.

Para la evaluación de la eficiencia y retroalimentación del software “Beams Assistant” se realizó una encuesta previa a una muestra de los estudiantes antes de que tuvieran conocimiento del nuevo tema y otra encuesta después de tener un dominio básico del tema y haber realizado las prácticas en el software educativo.

Como resultado, se evidenció una gran aceptación por parte de los estudiantes hacia la aplicación del software (laboratorio virtual) como una herramienta complementaria. Los softwares de simulación son herramientas que prometen un gran aporte en el desarrollo de las asignaturas y en el aprendizaje significativo de los estudiantes, además de un ahorro de dinero para las instituciones que no cuentan con las instalaciones ni con el presupuesto para adecuar y mantener equipos costosos.