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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7440| Título : | Herramientas didácticas para la enseñanza de la óptica |
| Autor : | CAMPOS GARCIA, MANUEL AGUIRRE AGUIRRE, DANIEL |
| Fecha de publicación : | 2020 |
| Resumen : | Con el propósito de mejorar el aprendizaje de la óptica a nivel licenciatura hemos desarrollado unas notas de curso que han servido de apoyo al estudiante, en ellas se trata de discutir con mayor profundidad temas correspondientes a la óptica clásica y moderna. Con el apoyo de académicos del ICAT y de la Facultad de Ciencias de la UNAM se realizará una revisión y mejoramiento de las notas del curso de óptica, las presentaciones, sección de problemas propuestos y resueltos, desarrollo del laboratorio virtual y los experimentos demostrativos correspondientes de la licenciatura en Física de la Facultad de Ciencias de la UNAM, los cuales se están desarrollando en un proyecto anterior (PE110419). Una vez realizada las revisiones de cada uno de los productos propuestos, se buscará que algunos de los recursos que cumplan los requerimientos de la RUA-UNAM (Red Universitaria de Aprendizaje de la UNAM), sean distribuidos para su consulta en esta plataforma. Asimismo, con la colaboración con académicos de la sección de prototipos e Ingeniería de Precisión y Metrología del ICAT, se propone diseñar y construir algunos de los instrumentos ópticos para ser utilizados en demostraciones de óptica geométrica. |
| URI : | https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7440 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | CAMPOS GARCIA, MANUEL |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2020 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2020-2021 |
| metadata.dcterms.educationLevel: | nivel superior |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
| metadata.dc.description.objective: | Objetivo general: Con base en el curso de Óptica del plan de estudios actual de la Carrera de Física de la Facultad de Ciencias se realizará una revisión sobre las notas del curso de óptica y presentaciones correspondientes. Asimismo, se desarrollarán nuevas herramientas didácticas para la enseñanza de la óptica. Algunas de estas herramientas serán puestos a disposición del público mediante una plataforma computacional y otras servirán para difusión y divulgación de la ciencia. Objetivos específicos: "1. Revisión de la escritura de las notas del curso de óptica, de las presentaciones de cada uno de los temas para subirlos a una plataforma adecuada para su distribución y consulta. 2. Revisar y actualizar los experimentos demostrativos de cada uno de los temas del curso. 3. Desarrollar nuevas interfaces ejecutables de experimentos virtuales sobre conceptos básicos de óptica de acuerdo con el plan de estudios de la materia. 4. Diseñar y desarrollar prototipos de instrumentos ópticos para realizar experimentos de óptica geométrica. 5. Difusión y divulgación de los recursos desarrollados." |
| metadata.dc.description.strategies: | 1. Con la experiencia acumulada en los años recientes por la impartición del curso de Óptica, se realizará la revisión del manuscrito de las notas del curso, de las presentaciones correspondientes y de los experimentos demostrativos propuestos. Principalmente se hará hincapié en el desarrollo de las gráficas y dibujos, para ello se contará con el apoyo de algunos estudiantes de Posgrado y Licenciatura. También, se considerarán las opiniones y propuestas de los académicos participantes, que han impartido la materia de óptica, del departamento de Óptica, Microondas y Acústica del ICAT para la elaboración correcta del manuscrito de las notas del curso. 2. Con el propósito de mejorar los experimentos demostrativos se deberán adquirir nuevos equipos educacionales adicionales, como un kit de espectrografía y un kit de óptica de Fourier. Asimismo, se deben completar los accesorios de algunos de los experimentos previamente propuestos adquiriendo, por ejemplo, cristales de calcita, polarizadores de hoja, diafragmas, prismas, lentes convergentes y divergentes, entre otros. 3. En el laboratorio de Metrología Óptica del ICAT se actualizarán los experimentos demostrativos. Para ello se buscará la colaboración de estudiantes de la carrera de física y del Posgrado en Ciencias Físicas de la UNAM. Asimismo, algunos de los experimentos contarán con la participación de M. en I. Oliver Huerta Carranza profesor de asignatura de la Facultad de Ciencias. Las grabaciones de los experimentos contaran con la participación del Pas. Francisco Cabiedes Contreras, miembro de Sección de Medios Audiovisuales del ICAT. 4. Con el apoyo del Dr. Daniel Aguirre Aguirre, del M. en I. Oliver Huerta Carranza, y de estudiantes de posgrado y licenciatura se revisarán y desarrollarán nuevas interfaces gráficas ejecutables sobre experimentos virtuales de conceptos básicos de óptica de acuerdo con el plan de estudios; como, por ejemplo, mostrar trazo de rayos, patrones de difracción con diferentes aberturas, patrones de interferencia para distintos interferómetros y el efecto de las aberraciones ópticas en una imagen. Los algoritmos y programación de las interfaces se desarrollarán en Matlab. El desarrollo de estas interfaces gráficas deberá ser tal que el estudiante pueda variar cualquier parámetro físico del experimento a través de controles deslizantes. 5. Con el apoyo del MDI. Juan Salvador Pérez Lomelí, miembro de la sección de prototipos y del M. en I. Rigoberto Nava Sandoval, se diseñarán y construirán prototipos de equipos didácticos para la enseñanza y demostraciones de óptica geométrica. Los prototipos para diseñar y construir son: discos de Placido, espejos deformables, prototipo de concentrador solar de canal parabólico, un prototipo de topógrafo corneal fijo y un prototipo de topográfico corneal cónico compacto basado en el método de pantallas nulas y que utilizará un teléfono inteligente para capturar las imágenes de la superficie corneal. 