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Introducción
Los estudios de Grado en Química deben proporcionar, además de los conocimientos propios del campo de la Química, las capacidades necesarias para el diseño de las metodologías de trabajo y la organización de las tareas que se aplican en el laboratorio. Igualmente, deben incluir la formación adecuada para el manejo de la instrumentación de trabajo propia de estos laboratorios. Ambos aspectos quedan reflejados en las competencias que los estudiantes deben adquirir al obtener el título de grado. Una propuesta para la selección de las competencias del Grado en Química se recoge en el Libro Blanco del título, trabajo llevado a cabo por varias universidades españolas con el apoyo de la Agencia Nacional de Evaluación de la Calidad y Acreditación (ANECA, 2004), que ha servido para la elaboración de los planes de estudios del título de Grado en Química vigentes actualmente en la universidad española.
Por otra parte, de acuerdo con el esquema del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), los estudios del Grado en Química se organizan mediante actividades formativas (presenciales y no presenciales) cuya medida de trabajo es el crédito ECTS (European Credit Transfer System), de acuerdo con el Real Decreto 1125/2003. Para las actividades presenciales, la asignación de ECTS puede plantearse mediante diferentes modalidades organizativas (clases teóricas, seminarios y talleres y clases prácticas de laboratorio y aula informática), con el objetivo de asegurar la adquisición de todas las competencias asignadas al grado.
En lo que respecta al Grado en Química de la Universidad de La Rioja (UR), el despliegue de ECTS en los diferentes módulos y asignaturas que los conforman aparece recogido en detalle en la Memoria de verificación del título de Graduado o Graduada en Química por la Universidad de La Rioja (UR, 2014). Más concretamente, el número de ECTS que se imparten en actividades presenciales mediante clases prácticas de laboratorio se reparten en 47.2 ECTS en las asignaturas de los módulos básico (11.4 ECTS en las materias Biología, Física, Química y Bioquímica), fundamental (22.5 ECTS en las materias Química Analítica, Química Física, Química Inorgánica y Química Orgánica) y específico (13.3 ECTS en las materias Ingeniería Química, Laboratorio Integrado de Química y Ciencia de Materiales), además de 19.6 ECTS que se imparten en el módulo optativo en las materias Química Avanzada, Química Industrial y Química Enológica. En este elevado número de ECTS impartidos en clases prácticas de laboratorio se trabaja un gran número de contenidos y técnicas instrumentales, por lo que parece adecuado proponer mecanismos que permitan su desarrollo de manera coordinada a través de las diversas asignaturas del grado. Dichos mecanismos facilitarían la coordinación de los contenidos y las técnicas instrumentales en una determinada materia y su conexión con el resto de materias del grado.
De hecho, el proyecto que se presenta surgió como resultado del análisis de los diversos aspectos del título de Grado en Química de la UR realizado durante el proceso de acreditación de la ANECA (Real Decreto 1393/2007), con el fin de plantear mecanismos que aumentasen la coordinación entre las asignaturas, actividades y tareas que se llevan a cabo en el grado. Se consideró que sería interesante aumentar la coordinación entre las actividades realizadas en las sesiones de laboratorio, dado tanto el elevado número de ECTS que implican como el número de asignaturas implicadas.
Concretamente, el objetivo de este proyecto implica el desarrollo de una herramienta informática que permita contener información relacionada con las prácticas de laboratorio que se realizan a lo largo de todo el grado. No obstante, el propósito de esta herramienta no es actuar únicamente como mero repositorio, sino que debe plantearse y diseñarse de manera que los docentes del grado puedan consultar de manera sencilla la información disponible con la posibilidad de conectar asignaturas, cursos, etc. del grado, facilitando la navegación entre todos los contenidos recogidos en la misma. Ello permitirá que los docentes puedan conocer las prácticas de laboratorio que se llevan a cabo en el grado con el fin de plantear nuevas sesiones de laboratorio de manera coordinada con las del resto de la titulación, reforzando uno de los puntos clave en el diseño de un plan de estudios. De esta manera la herramienta no puede ser considerada tan solo un depósito de información, sino que debe ayudar en el desarrollo de estrategias de diseño coordinado de contenidos, instrumentación y técnicas aplicadas en todas las sesiones de prácticas de laboratorio del grado.
