Tec Monterrey — Edu Bits

“La revolución tecnológica influye en la práctica y en la formación de los futuros ingenieros civiles, arquitectos y urbanistas en la industria de la construcción”.

Hard Hat Mack es un videojuego publicado en 1983 por Electronic Arts donde un trabajador de la construcción realiza tareas huyendo del supervisor librando obstáculos que caen como pernos y vigas en movimiento. Aunque en retrospectiva no puedo considerar este videojuego como un primer llamado de mi infancia hacia el área de la construcción, es innegable que la emoción por participar en grandes proyectos de ingeniería desde la fase de diseño hasta su materialización sí es un motivador importante para quienes elegimos disciplinas relacionadas con la construcción.

Desde etapas tempranas de la formación de los futuros ingenieros civiles, arquitectos y urbanistas, se hacen visitas a obras y prácticas de campo que les permiten poner sus “botas” sobre el terreno y experimentar de forma práctica su carrera lo más pronto posible. Sin embargo, ante la pandemia esta práctica vivencial no pudo llevarse a cabo por las restricciones de acceso y movilidad establecidas por las autoridades. ¿Cómo podríamos desarrollar las competencias declaradas de forma remota? ¿Cómo obtener la información detallada de un lugar sin poder medir de forma presencial?

“A pesar de las restricciones por la pandemia, los estudiantes lograron obtener una experiencia inmersiva de los espacios físicos estudiados desde cualquier ángulo exterior, utilizando tecnologías como drones, técnicas de fotogrametría y escaneo láser o LIDAR terrestre”.

Ante el crecimiento acelerado de las ciudades los egresados del área de Ambiente Construido enfrentan retos importantes para los cuales es trascendental desarrollar competencias que les permitan analizar de forma sistémica el funcionamiento del territorio y poder proponer soluciones integrales que busquen un desarrollo urbano ordenado, sostenible e incluyente. De esta manera, se vuelve vital que el estudiante comprenda, desde etapas tempranas en su formación, el entorno del proyecto y las interacciones entre las variables que lo definen.

Caracterización del entorno con tecnología

Debido a las medidas restrictivas y el confinamiento por la pandemia al no poder realizar inspecciones in situ, una alternativa fue utilizar Google Earth y Street View para recorrer las zonas de trabajo. Sin embargo, las imágenes no llegan necesariamente hasta el sitio del proyecto, no están actualizadas o las medidas que se pueden obtener de ellas carecen de la resolución adecuada para su uso en proyectos constructivos. Ante esta realidad, el profesor de cátedra Arnold Pacheco realizó un vuelo con dron y mediante técnicas de fotogrametría obtuvo un modelo tridimensional del Parque Lineal Clouthier, ubicado en Santa Catarina, México, que compartió para usarlo en los cursos programados.

El uso de drones en la documentación de avances de proyectos constructivos y en fotogrametría con la finalidad de generar modelos digitales de elevación, ortofotos, entre otros productos, es una práctica cada vez más recurrente dada la mayor accesibilidad y autonomía de los dispositivos.

Imagen 1: Modelo de nube de puntos 2020 del Parque Lineal Clouthier (izq.) y plano de alumnos (der.)

La experiencia fue gratificante para profesores y estudiantes. La nube de puntos permitió a los alumnos una visualización en tercera dimensión de la mayoría del espacio físico, su navegación utilizando software para el manejo de nubes de puntos con licencias estudiantiles como Recap de Autodesk que utilizaron desde casa, y la medición del entorno para generar planos topográficos y de conjunto. Habíamos sobrevivido al primer embate de la pandemia, sin embargo, necesitábamos actuar si la situación persistía.

De la experiencia descrita observamos también que el modelo tenía sus limitaciones. Dependiendo de las características del dron y de los parámetros del vuelo, típicamente la fotogrametría entrega una perspectiva desde una vista aérea o en planta del proyecto donde las instalaciones o construcciones bajo zonas arboladas, puentes, etc., quedan ocultas impidiendo su identificación.

