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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7569| Título : | Uso de nuevas tecnologias y bases de datos digitales en la enseñanza de la astronomia: El telescopio remoto 0.84m OAN-SPM y los bancos de imagenes del proyecto internacional Sloan Digital Sky Survey IV-V |
| Autor : | HERNANDEZ TOLEDO, HECTOR MANUEL COLORADO ORTIZ,ENRIQUE |
| Fecha de publicación : | 2021 |
| Resumen : | Actualmente más de 360,000 estudiantes en la UNAM han dejado de asistir a clases presenciales por la pandemia del COVID-19 (http://www.estadistica.unam.mx/). Sabemos que muchos estudiantes, aún en condiciones presenciales, abandonan sus estudios por diversas razones entre ellas las economicas. Para reducir el impacto de la desercion escolar proponemos reforzar y hacer mas atractivas las estrategias de aprendizaje remoto o en linea. Este proyecto conjunto entre las sedes IA-ENS e IA-CU pretende atacar esta problematica y consta de dos partes: 1. Proponemos poner al alcance de los cursos basicos de astronomia la instrumentacion de un telescopio remoto T84 del OAN-SPM. El uso adecuado de un instrumento como este en las clases virtuales abrira un enorme abanico de posibilidades de enseñanza y aprendizaje permitiendo obtener conocimiento significativo y profundo de los temas tratados. El objetivo es sustituir paulatinamente las practicas y ejercicios tradicionales con nuevas practicas interactivas y la presentacion de conceptos con enfoques alternativos. Proporcionaremos asesoria para el manejo adecuado de la instrumentacion del T84 para la adquisicion de nuevos datos astronomicos. Aportaremos las condiciones para una comunicación y transmisión eficiente de información, video y sonido para generar experiencias significativas en los profesores y estudiantes presentes. 2. Vamos a complementar el impacto de nuestra propuesta explotando las nuevas bases de datos digitales de los grandes proyectos astronomicos internacionales como el Sloan Digital Sky Survey IV-V. Esto se traducira en la generacion de nuevos ejercicios y practicas con datos actualizados para los cursos en linea. Generaremos foros virtuales para discutir las implicaciones de los resultados detras de estos nuevos datos. Proponemos utilizar una metodologia de aprendizaje activo basado en proyectos y el planteamiento de problemas que pueden resolverse de manera individual o colectiva. |
| URI : | https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7569 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | HERNANDEZ TOLEDO, HECTOR MANUEL |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2021 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2021-2023 |
| metadata.dcterms.educationLevel: | nivel superior |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
| metadata.dc.description.objective: | Objetivo general: Nuestra apuesta en esta epoca de pandemia ha estado centrada en las tecnologías como herramientas para enfrentar o aminorar los efectos del cierre de nuestra universidad. El campus ha sido desplazado por espacios estrechos donde los universitarios atienden, a través de medios virtuales, las actividades propuestas por sus profesores. El objetivo fundamental de esta propuesta es mejorar los contenidos de las clases de astronomia en linea diversificando y ampliando su contenido a traves de incorporar a la oferta experimental la instrumentacion de un telescopio profesional de 0.84m de diametro en el Observatorio Astronómico Nacional en San Pedro Mártir. La implementacion correcta de esta instrumentacion en los cursos de astronomia tiene implicaciones importantes para la enseñanza de la astronomia en diversos niveles. Compartir estas experiencias estimulara el interes de los estudiantes y detonara sus habilidades para comprender mejor y de manera mas amplia los fenomenos astronomicos. Adicionalmente detonara sus habilidades para usar herramientas e integrar conocimientos de otras disciplinas para la solucion de problemas concretos. Queremos complementar esta propuesta exponiendo a los estudiantes a las nuevas tendencias en la investigacion astronomica que eventualmente