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Utilización de recursos multimedia en un curso de Óptica
Estela Martín-Badosa, Raúl Tudela, Ignasi Juvells, Artur Carnicer
Universitat de Barcelona
Grup d'Innovació Docent en Òptica Física i Fotònica
Departament de Física Aplicada i Òptica. Facultat de Física
Diagonal 647, 08028 Barcelona
estela.martinb@ub.edu
Tel. +34 93 4021203. Fax + 34 93 4021142
Resumen
En esta comunicación presentamos la experiencia de impartir un curso de Óptica para estudiantes de primer ciclo de Física en un formato no convencional, utilizando recursos multimedia desarrollados a tal efecto. El objetivo de la innovación consiste en la mejora de la actividad docente en esta asignatura que reporte una mejor adquisición y comprensión de conocimientos por parte de los alumnos. Indirectamente, esto debería reportar una mejora detectable en el rendimiento académico.
La asignatura Óptica se estudia en el cuarto semestre de la Licenciatura de Física (segundo curso), con una carga lectiva de 9 créditos. Es una materia troncal y, por lo tanto, obligatoria para todos los alumnos. La docencia de la Licenciatura está semestralizada, es decir, la asignatura se imparte en cada uno de los dos semestres del curso académico. En cada semestre se ofrecen dos grupos: uno de mañana, con una matricula promedio de 100 alumnos y uno de tarde, de unos 30 alumnos. Los grupos de mañana, más numerosos, siguen un modelo docente tradicional basado en la clase magistral, mientras que la docencia del grupo de tarde se realiza siguiendo un formato no convencional que explicaremos a continuación.
Las clases se imparten en un aula de informática, de manera que cada dos estudiantes comparten ordenador. El profesor explica la materia siguiendo el modelo habitual, con apoyo de recursos audiovisuales. El ordenador del profesor tiene conexión a un videoproyector y a internet. Todo el material del curso es accesible en formato electrónico en la dirección http://www.ub.edu/javaoptics, y ha sido desarrollado íntegramente por el personal del Grup d'Innovació Docent en Òptica Física i Fotònica de la UB. El profesor puede proyectar el material sobre una pantalla y, al mismo tiempo, los estudiantes disponen de dichos recursos en las pantallas de sus ordenadores. Además de los apuntes de la asignatura (en formato PDF y html), se han implementado un conjunto de aplicaciones que permiten simular numéricamente la física de gran parte de la materia que se expone a lo largo del curso. Esto permite complementar las clases magistrales con periodos en los que los alumnos experimentan con los conceptos, mediante el uso de dichos programas de simulación. Estos programas cuentan con un elaborado entorno gráfico que hace atractiva su utilización. Se han escrito utilizando el lenguaje Java, debido a su adaptabilidad al entorno de red y a que es independiente de la plataforma utilizada. En la práctica, se ejecutan sobre cualquier tipo de ordenador, independientemente de su sistema operativo. La figura muestra una captura de pantalla de la página web desde la que se accede a los diferentes programas.
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Las ventajas que se pretende alcanzar con esta metodología es que mediante el uso de simulaciones, se puede dar una visión dinámica de las ecuaciones y la comprensión de los fenómenos físicos se hace más sencilla. Además, los alumnos pueden utilizar sus propios ordenadores para experimentar en sus casas.
A parte de los apuntes y de los programas de simulación, se cuenta también con numerosas secuencias de vídeo, en formato electrónico, captadas en situaciones reales de laboratorio. La asignatura práctica de Laboratorio de Óptica está programada en otro semestre diferente de la carrera y, por lo tanto, muchos alumnos manifiestan dificultades a la hora de establecer una relación clara entre los conceptos teóricos y la experiencia. El uso de los videos permite establecer, hasta cierto punto, este nexo.
Durante el curso se proponen diversos trabajos para su resolución mediante los programas de simulación. Se trata de ejercicios de mayor complejidad, sin solución analítica sencilla y obtenidos muchas veces a partir de situaciones reales de laboratorio. De esta manera los alumnos deben afrontar ejercicios que no podrían resolverse sin las adecuadas herramientas de cálculo numérico. La resolución de estos ejercicios da lugar a la presentación de un trabajo escrito que, una vez evaluado, influye sobre la nota final.
Por lo que hace referencia a los resultados académicos alcanzados a lo largo de los cursos académicos 2002-2003 y 2003-2004, en los que se ha llevado a cabo la experiencia, éstos no son concluyentes. Las notas que obtienen los estudiantes del grupo no convencional siguen la misma estadística que las del grupo de mañana. La conclusión general parece ser que, pese a que la comprensión de los conceptos resulta más sencilla, la cantidad de horas dedicadas al estudio es similar, lo que se traduce en resultados académicos muy parecidos.
Dado el grado de aceptación del uso de los recursos multimedia, en el presente curso se ha adoptado una solución global que lo hiciera extensivo a los dos grupos, de mañana y tarde. Las seis horas de clase de la asignatura que se imparten cada semana se reparten de la siguiente manera: tres horas corresponden a clases magistrales de teoría, dos a la resolución de problemas y una hora se dedica al uso de los recursos multimedia. Además, la nota final de la asignatura está condicionada a la resolución de unos ejercicios que se proponen a lo largo del curso, de manera continuada y obligatorios para todos. Todavía no se tienen resultados de la experiencia del semestre actual, aunque de momento se ha detectado cómo la realización de dichos ejercicios conlleva que los alumnos lleven la asignatura más al día.
Bibliografía
- A. Carnicer et al. An on-line applet-based course for undergraduate students, 19th Congress of the International Comission for Optics (ICO XIX), Florencia (agosto 2002).
- A. Carnicer, E. Martín-Badosa, R. Tudela, I. Juvells, El Curso de Óptica en Java. Recursos en red para un curso presencial de Óptica Física, IV Congreso de multimedia educativo, Barcelona (julio 2003).
- A. Carnicer, I. Juvells, E. Martín-Badosa, R. Tudela, Curso semipresencial de Óptica para estudiantes de Física, XXIX Reunión Bienal de la Real Sociedad Española de Física, Madrid (julio 2003).
- A. Carnicer et al. , The Java Optics Course http://www.ub.edu/javaoptics, Physics on stage 3, Noordwijk (noviembre 2003).
- A. Carnicer, E. Martín-Badosa, R. Tudela, I. Juvells, Curso de Óptica Física basado en simulaciones numéricas multimedia. 3er Congreso Internacional Docencia Universitaria e Innovación. Girona (julio 2004).
Agradecimientos
El presente trabajo ha sido financiado por la Universitat de Barcelona, en el marco del Programa de Millora i Innovació Docent, proyectos n. 11/III/MM-Eva/34/CARN y 2003GCID-UB/05 y por la Generalitat de Catalunya, proyecto n. 2003MQD-00138.
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