Imagen 2: Zonas bajo árboles con información faltante en nube de puntos de fotogrametría con dron del Parque Lineal Clouthier 2020 (izq.) y vista integrada con nube con fotogrametría con dron y escaneo terrestre del Parque Valle Primavera 2021(der.). Elaboración propia.

Para solventar esta limitación, recurrimos a un segundo sensor. El uso de escaneo láser o LIDAR terrestre para el levantamiento de fachadas de monumentos arqueológicos, instalaciones industriales y otras aplicaciones. Esto ha cobrado relevancia por la rapidez con la que se adquieren millones de puntos detallando las superficies, además de la facilidad de uso de la tecnología. Con esa idea, formamos un equipo de trabajo multidisciplinario con profesores del Tec de Monterrey Campus Monterrey y Guadalajara y profesionistas del LabSIG aplicando a la convocatoria Novus 2020 para el financiamiento del proyecto.

Construcción e implementación de modelos virtuales en clase

De septiembre de 2020 a febrero de 2021, nos dimos a la tarea de planear, ejecutar y procesar los levantamientos fotogramétricos con dron y el escaneo terrestre de varios edificios en los campus, además de un parque y la iglesia de San Juan Bosco ubicada en Distrito Tec, cuyo párroco el Pbro. Alejandro Beltrán Garza amablemente nos permitió el acceso para el ejercicio con interiores cuando todos los espacios públicos estaban cerrados.

Imagen 3: Levantamiento en campo 2021. Vuelo de dron Edificio Arizona (izq.) y escaneo terrestre Edificio LAD (der.).

La integración de las nubes de puntos obtenida por ambos sensores permitió ofrecer a más de 260 estudiantes una experiencia inmersiva de los espacios de trabajo, logrando visualizar el espacio físico desde cualquier ángulo exterior, e interior en el caso del modelo de la iglesia, así como identificar los sistemas de refrigeración en las azoteas, las válvulas de riego, alcantarillas y demás elementos que se encuentran a nivel de piso bajo las copas de los árboles. De igual manera que con el modelo anterior, al realizarse los levantamientos en apego a procesos topográficos, se conservó también la capacidad para extraer información de posición geográfica, dimensiones y elevaciones con la precisión apropiada para la elaboración de planos topográficos y de conjunto.

Imagen 4: Modelo de Parroquia San Juan Bosco 2021 exterior (izq.) e interior (der.)

Imagen 5: Modelo del Edificio Arizona 2021 (izq.) y plano realizado por alumnos (der.)

Imagen 6: Modelo de Rectoría 2021 (izq.) y extracto de plano realizado por alumnos (der.)

El resultado de este trabajo hizo posible el desarrollo de competencias en los estudiantes bajo las restricciones de la pandemia. Aunque el uso de los modelos no sustituye el proceso de aprendizaje concerniente al manejo de equipo de topografía y las actividades de campo, sí enriquecen de forma significativa la información que puede ser representada como resultado del levantamiento virtual, además de mostrar al estudiante cómo la revolución tecnológica forma parte de la práctica en la industria de la construcción. Así es como Hard Hat Mack se vuelve virtual en tiempos de pandemia y seguramente seguirá evolucionando.

Estos resultados fueron obtenidos en el marco del fondo Novus ID-N2020-194 Modelos virtuales: Integración de nubes de puntos de múltiples sensores para el desarrollo de competencias en Ambiente Construido.

Invito a los profesores que se desempeñan en áreas relacionadas a la construcción a compartir sus experiencias de aprendizaje a través del Observatorio del Instituto para el Futuro de la Educación del Tec de Monterrey.