Así, finalmente el proyecto ha dado lugar a la creación de un gestor documental en el que se archivan todas las prácticas que se realizan en las sesiones presenciales de laboratorio del Grado en Química de la UR clasificadas por módulos, materias, cursos, semestres y asignaturas. Cada una de las prácticas consta de un resumen y etiquetado mediante palabras clave, indicativos de los contenidos, instrumentación y técnicas aplicadas en el laboratorio durante la sesión. La solución tecnológica desarrollada, además de alojar toda esta información, cuenta con herramientas de búsqueda mediante diferentes filtros que facilitan las labores de consulta y búsqueda, ya que permiten la navegación de contenidos o técnicas instrumentales a través de las sesiones de laboratorio realizadas en todas las asignaturas del grado.
Este gestor se ha puesto a disposición del profesorado con docencia de laboratorio en el grado mediante acceso individualizado a través de usuario y contraseña. El gestor cuenta con diferentes tipos de usuarios en función de su rol en la aplicación (básico, avanzado, administrador y superadministrador) relacionado con su labor en la titulación (docente de sesiones de laboratorio, docente responsable de asignatura, dirección de estudios y responsable académico de facultad o universidad).
El planteamiento y la disponibilidad del gestor, abierta a todos los docentes del grado en sesiones de laboratorio, permiten el desarrollo coordinado (horizontal y vertical) de los contenidos y las técnicas trabajadas en laboratorio en todas las materias. Además, el gestor cuenta con herramientas de búsqueda que permiten la implementación de manera sencilla de nuevas prácticas de laboratorio o la modificación de las sesiones que impartan en cada asignatura de manera coordinada con el resto.
Descripción de la experiencia
Metodología y desarrollo
La metodología incluye las siguientes tareas:
1.- Elaboración del resumen y etiquetado de cada práctica o sesión mediante palabras clave
El proyecto se inició con la elaboración del resumen y la lista de palabras clave de las sesiones de laboratorio realizadas en todas las asignaturas del Grado en Química de la UR clasificadas por módulos, materias, cursos, semestres y asignaturas. Esta información quedó recogida en un archivo.
2.- Creación y desarrollo de la herramienta informática para el repositorio de prácticas
En este punto se llevó a cabo la creación del repositorio de las prácticas de laboratorio recogidas en el archivo anteriormente citado. A continuación, se presenta la funcionalidad básica de la herramienta informática desarrollada en esta tarea, cuyos detalles están recogidos en el Trabajo de Fin de Grado de Ingeniería Informática de García (2017).
El gestor cuenta con diferentes tipos de usuarios en función de su rol en la aplicación: básico, avanzado, administrador y superadministrador. Independientemente del tipo de usuario, la pantalla principal del gestor es similar a la que se presenta en la Figura 1.
El profesorado con docencia en asignaturas con sesiones de laboratorio (usuarios básicos) tiene la posibilidad de realizar consultas y búsquedas mediante la introducción de palabras clave. Ello da lugar a una mayor difusión del gestor documental, lo que permitirá aumentar la coordinación del grado. Los docentes responsables de asignatura (usuarios avanzados) tienen, además, la posibilidad de modificar o eliminar sesiones de prácticas (título, resumen y palabras clave asociadas) de la asignatura de su responsabilidad.
El gestor permite realizar la búsqueda de sesiones aplicando los filtros de módulo, materia, curso y semestre situados a la izquierda, introduciendo palabras clave en el cuadro de texto o con ambas posibilidades (Figura 1). La herramienta de búsqueda por palabras clave tiene la funcionalidad de autocompletado, lo que resulta muy útil para el usuario.
Además, el gestor permite generar la lista de todas las sesiones de prácticas mediante una identificación relacionada con el código de la asignatura según el plan de estudios (UR, 2018) junto con el número de sesión de laboratorio para la asignatura concreta (Figura 2).
Figura 2 Listado de sesiones de prácticas incluidas en el gestor para la asignatura 427-Química Física I.
