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Introducción
El aprendizaje experimental es muy importante para la adquisición y comprobación de conocimientos teóricos, prácticos y para el fortalecimiento del aprendizaje, en general (Saleheen, et al., 2018; Tobajas, et al., 2019; Zheng, et al., 2018). Sobre todo, en campos en los que abunda la presencia de conceptos abstractos, como es el caso de las ingenierías, la experimentación juega un papel fundamental para su estudio (Coble, et al., 2010; Feisel & Rosa, 2005; Garcia-Loro, et al., 2018; Losada, et al., 2016; Pirker, et al., 2016; Rodriguez-Andina, et al., 2010).
Con la llegada de la pandemia del Covid-19, surgió la necesidad de implementar estrategias que permitieran mantener la impartición de la educación de manera no presencial, y con ellos, los retos para poder atender a estas nuevas condiciones (Cárdenas & Luna-Nemecio, 2020).
En ese sentido, la simulación de prácticas de laboratorio surge como una alternativa a la realización de prácticas convencionales (Bojović, et al., 2020; Borreguero, et al., 2019; Cañas, et al., 2020; Fu et al., 2019; Garcia-Loro, et al., 2018; Núñez, et al., 2019; Vachharajani & Pareek, 2020).
Los softwares de simulación, en el contexto educativo, permiten al estudiante, entre otras cosas, llevar a cabo prácticas de laboratorio de forma virtual, facilitando la comprensión y aumentando la motivación al mejorar la experiencia del aprendizaje (Campos, et al., 2020). Para áreas como las ingenierías es importante la realización de prácticas de laboratorio para la adquisición de conocimientos y habilidades (Feisel & Rosa, 2005; Losada, et al., 2016; Pirker, et al., 2016).
Para la rama de la electrónica, existen diversos softwares que apoyan su estudio y que son utilizados en distintos programas educativos; entre los más utilizados a nivel superior están Multisim y Proteus (Pérez, 2021). En este contexto, Multisim es un software de computación que permite simular prácticas de laboratorio de diversos tópicos de ingeniería eléctrica y electrónica, y a pesar de que se ha utilizado en diversas aplicaciones prácticas con éxito (Kavianpour, 2019; Marianoga & Palczynska, 2018; Saleheen et al., 2018; Srikanth et al., 2019), no existen datos sobre la efectividad y satisfacción de su uso para fines didácticos, por lo que su aplicación en escuelas para suplir un laboratorio físico, sobre todo en tiempos en los que como ahora, no se puede acudir presencialmente a ellos, eso no garantiza la competitividad práctica que los alumnos deberían adquirir.
Es importante resolver los vacíos señalados en esta área, porque esto permitirá establecer relaciones que faciliten la medición de la efectividad y satisfacción que tienen los estudiantes hacia el uso del software de simulación como sustituto de un laboratorio físico. A su vez, esto puede ayudar a mejorar o adecuar las funcionalidades propias del software para hacerlo más afín a fines didácticos aplicados a la enseñanza de la electrónica.
Acorde con lo expuesto, el presente estudio se orienta en torno a los siguientes propósitos:
1) Diseñar un instrumento pertinente y práctico para evaluar la pertinencia del software de simulación respecto a los programas temáticos de electrónica digital en licenciatura.
2) Realizar la validación de contenido del instrumento con un grupo de jueces, para determinar su grado de relevancia.
3) Determinar la pertinencia y comprensión de las preguntas mediante un grupo piloto.
4) Ejecutar un análisis factorial para valorar sus dimensiones.
Tipo de Estudio
Se realizó un estudio instrumental, a través de la construcción, validez y confiabilidad respecto a un instrumento (Aliaga Pacora et al., 2021), para medir la pertinencia del software de simulación en la enseñanza de la electrónica. La validez permite determinar la correspondencia entre la información obtenida con las variables e indicadores a analizar (Del Cid Pérez, et al., 2007); es decir, el grado de confianza que proporcionan los resultados del formulario (Hernández, et al., 2014).
La confiabilidad hace referencia a la consistencia de las respuestas obtenidas de un cuestionario cuando éste se realiza en diversas ocasiones a las mismas personas (Bernal, 2010); es decir, la estimación de la congruencia de los datos que se obtienen a partir de la encuesta (Del Cid Pérez, et al., 2007).
Participantes
Para el proceso de validez y confiabilidad del instrumento, se entrevistaron a 10 expertos, con experiencia en la docencia universitaria y en la investigación y publicación de artículos.
Procedimiento
El estudio de validez y confiabilidad del instrumento se llevó a cabo mediante las siguientes fases:
1. Diseño y revisión por expertos
Se diseño el instrumento mediante una encuesta. Participaron diez expertos en la mejora del instrumento (Tabla 1). El instrumento está compuesto las siguientes dimensiones: estilos de aprendizaje, aprendizaje de la pertinencia del software de simulación, satisfacción del uso de simulador en la electrónica y posee 12 ítems (en la Tabla 2 se describen de manera sintética las dimensiones y el número de los ítems por dimensión). La forma de evaluación es mediante una valoración de una escala de intervalos, misma que permite la agrupación de los valores por rangos (Bernal, 2010). Los datos obtenidos permitieron la determinación de pertinencia y relevancia de los ítems; de acuerdo a su constructo y redacción (Aliaga Pacora, et al., 2021; Koller, et al., 2017).