seran incorporadas a los contenidos de los cursos. El volumen y la complejidad de los datos astronómicos continúan creciendo asi como las grandes bases de datos en línea. Este escenario plantea el desarrollo y utilización de nuevas herramientas en la búsqueda, acceso y análisis de estos datos. Con la explotacion que proponemos de las nuevas bases de datos astronomicas, ademas de generar nuevas practicas y ejercicios, queremos que los estudiantes descubran estas nuevas herramientas y que eventualmente aprendan a utilizarlas. Objetivos específicos: "Documentar y escribir un manual la operacion del telescopio remoto del OAN-SPM para facilitar su uso con fines docentes. Discutir e identificar con los profesores de los cursos de astronomia cuales son los nichos mas importantes donde esta instrumentacion remota puede incidir con mayor eficiencia e impacto para los estudiantes. Discutir e identificar con los profesores de los cursos de astronomia cuales son los nichos mas importantes donde las nuevas bases de datos astronomicas pueden incidir aportando nuevos ejercicios y practicas para los cursos de astronomia. Generar una serie de practicas astronomicas (2 o 3) donde se usa de manera integral la instrumentacion del sistema remoto T84 del OAN-SPM. Llevar a cabo las practicas con los profesores involucrados y sus estudiantes para refinar su diseño y hacerlas mas eficientes. Que los estudiantes de un curso lleven a cabo las practicas y recorran el proceso de observacion, analisis y reporte de los resultados obtenidos. Generar foros de discusion de los resultados obtenidos y ponerlos en ua perspectiva mas amplia con los estudiantes. Discutir y Evaluar los resultados obtenidos con el uso de esta instrumentacion con los profesores involucrados Promover el uso y aplicacion de los resultados entregables en esta propuesta para que puedan ser usados de manera mas amplia." |
| metadata.dc.description.strategies: | En el primer periodo se instalaran las camaras de verificacion de movimiento, el servidor de control del sistema remoto y la rueda de filtros en el telescopio buscador. La cámara con visión y detector de movimiento se instalara en el sitio del telescopio remoto T84 del OAN-SPM para transmitir los movimientos de cúpula y del telescopio para que los estudiantes puedan confirmar visualmente las operaciones que esten llevando a cabo de manera virtual. Despues de un periodo donde solicitaremos tiempo de telescopio para llevar a cabo una serie de pruebas al sistema remoto generaremos documentacion como una guia rapida de uso y manejo de este sistema remoto. Para el Segundo Periodo, generaremos ejercicios completos que ilustre temas particulares del curso y que permitan reconocer los procedimientos detras de la observacion remota. Generaremos otros ejercicios completos de observacion remota que ilustren otros temas particulares del curso y que sirvan para evaluar el uso adecuado de esta infraestructura. Los estudiantes empezaran a manipular los datos obtenidos y despues aprenderan a interpretarlos. Los estudiantes seran evaluados a partir de los reportes que entreguen con la interpretacion y discusion de los resultados obtenidos. Los estudiantes resolveran ejercicios y llevaran a cabo practicas generadas con las nuevas bases de datos astronomicas. Llevaremos a cabo foros de discusion con los estudiantes para poner en perspectiva mas amplia los resultados que han obtenido y escuchar su evaluacion sobre estas propuestas Llevaremos a cabo foros de discusion con los profesores involucrados para evaluar los alances de estas propuestas y como mejorarlas. |