 

Acerca de la autora

Laura M. Yeomans (lyeomans@tec.mx) es profesora del Departamento de Tecnologías Sostenibles y Civil desde el 2001 donde ha impartido cursos a nivel profesional y maestría en las áreas de Hidrología, Geomática, Sistemas de Información Geográfica e Ingeniería Ambiental. Desde el 2008 coordina el Laboratorio de Geomática y recientemente el Laboratorio de Uso Sustentable del Agua. Ha participado en proyectos de consultoría del Tec de Monterrey relacionados con el diagnóstico y tratamiento de aguas residuales industriales y el análisis y modelación hidrológica de cuencas, además de fungir por un período como directora del programa académico de Ingeniería Civil dentro de la misma institución.

Edición por Rubí Román (rubi.roman@tec.mx) - Observatorio de Innovación Educativa

Novus es una iniciativa del Instituto para el Futuro de la Educación que busca fortalecer la cultura de innovación educativa basada en evidencia, en los profesores del Tecnológico de Monterrey. Para ello, proveemos fondos para la implementación de innovaciones educativas y su medición del impacto. Buscamos divulgar, transferir y escalar los proyectos, así como su internacionalización a través de publicaciones arbitradas, congresos y competencias internacionales. 

Nuestro propósito es fomentar la experimentación y la investigación en innovación educativa como medio para el desarrollo profesional de la facultad, la mejora continua de su práctica docente y la construcción del futuro de la educación. 

Para más información visita https://novus.itesm.mx/ 

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“En la Prepa Tec, un profesor multicultural es aquél que imparte su materia haciendo un vínculo de los contenidos con algún aspecto de diversidad cultural, ya sea local, nacional o internacional”.

En un mundo globalizado como en el que estamos viviendo se requiere de ciudadanos con una visión respetuosa de la diversidad multicultural, informados y empáticos, dispuestos a involucrarse en la búsqueda de soluciones, competentes profesionalmente, pero a la vez sensibles a dicha diversidad cultural. Al respecto, los profesores multiculturales tenemos el reto de contar con las herramientas apropiadas para lograr el objetivo que plantea la educación multicultural. Cabe mencionar que en Prepa Tec, un profesor multicultural es aquél que imparte su materia haciendo un vínculo de los contenidos con algún aspecto de diversidad cultural, ya sea local, nacional o internacional.

Generación Global o Generation Global, por su nombre en inglés, es un programa educativo de la Fundación Tony Blair creado para jóvenes de 13 a 17 años, cuya misión es apoyar el desarrollo de ciudadanos globales a través de videoconferencias, diálogos y tutoriales, así como también, brindar a los profesores recursos confiables y de calidad como capacitaciones, material de clase, asistencia pedagógica, entre otros (Generation Global, 2021).

“Al participar en vivo en las videoconferencias internacionales la Reflexión y la Comunicación Global, fueron las habilidades que consideran los estudiantes haber desarrollado en mayor grado. Por otro lado, al participar en los diálogos offline consideran que la Reflexión y el Pensamiento Crítico, fueron las habilidades más practicadas”.

Desde 2017 soy profesora con enfoque multicultural, como parte de la capacitación he acreditado un número de cursos, entrenamiento y certificaciones. Hace tiempo había escuchado sobre la plataforma Generation Global pero nunca la había utilizado, por distintas razones no me decidía a hacerlo. En el 2021, me planteé el objetivo de conocer la plataforma e integrarla en mis clases. A continuación, comparto mi experiencia, la vivencia de los alumnos y una serie de recomendaciones que pueden orientar a aquellos profesores que aún no la conocen a llevar este recurso a sus clases multiculturales.

Recomendaciones para integrar la plataforma Generation Global en clase

Mi primera recomendación es realizar una planeación previa y anticipar cualquier eventualidad. Realicé mi registro en la página Generation Global en el mes de junio 2021, esto me dio tiempo para conocer la plataforma, las herramientas, cómo realizar el registro de alumnos, material disponible, y sobre todo, consultar el calendario de videoconferencias disponibles para los meses agosto-diciembre.