Tabla 1 Datos sociodemográficos de los Expertos.
| Frecuencia | Porcentaje | ||
| Género | Hombres | 8 | 80% |
| Mujeres | 2 | 20% | |
| Doctorado completo | 2 | 20% | |
| Educación | Doctorado incompleto | 3 | 30% |
|
|
4 | 40% | |
| 0 1 | 0% 10% | ||
| Media | D.E. | ||
| Edad | 45.60 | 9.09 | |
| Conferencia por invitación | 1.70 | 1.27 | |
| Grado de experiencia como revisor(1-4)) | 2.00 | 1.00 | |
| Año de experiencia | Docencia | 10.60 | 7.75 |
| Investigación | 4.90 | 5.87 | |
| Publicaciones | Artículos | 5.70 | 8.12 |
| Libros | 0.50 | 1.02 | |
| Capítulos | 0.40 | 1.20 | |
| Ponencias | 3.80 | 4.19 | |
| Educación continuada | Cursos | 8.60 | 5.59 |
Fuente: Elaboración de los autores para la presente investigación.
Tabla 2 Dimensiones y Preguntas del Instrumento.
Fuente: Elaboración de los autores para la presente investigación.
2.Estudio de la validez de contenido
La validez de contenido es uno de los pasos más importantes, y por ende, de los primeros que deben realizarse en la generación de una herramienta de investigación (Perales, et al., 2020; Zamora-de-Ortiz, et al., 2020).
Una vez que la rúbrica fue elaborada y revisada con el apoyo de un grupo de expertos, se hizo un estudio sobre la validez de contenido mediante la evaluación por parte de 10 jueces. Esto se hizo por medio de la V de Aiken, herramienta que permite determinar la validez de contenido tomando en cuenta el número de participantes a través de una plantilla de Excel (Aliaga Pacora, et al., 2021; Escobar-Pérez & Cuervo-Martínez, 2008; Galicia Alarcón, et al., 2017). Esta técnica considera valores mínimos para la aceptación de un ítem como válido, mismos que van desde un mínimo de 0.75 (Acosta-Banda, et al., 2021; Aliaga Pacora, et al., 2021; Ocana, et al., 2020; Ponce Lopez, et al., 2020).
3. Aspectos éticos
Para la realización de esta investigación, se informó a los participantes sobre las consideraciones éticas que se seguirían para dar seguridad al empleo de sus datos; dado que éstos comprenden información de carácter privado. En este sentido, se garantizó el respeto a la privacidad de todos los participantes, así como el compromiso de confidencialidad sobre sus datos personales. Se les indicó también la finalidad de su participación y del instrumento a evaluar y se siguieron los siguientes aspectos éticos de la investigación:
Validez de contenido
A partir de las respuestas del grupo de expertos, se obtuvieron datos que permitieron realizar la validez de contenido del instrumento mediante la prueba V de Aiken. En la Tabla 3 se pueden observar los resultados de dicha validez.
Tabla 3 Resultados de la validez de contenido por los jueces (n = 10).
| Ítem | Variable | Media | DE | V de Aiken | Intervalo de confianza al 95% | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Límite Inferior | Límite superior | |||||
| 1. ¿Qué tanto te ayuda observar una imagen para obtener un aprendizaje? | Pertinencia | 3.40 | 0.80 | 0.800 | 0.727 | 0.905 |
| Redacción | 3.20 | 1.17 | 0.733 | 0.556 | 0.858 | |
| 2. ¿Qué tanto te ayuda escuchar una explicación para obtener un aprendizaje? | Pertinencia | 3.20 | 1.25 | 0.733 | 0.556 | 0.856 |
| Redacción | 3.70 | 0.46 | 0.900 | 0.744 | 0.965 | |
| 3. ¿Qué tanto te ayuda asociar una explicación a un conocimiento o sentimiento previo para obtener un aprendizaje? | Pertinencia | 3.40 | 0.92 | 0.888 | 0.627 | 0.905 |
| Redacción | 3.00 | 0.89 | 0.667 | 0.488 | 0.808 | |
| 4. ¿Qué tanto consideras que el repetir varias veces algo te ayuda para tu aprendizaje? | Pertinencia Redacción | 3.30 3.30 | 1.19 0.90 | 0.767 0.769 | 0.591 0.591 | 0.882 0.882 |
| 5. ¿Qué tanto consideras que el escribir algo te ayuda para tu aprendizaje? | Pertinencia | 3.40 | 0.66 | 0.800 | 0.627 | 0.905 |
| Redacción | 3.50 | 0.50 | 0.833 | 0.664 | 0.927 | |
| 6. ¿Qué tanto consideras que el relacionar un conocimiento con algo divertido te ayuda para tu aprendizaje? | Pertinencia | 3.60 | 0.66 | 0.867 | 0.703 | 0.947 |
| Redacción | 3.50 | 0.67 | 0.833 | 0.664 | 0.927 | |
| 7. ¿Qué impacto consideras que tiene la elaboración de prácticas de laboratorio en el aprendizaje de la electrónica? | Pertinencia | 4.00 | 0.00 | 1.000 | 0.886 | 1.000 |