| metadata.dc.description.goals: | Primer año: Infraestructura en el telescopio y de computo: 1. Se instalara la camara de campo amplio en el telescopio para verificar los movimientos y tareas que el telescopio ejecutara como parte de su manipulacion remota por los profesores y estudiantes. 2. Se instalara una computadora que utilizaremos como servidor para garantizar el funcionamiento robusto del sistema remoto 3. Se instalara y probara la rueda de filtros que sera adquirida con fondos de este proyecto para el buscador auxiliar del telescopio. Esto dara una mayor versatilidad de uso a la istrumentacion del telescopio para diseñar los ejercicios y practicas astronomicas. 4. Una vez que la infraestructura propuesta este instalada y probada, procederemos a utilizar el software de adquisicion para hacer uno o varios ejercicios astronomicos que nos permitan generar la documentacion adecuada para utilizar este sistema remoto en las clases de astronomia. 5. Generaremos un manual de operaciones rapidas y una primera practica astronomica completa 6. Propondremos llevar a cabo esta practica completa en alguno de los cursos de astronomia de la licenciatura 7. Comenzaremos la exploracion y explotacion de las bases de datos astronomicas para la generacion de un cuaderno digital de ejercicios y practicas. Segundo año: "1. Verificaremos que el manual de operaciones rapidas este completo y repetiremos la primera practica astronomica completa en algun curso de astronomia para su refinamiento. 2. Pediremos a los estudiantes un reporte completo de esta primera practica. 3. Generaremos 2 o 3 practicas completas que cubran diversas tematicas del curso de astronomia 4. Llevaremos a cabo estas nuevas practicas a lo largo de un curso de astronomia y pediremos a los estudiantes el reporte completo de estas practicas. 5. Completaremos el primer cuaderno de ejercicios y practicas astronomicas utilizando las bases de datos astronomicas. Buscaremos cubrir una variedad amplia de temas contenidos en el curso. 6. Adquiriremos un software adecuado para generar el sitio web que albergara los productos entregables y los cuadernos con los nuevos ejercicios y practivas en formato digital adecuado. 7. Adquiriremos una computadora laptop que nos permita transportar una version del software de adquisicion remoto para fines de presentaciones y demostraciones presenciales en distinmtos planteles universitarios, en linea o mixtas." |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | Los miembros de una colaboracion y su participacion en los distintos aspectos de un proyecto son muy importantes. Para este proyecto PAPIME PE107321 contamos con la colaboracion de dos miembros del Observatorio Astronomico Nacional (Enrique Colorado y Alfonso Franco) especialistas en instrumentacion y desarrollo de software. Con ellos planteamos la adquisicion de nuevo equipamiento para mejorar el funcionamiento del sistema remoto de observacion y ampliar su capacidad de observacion con fines educativos. A pesar de que en el primer año las condiciones de la pandemia dificultaron mucho la importacion y compra del equipo propuesto, al final del primer año y a lo largo del segundo año, tanto las compras, la instalacion, pruebas y desarrollo de software se llevaron a cabo de manera exitosa. Por nuestra parte, los demas miembros de este proyecto incluidos un profesor de Fisica y Matematicas de la Escuela Nacional Preparatoria (ENP, Planteles 4 y 5) y una tesista de licenciatura en Fisica, nos comprometimos a (i) llevar a cabo las observaciones con el nuevo equipamiento en funcionamiento en el telescopio remoto 0.84m. En la primer temporada de observacion, (ii) logramos con exito las observaciones simultaneas con todos los miembros del proyecto y (ii) alcanzamos las metas de observacion y docentes que se derivaron de estas observaciones (Manual de observacion, ejercicios de observacion y ejercicios de procesamiento y analisis de imagenes astronomicas). Para la segunda temporada de observacion, resulto extremadamente gratificante compartir de forma remota con 35 estudiantes del curso de Matematicas V, y 40 estudiantes del curso Fisica IV ambos de la Escuela Nacional Preparatoria (Planteles 4 y 5) y 6 estudiantes del curso Astrofisica Extragalactica y Cosmologia de la Facultad de ciencias, UNAM, las observaciones con el telescopio remoto. Me atrevo a afirmar que fue una gran experiencia para todos, aportando aprendizaje significativo que no se logran en las aulas y que enfrenta a los estudiantes a nuevos desarrollos tecnologicos. A lo largo de este proyecto, los participantes siempre mantuvimos la comunicacion y logramos reunirnos de manera periodica a traves de videoconferencias