Los temas disponibles para discutir en diálogos offline y en videoconferencias son muy variados, relevantes y de interés para chicos adolescentes. Las conversaciones en los chats offline son un espacio seguro, pues cada comentario enviado por los participantes es revisado por el staff de Generation Global antes de ser publicado o hacerlo visible. Es importante mencionar que, por razones de privacidad, los profesores no podemos leer las participaciones de los alumnos en los diálogos offline.

La plataforma presenta elementos de gamificación, pues cada actividad que los participantes completan o cada participación en diálogos les da puntos que se reflejan en niveles de experiencia: Amoeba, Goldfish, Bullfrog, etc.

Se debe considerar que una videoconferencia no se llevará a cabo si no se une al menos otro grupo de participantes, además, los horarios disponibles son complicados por la diferencia horaria. Reservar videoconferencias con anticipación permitirá preparar a los estudiantes en el tema seleccionado, lo cual los llevará a tener un mejor desempeño. Segunda recomendación, entrenar a los chicos. Antes de participar en una videoconferencia es de suma importancia que los alumnos respondan los ejercicios correspondientes al tema seleccionado (disponibles en la plataforma), esto les permitirá tener contexto y mayor fluidez en la conversación. Adicionalmente, de ser posible, proporcionarles fuentes de información adicionales y llevar a cabo en clase una mini discusión como entrenamiento. Finalmente, pedirles cierto número de participaciones en los diálogos offline les permitirá desarrollar habilidades deseables para un diálogo de calidad en la videoconferencia (pensamiento crítico, escucha activa, reflexión y cuestionamientos).

Consideraciones para usar la plataforma

• Al ingresar a la plataforma por primera vez, los alumnos deben responder un primer tema llamado Learning Dojo; de lo contrario, no podrán realizar ninguna otra actividad.

• El profesor no cuenta con una “vista de alumno”. Esto puede causar dificultades cuando los estudiantes nos preguntan en qué parte de su interfaz encontrar los distintos recursos y actividades que se les solicitan.

• Cuando los alumnos participan en los diálogos offline pueden recibir respuestas a sus comentarios y en teoría pueden ver esos mensajes y continuar la conversación. En el caso de mis alumnos, nunca supimos cómo mantener el hilo de dicha conversación.

Programación de videoconferencias multiculturales y aprendizajes

Revisemos un poco sobre las videoconferencias multiculturales; en mi caso, seleccioné el tema Fake News and Social Media dado que lo vinculé con los temas que verían en el último parcial; fueron 39 alumnos de primer semestre programa multicultural pertenecientes a dos grupos de la materia de Creatividad y Diseño Digital. En esta actividad contamos con la participación de otras dos escuelas, una de la India y otra de Indonesia; en total casi 60 participantes.

Imagen1. Actividad multicultural con estudiantes de México, India e Indonesia.

La videoconferencia es moderada por el staff de Generation Global, los profesores somos solamente espectadores. La conversación tiene una duración de 60 minutos, se pide que estén conectados 30 minutos antes de la hora programada.

Imagen 2. Aprendizaje multicultural con estudiantes de México, India e Indonesia.

Lo aprendido en esta primera videoconferencia:

• Un número menor de alumnos hubiera permitido una mayor participación por parte de todos los presentes y un diálogo más equilibrado (había 39 participantes de México, 10 de la India y 9 de Indonesia). Juntar a mis dos grupos en la misma videoconferencia no fue la mejor decisión.

• Días después de la videoconferencia, el equipo Generation Global proporciona una muy valiosa retroalimentación sobre lo vivido en la actividad; es muy educativo revisar dicha información y recomendaciones con los alumnos.

• La siguiente vez que los alumnos entran a la plataforma después de su participación en una videoconferencia deben responder una encuesta donde reflexionan sobre lo aprendido en la actividad. Esta encuesta dio problemas a varios de mis alumnos, la respondían en su totalidad, pero no se registraba, por lo que no dejaba de aparecerles y por lo tanto no podían continuar con ninguna nueva actividad. Solicitamos apoyo al equipo de soporte de la plataforma, pero la solución demoró.