| Redacción | 3.70 | 0.90 | 0.900 | 0.744 | 0.965 | |
| 8. ¿Qué tanto consideras que puede suplir la simulación virtual de prácticas de electrónica a la elaboración real de las mismas? | Pertinencia Redacción | 3.00 3.10 | 1.00 0.94 | 0.667 0.700 | 0.488 0.521 | 0.808 0.833 |
| 9. ¿Cuál es la facilidad del uso de software de simulación de electrónica? | Pertinencia | 3.40 | 0.66 | 0.800 | 0.627 | 0.905 |
| Redacción | 3.00 | 1.00 | 0.667 | 0.488 | 0.808 | |
| 10. ¿Cuál fue el grado de pertinencia del uso del software de simulación de acuerdo a los temarios de las materias de electrónica en la ingeniería? | Pertinencia | 3.40 | 0.66 | 0.800 | 0.627 | 0.905 |
| Redacción | 3.30 | 0.64 | 0.767 | 0.591 | 0.882 | |
| 11. ¿Qué tanto te ayudó el uso de software de simulación en la comprensión de los temas de electrónica? | Pertinencia | 3.60 | 0.49 | 0.867 | 0.703 | 0.947 |
| Redacción | 3.60 | 0.49 | 0.867 | 0.703 | 0.0947 | |
| 12. ¿Cuál es tu nivel de satisfacción con el software de simulación utilizado en la materia de electrónica? | Pertinencia | 3.40 | 0.49 | 0.800 | 0.627 | 0.905 |
| Redacción | 3.50 | 0.50 | 0.833 | 0.664 | 0.927 | |
| Rúbrica en general | Pertinencia | 3.40 | 0.49 | 0.800 | 0.627 | 0.905 |
| Redacción | 3.30 | 0.46 | 0.767 | 0.591 | 0.882 | |
| Satisfacción | 4.42 | 0.87 | 0.834 | 0.745 | 0.899 | |
Nota: DE=desviación estándar. Fuente: Elaboración de los autores para la presente investigación.
Con los datos obtenidos, a partir de la obtención de la V de Aiken; se obtuvieron valores comprendidos entre 0 y 1, mismos que permiten cuantificar la relevancia, pertinencia y redacción de los ítems. Para este análisis, se determinó un valor mínimo de 0.7. Los ítems que no alcanzaron este valor se corrigieron, de acuerdo a las recomendaciones de los expertos.
Una vez dictaminados los ítems menores a 0.7, respecto a la V de Aiken, se procedió a corregir la redacción de los mismos. Los ítems finales quedaron como se expresa en la Tabla 4.
Tabla 4 Dimensiones y Preguntas Corregidas del Instrumento.
Fuente: Elaboración de los autores para la presente investigación.
Conclusiones
Una primera conclusión es, que la elaboración de un instrumento para investigación científica, necesita ser validado por un grupo de expertos para garantizar la pertinencia y redacción de los ítems de dicho instrumento. Esta validación se puede realizar mediante la V de Aiken; a partir de la revisión, se pueden mejorar los ítems, y de esta manera, asegurar que las personas a entrevistar tengan una mejor comprensión hacia las preguntas y que la información obtenida del instrumento sea de mayor relevancia para el estudio.
Con la revisión por parte del grupo de expertos, se halló que el 75% de los ítems contenidos en el instrumento para medir la pertinencia de un software de simulación en la enseñanza de la electrónica posee estas características; lo anterior se determinó al obtener valores por encima de 0.7, parámetro que se considera como válido para V de Aiken. Cabe mencionar, que el 25% restante fue corregido tomando en cuenta las recomendaciones y sugerencias realizadas por el grupo de expertos que lo evaluó.
La investigación nos permitió obtener un instrumento para determinar la pertinencia del uso de un software de simulación en la enseñanza de la electrónica. Lo anterior medido mediante 3 dimensiones: dimensión 1. Estilos de aprendizaje; dimensión 2. Pertinencia del software de simulación de acuerdo a los estilos de aprendizaje de cada estudiante, y 3. Satisfacción con el uso del software. Cada dimensión contiene ítems o preguntas que aportan información a la dimensión correspondiente.
La limitante de este estudio radica en que el uso de este instrumento se limita solo para la obtención de información de estudiantes de ingeniería electromecánica que han cursado las materias de electrónica, correspondientes a su plan de estudios, por lo que para poder obtener información sobre otros programas de estudio, es necesario diseñar un instrumento particular; sin embargo, esto puede ser una oportunidad para un análisis, a partir del actual, en el que se incluyan otras materias del mismo programa educativo e incluso de programas educativos de otras licenciaturas e instituciones.