Pueden obtenerse detalles de una sesión concreta pulsando sobre el nombre de la misma. En la Figura 3 se presenta un ejemplo para la sesión 3 de la asignatura 427-Química Física I, obteniéndose su código (427/3), título, asignatura, resumen (descripción) y palabras clave asociadas.
Puede obtenerse la lista de todas las palabras clave del gestor pulsando el botón de palabras clave situado en el menú superior, resultando un listado completo de estas ordenado alfabéticamente por páginas (Figura 4).
Pulsando sobre el nombre de una palabra clave se obtiene el listado de sesiones asociadas a la misma (Figura 5).
Figura 5 Resultado de la búsqueda de sesiones de prácticas con una determinada palabra clave (azeótropo, en este ejemplo)
El gestor también tiene herramientas para ordenar numéricamente el listado de sesiones de prácticas de acuerdo con sus códigos, pinchando sobre la palabra Código, o alfabéticamente, pinchando sobre la palabra Nombre (Figura 2), así como para ordenar alfabéticamente el listado de palabras clave, pinchando sobre la palabra Nombre (Figura 4). Los usuarios pueden también modificar sus datos personales y cambiar su contraseña.
Además, los docentes responsables de asignatura pueden modificar o eliminar sesiones de prácticas de la asignatura de su responsabilidad. En la Figura 6 se presenta la pantalla para añadir una palabra clave a un conjunto de sesiones por un usuario avanzado. Pueden seleccionarse una o varias sesiones, pulsando sobre las sesiones de interés.
Figura 6 Pantalla de selección de sesiones de laboratorio asociadas a una o varias palabras clave (usuario avanzado).
Asimismo, los usuarios avanzados pueden añadir nuevas sesiones (Figura 7) o editar las existentes para modificarlas (únicamente las de la asignatura de su responsabilidad). En la Figura 8 se presenta un ejemplo para el usuario avanzado del docente responsable de la asignatura 522-Química Física III, quien puede ver todas las sesiones, pero únicamente puede modificar las correspondientes a la asignatura de su responsabilidad.
Figura 8 Pantalla para editar una sesión de prácticas (usuario avanzado. En este caso el usuario avanzado es el docente responsable de la asignatura 522-Química Física III).
El usuario administrador, diseñado para Dirección de Estudios, puede añadir o modificar asignaturas, docentes (responsables y resto de profesorado), sesiones, título, resumen y palabras clave. Es decir, es el encargado de actualizar y mantener el gestor. La dinámica de trabajo y pantallas es similar a la presentada anteriormente. En la Figura 9 se presenta un ejemplo de la acción de este usuario para añadir una nueva asignatura.
Finalmente, el usuario superadministrador corresponde a responsables académicos de la Facultad o bien, a la persona encargada de administrar la aplicación. Este rol tiene las opciones de añadir o modificar titulaciones (y por lo tanto, asignaturas, sesiones, títulos, resúmenes o descripciones y palabras clave), usuarios y profesorado. De esta manera, el gestor puede recoger lo relacionado con diferentes titulaciones. En la Figura 10 se presenta un detalle de estas tres opciones en el menú de este usuario (titulaciones, usuarios y profesorado), que le permitirán administrar la aplicación.
De manera similar a la presentada previamente, el usuario superadministrador puede añadir titulaciones y gestionarlas (ver, editar y modificar sus datos), añadir profesorado y gestionar sus datos en la aplicación (nombre, dirección de correo electrónico y asignatura en la que imparte docencia), añadir usuarios y gestionarlos (asociar usuario y docente, su rol en la aplicación y su contraseña) y editar y eliminar palabras clave, sesiones y asignaturas.
3.- Estudio del desarrollo de un contenido o grupo de contenidos a través de las asignaturas de los diferentes módulos y materias
Esta tarea se plantea una vez creado el gestor documental puesto que, debido a sus herramientas de búsqueda mediante diferentes filtros, puede realizarse de manera sencilla y muy eficaz. Estas búsquedas implican el estudio del desarrollo de contenidos o técnicas instrumentales que se trabajan en diversas asignaturas del grado con ayuda del buscador de palabras clave y la manera en la que esta herramienta permite navegar a través de las sesiones de laboratorio del grado mediante la conexión entre conceptos y/o técnicas instrumentales. Cada búsqueda genera el conjunto de sesiones correspondientes, identificadas de acuerdo con el código anteriormente indicado.
