Diseño de laboratorios virtuales en Scilab para el estudio de armónicos en Circuitos eléctricos

Abstract

[EN] Achieving significant changes in the teaching-learning process through the use of ICT has been one of the foundations of the current curricular transformation in Higher Education, an aspect that gained significant importance during the Covid-19 pandemic. These transformations must manifest in the updating of pedagogical concepts and practices that involve redefining the role of the teacher and designing teaching-learning models different from traditional ones. It is precisely in this educational environment where virtual laboratories in Electrical Circuits courses emerge to promote the formation of knowledge and professional skills in students, as well as the development of autonomous, collaborative, and professionalized learning. The objective of the research is to design virtual laboratory practices for the study of harmonics in electrical circuits. The application is based on the free software Scilab and allows for the study of harmonics, as well as experimentation, demonstration, and design of electrical filters to mitigate their effects. The study was based on a mixed methodology in which analytical-synthetic and inductive-deductive methods were used, and as empirical methods, a survey was employed. The research was conducted in the Electrical Engineering program with a sample of 40 students. The results corroborate the importance of using virtual laboratories to improve the teaching-learning process post-pandemic.

[ES] Obtener cambios significativos en el proceso de enseñanza-aprendizaje mediante el empleo de las TIC ha sido una de las bases de la actual transformación curricular en la Educación Superior, aspecto que tomó relevante importancia durante la Pandemia Covid -19, estas trasformaciones han de manifestarse en la actualización de las concepciones y prácticas pedagógicas que impliquen redefinir el rol del profesor y diseñar modelos de enseñanza-aprendizaje diferentes a los tradicionales. Es precisamente, en este entorno educativo, donde emergen los laboratorios virtuales en las asignaturas de Circuitos Eléctricos para promover la formación de conocimientos y habilidades profesionales en los estudiantes, así el desarrollo del aprendizaje autónomo, colaborativo y profesionalizado. El objetivo de la investigación es diseñar prácticas de laboratorios virtuales para el estudio de los armónicos en circuitos eléctricos.  La aplicación está basada en el software libre Scilab y permite el estudio de los armónicos, así como la experimentación, demostración y diseño de filtros eléctricos para atenuar su efecto.  El estudio se basó en una metodología mixta aplicada en la que se utilizaron los métodos analíticos sintético e inductivo deductivo y como métodos empíricos se empleó la encuesta. La investigación se desarrolló en la carrera de Ingeniería Eléctrica con una muestra de 40 estudiantes. Los resultados corroboran la importancia de utilizar los laboratorios virtuales para la mejora del proceso de enseñanza aprendizaje post pandemia.