para revisar los avances en las tareas propuestas. Pudimos desarrollar y terminar los cuadernos con ejercicios que nos propusimos y tambien pudimos presentar parte de los resultados en el Congreso Nacional de Física (seccion de educacion). Hacia el segundo semestre de 2022 se incorporo una estudiante de la Facultad de Arquitectura para ayudarnos a mejorar la calidad editorial de nuestros ejercicios y practicas. Esto no se logro para todos los documentos que generamos pero si en algunos de los mas importantes lo cual ayuda a transmitir de mejor manera los contenidos educativos que nos propusimos comunicar. Por todo lo anterior, considero que las metas tecnicas, educativas y colaborativas planteadas en este proyecto, se alcanzaron de manera satisfactoria. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Las metas del primer año fueron logradas. Sin embargo, no todas se cumplieron en el primer año debido a la pandemia del SARS CoV2 que afecto de manera diferente a las sedes academicas de la UNAM, en particular al Observatorio Astronomico Nacional (OAN) por su cercania con Estados Unidos. La importacion de una parte del equipo fue posible hasta finales de 2021 (servidor y la camara de campo amplio). Fue posible subir al Observatorio hasta los ultimos meses de 2021. En esta etapa, los participantes del proyecto en el observatorio instalaron el equipo, desarrollando el software necesario. Una colega astronoma Chilena pidio al responsable del presente proyecto (Héctor Hernández Toledo) evaluar varios ejercicios astronomicos para incorporarlos al portal educativo Voyages, del proyecto internacional Sloan Digital Survey (en el que la UNAM participa). En videoconferencias y en colaboracion con un profesor de Fisica y Matematicas de la Escuela Nacional Preparatoria (ENP, Planteles 4 y 5) y una tesista de la licenciatura en Fisica de la Facultad de Ciencias, UNAM, discutimos el enfoque docente y contenido curricular de esos ejercicios y comenzamos a colaborar en nuestros ejercicios. Enviamos a la Comision de Asignacion de Tiempo de Telescopio (CATT) del OAN, la primer solicitud de tiempo de observacion con el telescopio remoto 0.84m del OAN-SPM. Las metas del segundo año fueron logradas. Sin embargo, el planteamiento original y el orden tuvieron que modificarse. Para el primer semestre de 2022, con el observatorio en funcionamiento, fue autorizada la primer temporada de observacion en el telescopio remoto 0.84m. Con la participacion remota de todos los colaboradores observamos exitosamente los objetos propuestos. (i) Documentamos un manual de operacion y adquisicion con el telescopio remoto y (ii) generamos un conjunto de ejercicios de observacion. El procesamiento de las imagenes obtenidas nos llevo a proponer una plataforma de analisis de imagenes de facil acceso y manejo (ImageJ) para estudiantes y profesores. Mientras tanto los colaboradores en el observatorio instalaron y desarrollaron el software para integrar la segunda parte del equipo solicitado (Rueda de Filtros y Filtros). Cambiamos de estrategia, en lugar de plantear como ejercicios en el aula las primeras practicas, solicitamos una segunda temporada de observacion con el telescopio remoto 0.84m e invitamos a participar en sesion remota a dos grupos de Fisica IV (40 alumnos) y Matematicas V (35 alumnos) de la ENP (Planteles 4 y 5) y un grupo del curso Astrofisica Extragalactica y Cosmologia (6 alumnos) de la Facultad de Ciencias. La observacion simultanea con estos grupos fue exitosa, obtuvimos imagenes con el nuevo equipo que permite ampliar la capacidad de observacion para nuevos ejercicios. Generamos ejercicios usando otras bases de datos y un sitio web que alberga todos los resultados. Hacia el final una estudiante en Servicio Social se incorporo con trabajo editorial. |
| metadata.dcterms.provenance: | Instituto de Astronomía (IA) |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Astronomía |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| metadata.dc.contributor.coresponsible: | COLORADO ORTIZ,ENRIQUE |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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