A modo de ejemplo, a continuación se muestran algunas búsquedas y las conexiones que generan para comprender la utilidad del gestor desde un punto de vista docente.
Así, la búsqueda de la palabra clave polímetro genera las siguientes sesiones:
807/12, 807/17, 807/18, 807/20 (807, código de identificación de la asignatura Física de acuerdo con el plan de estudios). Por lo tanto, esto indica que la palabra polímetro aparece en las sesiones numeradas como 12, 17, 18 y 20 de la asignatura 807-Física.
810/23, 810/24 (810, código de la asignatura Química). La búsqueda da como resultado las sesiones 23 y 24 de la asignatura 810-Química.
811/12 (811, código de la asignatura Complementos de Química). Esta búsqueda genera el resultado para la sesión 12 de la asignatura 811-Química
521/4 (521, código de la asignatura Química Física II). Es decir, se obtiene como resultado la sesión 4 de 521- Química Física II.
Como puede observarse, el gestor permite conectar asignaturas de diferentes disciplinas de conocimiento (física, química general, química física) y, en lo que respecta al plan de estudios del Grado en Química de la UR, de diferentes módulos (Física, Química y Complementos de Química, asignaturas del módulo básico y Química Física II, del módulo obligatorio) y emplazadas en diferentes cursos (Física, Química y Complementos de Química de primer curso y carácter anual y Química Física II de tercer curso y primer semestre). Es decir, en una sencilla tarea de búsqueda se dispone de un conocimiento completo del uso de este aparato (polímetro) a lo largo del grado, lo que permitiría plantear si es necesario implementar el uso del mismo.
Al realizar esta búsqueda se puede seguir buscando las sesiones que presenten palabras relacionadas con esta (polímetro), lo que permite interconectar, en este caso el uso del polímetro, con otros afines para todas las sesiones en las que se utilizan en el grado. Así, tal y como se observa en la Figura 11, la sesión 807/17 se etiqueta también con fuente de alimentación. Pulsando en esta pantalla sobre la palabra clave fuente de alimentación (aparato que puede estar ligado al uso del polímetro), se obtienen todas las prácticas del grado en las que se utiliza una fuente de alimentación (Figura 12), lo que permite interconectar ambos aparatos (aparatos o conceptos en general) a través de todas las sesiones del grado. Es decir, la herramienta posibilita realizar la navegación entre ambos instrumentos, relacionados entre sí, a través de todas las sesiones de prácticas del grado. Esta es una de sus mayores ventajas desde el punto de vista docente, pues permite conocer exactamente lo que se hace, cómo y cuándo. Este conocimiento permitirá realizar los cambios que los docentes consideren oportunos para mejorar la docencia que se imparte en las sesiones de laboratorio de una manera perfectamente coordinada con el resto de sesiones de laboratorio del grado.
Figura 12 Detalle de parte de la pantalla de búsqueda de sesiones con la palabra clave fuente de alimentación.
Otro ejemplo de búsqueda de este tipo, con conexiones entre asignaturas de diferentes disciplinas de la química, se presenta en la Figura 5. Así, la búsqueda de la palabra clave azeótropo, genera las sesiones 427/1 y 525/2, correspondientes a las asignaturas 427-Química Física I (módulo obligatorio, segundo curso, anual) y 525-Química Orgánica Experimental (módulo obligatorio, tercer curso, primer semestre). Esta búsqueda permite conocer si el desarrollo del contenido azeótropo se realiza de manera coordinada. Así, en este caso puede considerarse que este desarrollo es correcto, pues en una sesión previa se trabaja el contenido azeótropo mediante su caracterización desde un punto de vista quimicofísico (427/1) para, posteriormente aplicarse sus propiedades en el trabajo de un mecanismo de reacción (525/2). Efectivamente, el gestor permite observar esta conexión de manera sencilla y detectar, en su caso, aspectos a mejorar desde un punto de vista curricular.