La plataforma permite al profesor visualizar el desempeño individual de cada alumno; además, cuenta con la opción de descargar un reporte en Excel. Estos son algunos resultados al finalizar el semestre:

• Los 39 alumnos lograron en promedio 280 puntos por actividades realizadas, mientras que el mayor puntaje alcanzado pertenece a una alumna y fue de 1192 puntos. Cabe mencionar que yo solicitaba a los alumnos ciertas tareas/actividades (el mínimo que todos debían cubrir), pero eran libres de realizar actividades adicionales.

• El reporte indica que los alumnos tuvieron mayor participación en los diálogos offline con mensajes tipo reflexión; por otro lado; los mensajes para cuestionar fueron los menos recurridos.

• Los alumnos completaron en promedio 2.8 temas (el mínimo solicitado fue 3), una alumna completó 9 temas.

Evaluación de los estudiantes para esta actividad

Al cierre del semestre, pedí a los alumnos responder una serie de preguntas que me permitieran medir su nivel de satisfacción con el uso de la plataforma Generation Global y el trabajo en las distintas actividades. A continuación, los resultados más relevantes:

• Al pedirles que seleccionaran dos temas que les gustaría discutir en una siguiente videoconferencia los más votados fueron: 1) Education, Climate Change y 2) The rights of girls and women.

• La habilidad que consideran haber desarrollado en mayor grado al participar en la videoconferencia es Reflexión y Comunicación Global. Por otro lado, las habilidades Reflexión y Pensamiento Crítico aparecen como las más desarrolladas al participar en los diálogos offline.

Imagen 3. Habilidades que desarrollaron los estudiantes en las actividades multiculturales.

• El 72 % de los alumnos desea participar en otras videoconferencias, el 28 % no está seguro.

• El 64 % de los alumnos indica querer seguir usando la plataforma, 30 % no están seguros.

• Hubo una pregunta abierta donde debían indicar algo que les hubiera gustado de usar la plataforma: en general todos mencionan entre otras cosas, “compartir/comunicarse con gente de otras culturas/países”.

• Al responder sobre lo que no les gustó de la plataforma mencionan entre otras, “se vuelve tedioso responder temas” dado que el formato es siempre el mismo, “problemas técnicos” de la plataforma, mucha participación en los diálogos offline.

Reflexión

De estos resultados concluyo que la experiencia de los alumnos fue positiva, y sobre todo que aún se puede mejorar. Las actividades de la plataforma permiten al alumno desarrollar competencias multiculturales y los recursos para el profesor son un apoyo de utilidad.

En este punto me gustaría hacer una última recomendación, la naturaleza de las actividades de la plataforma Generation Global son ideales para el trabajo asíncrono, no requieren de mucho tiempo, pero sí de reflexión, individualidad y privacidad.

Profesor multicultural, sino has usado la plataforma Generation Global, te invito a que le des una oportunidad el siguiente semestre, no te vas a arrepentir y tus alumnos lo apreciarán, pero, sobre todo, contarás con un recurso más para fortalecer la educación multicultural en tus clases.

 

Acerca de la autora

Sandra Miranda Leal (sandra.miranda@tec.mx) es ingeniera en Sistemas Computacionales y Maestra en Ciencias de la Información y Administración del Conocimiento. Es profesora de tiempo completo en Prepa Tec del Tecnológico de Monterrey, campus Morelia, e imparte, entre otras, las materias de Creatividad y diseño digital, Pensamiento lógico computacional y Desarrollo de aplicaciones móviles.

Referencias

Generation Global (2022). Recuperado de https://generation.global/

Edición por Rubí Román (rubi.roman@tec.mx) - Observatorio de Innovación Educativa