6. Con el apoyo del Dr. Daniel Aguirre se validarán las nuevas interfaces graficas de los experimentos virtuales, además de revisar y actualizar los experimentos demostrativos de cada uno de los temas del curso. 7. Los prototipos desarrollados serán utilizados para diferentes eventos de Divulgación de la ciencia entre los que se encuentra la Feria de las Ciencias y Humanidades en donde el ICAT ha participado ininterrumpidamente. La divulgación de los productos se realizará con el apoyo de la Coordinación de Difusión y Divulgación del ICAT. 8. Con el apoyo de los estudiantes de posgrado y licenciatura se adecuarán los productos propuestos para que puedan subirse a la plataforma digital para su correcta visualización y consulta. |
| metadata.dc.description.goals: | 1. Revisión de las notas del curso de Óptica y de las presentaciones correspondientes acorde con el plan de estudios oficial vigente. Revisar su redacción, corregir los errores ortográficos, tipográficos o técnicos, corregir y elaborar las graficas y figuras que ilustran los contenidos. 2. Adquisición de los sistemas ópticos necesarios para completar y mejorar cada uno de los experimentos previamente propuestos. 3. En las instalaciones del laboratorio de Metrología Óptica del ICAT revisar y actualizar los experimentos propuestos relacionados con el contenido del plan de estudios oficial vigente. Es decir, se desarrollarán experimentos que cubran los temas de: a) Ondas y electromagnetismo, b) Óptica geométrica, c) Óptica física (teoría vectorial), y d) Óptica física (teoría escalar). Realizar las nuevas grabaciones en video de todos los experimentos. 4. Se continuará desarrollando los algoritmos y la programación necesaria de interfaces gráficas de experimentos virtuales sobre conceptos básicos de óptica de acuerdo con el plan de estudios. 5. Diseño y fabricación de prototipos de instrumentos ópticos para realizar demostraciones de óptica geométrica. 6. Presentar avances del material desarrollado en el Congreso Nacional de Física del 2020, en la sección de Enseñanza. 7. Presentación los experimentos propuestos y otros recursos desarrollados en la Feria de las Ciencias y Humanidades 2020. 8. Subir los recursos desarrollados a una plataforma para su difusión y uso (como la Plataforma de la RUA de la UNAM). |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | Para lograr los objetivos planteados en el proyecto se hizo uso de los recursos con previamente desarrollados en otros proyectos del PAPIME. Todos los recursos se utilizan para innovar y mejorar la enseñanza de la óptica a través de plataformas a distancia. La continuación del desarrollo de las notas para el curso de óptica, algunas herramientas de aprendizaje adicionales como presentaciones, experimentos reales y virtuales, y algunos prototipos desarrollados en el proyecto nos ha llevado a la conclusión que es necesario corregir y realizar algunos cambios a la manera como se imparte el curso de óptica, sin descuidar los aspectos esenciales sobre la necesidad de que el estudiante tenga un contacto práctico directo con los aspectos básicos de la óptica. Cabe mencionar que se dará continuidad a cada una de las herramientas propuestas con el propósito de que eventualmente estén disponibles en una plataforma adecuada para que los estudiantes y profesores puedan tener acceso a ellos con facilidad. Adicionalmente, debido a la Pandemia ocasionada por el COVID-19, todos los instrumentos desarrollados se han utilizado para dar el curso de Óptica a distancia a través de las plataformas Google Classroom mediante la herramienta de Google meet. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | 1. Se realizó la revisión del manuscrito de las notas del curso, de las presentaciones correspondientes y de los experimentos demostrativos propuestos. Principalmente se hizo hincapié en el desarrollo de las gráficas y dibujos, para ello se contó con el apoyo de algunos estudiantes de Posgrado y Licenciatura. 2. En el laboratorio de Metrología Óptica del ICAT se actualizaron los videos de los experimentos demostrativos. Con la colaboración de estudiantes de la carrera de física y del Posgrado en Ciencias Físicas de la UNAM. 3. Se actualizó el contenido de los videos de experimentos demostrativos realizados en proyectos PAPIME anteriores. 4. Se desarrollaron nuevas interfaces gráficas ejecutables sobre experimentos virtuales de conceptos básicos de óptica de acuerdo con el plan de estudios. Los algoritmos y programación de las interfaces se desarrollaron en Matlab. 5. a) Se construyeron prototipos de topógrafo corneal fijo y un prototipo de topográfico corneal cónico compacto basado en el método de pantallas nulas y que utiliza un teléfono inteligente para capturar las imágenes de la superficie corneal. b) Se desarrolló el prototipo de discos de Plácido para analizar las deformaciones de la córnea de forma cualitativa. 6. Se realizaron diferentes actividades de divulgación: cuatro conferencias y una entrevista relacionadas con el diseño del prototipo del topógrafo corneal y resultados de evaluación de córneas humanas con el topógrafo. 7. Se hizo una presentación sobre el desarrollo de un CPC en la fiesta de las ciencias y humanidades 2020. |
| metadata.dcterms.provenance: | Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología (ICAT) |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Física |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| metadata.dc.contributor.coresponsible: | AGUIRRE AGUIRRE, DANIEL |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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