Las búsquedas presentadas ilustran las tareas que pueden realizarse para las diferentes sesiones de laboratorio mediante los diferentes filtros informáticos (palabras clave, módulos, materias, asignaturas, ubicación en el plan de estudios en cuanto a curso y duración) de una manera muy simplificada gracias a la herramienta informática. Esta tarea de búsquedas e interconexiones se ve especialmente facilitada por la posibilidad de autocompletado del listado de palabras clave. A modo de ejemplo, en la Figura 13 se presenta el autocompletado de la palabra clave volumetría, correspondiente a esta técnica de análisis. Como se observa en la figura, el autocompletado ofrece al usuario la posibilidad de navegar (conectar) los diferentes tipos de volumetrías que se trabajan en todas las sesiones de prácticas del grado. Esto supone una facilidad más del gestor, que ayuda al docente en las tareas de búsqueda, ofreciéndole la información que está recogida en el mismo, sin necesidad de que él tenga conocimiento a priori de esta.
En este punto, y para comprobar la utilidad del gestor, se realizaron varias búsquedas que permitieron valorar la alta utilidad de la aplicación desde el punto de vista docente, ya que constatan las conexiones entre sesiones de laboratorio mediante la navegación a través de ellas mediante palabras clave. Por otra parte, estas tareas de búsqueda han posibilitado la detección de errores en el traspaso de información del documento de archivo a la aplicación informática, así como la detección de erratas y errores (repetición de conceptos o técnicas bajo diferentes palabras clave muy similares, por ejemplo) en el listado de palabras clave. Para subsanar estos defectos, se han realizado sucesivos cribados del listado completo de palabras clave para hacerlo más eficaz y evitar redundancias. Actualmente el gestor cuenta con 224 sesiones de prácticas de laboratorio correspondientes a las 42 asignaturas del Grado en Química de la UR con docencia en sesiones de laboratorio. Las prácticas están etiquetadas con un total de 877 palabras clave.
4.- Apertura del gestor al profesorado de asignaturas con sesiones de prácticas de laboratorio del Grado en Química de la UR. Evaluación de su usabilidad y utilidad
Finalmente, se llevó a cabo (junio de 2017) la presentación del gestor al profesorado del Grado en Química de la UR, mostrando el modo de acceso al mismo y realizando tareas sencillas de consultas y búsquedas. Además, se elaboró un manual básico en el que se recogen las instrucciones para realizar consultas y búsquedas en el gestor que se entregó al profesorado usuario de la aplicación. Una vez presentada la aplicación informática, esta queda a disposición del profesorado que puede realizar consultas y búsquedas de su interés, tanto en lo relacionado con la/s asignatura/s en las que imparte docencia como para el desarrollo o implementación de nuevas sesiones en coordinación con las que se realizan actualmente en todo el grado.
De manera general, los docentes han mostrado un alto interés en el gestor. No obstante, conviene señalar que la utilidad del gestor implica su actualización en cada curso académico, incluyendo las novedades propias de cada curso (actualización de docentes con docencia en sesiones de laboratorio, modificación de sesiones de prácticas por mejora o eliminación, inclusión de nuevas prácticas, etc.). Esta tarea está planificada para ser llevada a cabo por el usuario administrador. Finalmente el gestor documental puede ampliarse incluyendo otros títulos, tarea asignada al usuario superadministrador, lo que lo convierte en una herramienta de carácter muy completo, pues puede albergar toda la información referente a las diferentes titulaciones de una determinada universidad.
Resultados obtenidos y conclusiones
Los resultados y conclusiones obtenidas de esta experiencia son los siguientes:
Se ha generado un fichero que recoge la lista de los títulos de todas las prácticas de laboratorio realizadas en las asignaturas del Grado en Química de la UR. La lista está organizada por módulos, materias, cursos, semestres y asignaturas. Este fichero incluye un pequeño resumen para todas las prácticas de todas las asignaturas del grado y su etiquetado mediante palabras clave.
