Desarrollo de laboratorios portátiles para la enseñanza en ingeniería

Resumen

La virtualidad fruto de la pandemia del covid 19 trajo consigo grandes retos en torno a la educación, especialmente en ingeniería donde se requiere el conocimiento práctico para interiorizar los conceptos físicos que sustentan las aplicaciones tecnológicas. Por ello, el Laboratorio de Innovación en Alta Tensión y Energías Renovables (LIAT-ER) de la Universidad Nacional de Colombia desarrolló dos laboratorios portátiles que permiten realizar experimentos relacionados con la luz, energía y sistemas fotovoltaicos. Estos laboratorios portátiles son: “La caja de la luz” y “La caja solar”.

La caja de la luz es un conjunto de dispositivos integrados para desarrollar experimentos por medio de luz e iluminación, el cual, busca impulsar la divulgación y apropiación social de la ciencia, la tecnología, el arte de la luz y la iluminación en los integrantes de la sociedad. La caja de la luz integra elementos como fuentes de luz y láser, sistemas de lentes para el estudio de fenómenos ópticos, un calibrador de luxómetros para celulares y gafas de realidad virtual.

Por otro lado, el laboratorio portátil de iluminación está acompañado por una guía de ejercicios y experimentos con la luz y la iluminación con el objetivo de promover en los diferentes usuarios infantiles, jóvenes y adultos la experimentación científica y artística de los fenómenos ópticos y lumínicos, y así, interiorizar el conocimiento de las propiedades de la luz, el arte y la tecnología de la iluminación.

Este laboratorio portátil de iluminación ha sido empleado en actividades no presenciales y remotas como la Cátedra internacional de la luz, los diplomados de iluminación, el XV Congreso Iberoamericano de Iluminación, LUXAMERICA 2020 y eventos organizados por la Universidad Nacional de Colombia durante los años 2020 y 2021.

La caja solar es un equipo de prueba fotovoltaico, el cual permite desarrollar e implementar experimentos y prácticas haciendo uso de la energía solar. Es un proyecto educativo, cuyo principal objetivo es incentivar e impulsar el uso y aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica como un instrumento para el desarrollo social y económico con conciencia ambiental.

La caja solar se compone de elementos como un módulo fotovoltaico, regulador de carga, baterías recargables, cargas típicas como lámparas y bombas de agua, equipos de seguridad y equipos de medida. Este laboratorio de prueba fotovoltaico ha sido empleado en procesos educativos dentro de la Universidad Nacional, especialmente en los diplomados de instalaciones fotovoltaicas ofertados por la Facultad de Ingeniería en los años 2020, 2021 y 2022.

Este documento presenta la experiencia del laboratorio LIAT-ER en el desarrollo de laboratorios portátiles enfocados en la enseñanza de conceptos de ingeniería, energía, iluminación para niños, jóvenes y adultos. Adicionalmente, muestra el trabajo en el desarrollo de nuevas metodologías de enseñanza y la importancia de generar nuevas apuestas para promover la experimentación práctica en medio de la virtualidad generada por la pandemia. Finalmente, exhibe los resultados obtenidos al utilizar estos laboratorios en procesos educativos.