Se ha diseñado el gestor documental que archiva la lista de prácticas de laboratorio por títulos junto con un pequeño resumen de las prácticas de laboratorio de las diferentes asignaturas etiquetadas mediante palabras clave que indican el contenido trabajado y las técnicas instrumentales aplicadas en el laboratorio de acuerdo con lo recopilado y organizado en el fichero previamente comentado. El gestor diseñado cuenta con una jerarquía de tipos de usuarios en función de su rol en la aplicación: usuario básico, avanzado, administrador y superadministrador. Además, cuenta con herramientas que, mediante diferentes filtros (módulos, materias, cursos, semestres, asignaturas y palabras clave), permiten y facilitan las labores de consulta y búsqueda.
En lo referente a tareas de administración del gestor, este cuenta con un usuario administrador (Dirección de Estudios o persona encargada de administrar la aplicación) que mantendrá actualizada la información disponible en el mismo y con un usuario superadministrador (responsables de Facultad o Universidad) que permite añadir otras titulaciones, dándole un carácter completo.
La información recogida se actualizará al inicio de cada curso académico en lo referente a cambios en los docentes de las asignaturas con sesiones de laboratorio: profesores responsables (usuarios avanzados) y profesores (usuarios básicos). También se incluirán las actualizaciones debidas a inclusión, eliminación o modificación de sesiones de prácticas de laboratorio. Estas actualizaciones se llevarán a cabo por parte del usuario administrador (Dirección de Estudios).
Para evaluar la utilidad del gestor, se ha realizado un estudio del desarrollo de diversos contenidos y técnicas instrumentales aplicadas en las sesiones de laboratorio del grado, concluyéndose que esta es alta, pues el gestor permite realizar estas conexiones de manera sencilla. Por lo tanto, tanto como consecuencia del planteamiento del gestor como por su disponibilidad, abierta a todos los docentes del grado en asignaturas con sesiones de laboratorio, su aplicación permitirá el desarrollo de manera coordinada (horizontal y vertical) de los contenidos y técnicas instrumentales que se trabajan en el laboratorio a lo largo todo el grado (materias y asignaturas).
A finales del curso 2016-17 se llevó a cabo la presentación del gestor al profesorado del Grado en Química en dos reuniones en las que se explicó el modo de acceso al mismo y sus utilidades básicas mediante ejemplos de búsqueda e interconexión entre contenidos, instrumentación y técnicas. Asimismo, se entregó un manual delusuario a cada uno de los docentes asistentes a las presentaciones. En este manual se recogen de manera muy sencilla las instrucciones de trabajo del gestor. Ambas reuniones contaron con la asistencia de prácticamente todo el profesorado del grado con docencia en asignaturas con prácticas de laboratorio. En estas reuniones profesores de diferentes asignaturas manifestaron una opinión muy favorable sobre la utilidad de la herramienta.
El gestor se ha puesto a disposición del profesorado de asignaturas del Grado en Química de la UR con docencia en sesiones de prácticas de laboratorio al inicio del curso 2017-2018. Este acceso es individualizado con usuario y contraseña. En función del rol (profesorado responsable de asignatura, usuarios avanzados) los usuarios pueden modificar o eliminar datos de las sesiones de prácticas de la asignatura de su responsabilidad. Todos los usuarios (básicos y avanzados) pueden realizar consultas y búsquedas para el Grado en Química.
Hasta el momento contamos con resultados preliminares debido a que la herramienta está disponible para los profesores desde septiembre de 2017. No obstante, los profesores que la han utilizado han manifestado que esta herramienta es un gran apoyo desde el punto de vista docente. Por una parte, supone una gran simplificación de las tareas de búsqueda de la información relacionada con todas las sesiones de laboratorio realizadas en las prácticas gracias a sus funcionalidades desde el punto de vista informático. Por otra parte, las propias funcionalidades informáticas hacen que esto sea más que una simple búsqueda de información, ya que permiten la interconexión entre sesiones de laboratorio de diferentes módulos, materias, cursos, semestres y asignaturas. Ello resulta en una ventaja desde el punto de vista docente ya que posibilita disponer del desarrollo de contenidos, técnicas e instrumentación a lo largo de todas las sesiones de prácticas del grado, lo que permite decidir de manera coordinada qué es interesante o necesario modificar (incluyendo, eliminando o variando de módulo, materia, curso, semestre o asignatura la sesión o sesiones implicadas).
