Laboratoria zijn een inherent onderdeel van technologiekwalificaties, omdat praktische experimenten essentieel zijn voor studenten om de competenties en vaardigheden te verwerven die ze nodig hebben tijdens hun toekomstige professionele ontwikkeling. Het aanbieden van dit leren in een virtueel formaat is een van de uitdagingen van de huidige COVID-19-pandemie - een uitdaging waar universiteiten op afstand al jaren mee bezig zijn. RLAB-UOC is een afgelegen laboratorium ontworpen en ontwikkeld door de Universitat Oberta de Catalunya (UOC) dat studenten van de Faculteit Computerwetenschappen, Multimedia en telecommunicatie om overal praktische experimenten uit te voeren met echte elektronische en communicatieapparatuur, te allen tijde. Een nieuw artikel gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Elektronica heeft de kenmerken van het laboratorium beschreven, en analyseerde de tevredenheid van de studenten met behulp van een soort experiment dat de afgelopen zes semesters heeft plaatsgevonden.

"De belangrijkste resultaten laten zien dat de meningen van de studenten zeer positief zijn, en dat het haalbaar is om op afstand te experimenteren met zeer complexe en dure apparatuur en apparaten, zoals die in elektronica- en communicatielaboratoria, in een 100% online omgeving, integratie van het theorie- en praktijklokaal in dezelfde omgeving. Dit verbetert de leerervaring en de studenten verwerven de praktische en professionele vaardigheden die ze nodig hebben, " merkte Carlos Monzo op, een onderzoeker aan de Faculteit Informatica, Multimedia en Telecommunicatie aan het UOC, en de hoofdauteur van de studie. Andere onderzoekers en faculteitsleden namen ook deel aan het onderzoek:Germán Cobo, David Garcia, José Antonio Morán en Eugènia Santamaria.

Een elektronisch circuit op afstand bedienen

De case study van het RLAB-UOC, die sinds de oprichting in 2012 door honderden studenten is gebruikt werd uitgevoerd voor digitale elektronica, een vervolgcursus op de Bachelor's Degree in Telecommunications Technologies and Services Engineering (GETiST). In specifieke termen, het is gebaseerd op een experiment met een circuit dat wordt bestuurd door een FPGA, een programmeerbaar elektronisch apparaat dat zich fysiek op het UOC bevindt. Studenten kunnen overal verbinding maken met een internetverbinding, een besturingsprogramma gebruiken om toegang te krijgen tot een echt FPGA-bord en op afstand met het circuit te werken, terwijl ze de resultaten van hun werk bekijken via een webcam.

De studenten beantwoordden vervolgens een vragenlijst om de waargenomen kwaliteit en bruikbaarheid van het afgelegen laboratorium en hun mening over het gebruik van echte instrumenten te beoordelen in vergelijking met de simulaties die ook in andere experimenten tijdens de cursus worden gebruikt. Uit de resultaten van het onderzoek blijkt dat studenten het laboratorium en het werken met echte tools 'zeer positief' beoordelen. Ze denken ook dat het nuttig zou zijn om het gebruik van dit laboratorium uit te breiden naar andere cursussen.

Het creëren van dit gevoel van ondergedompeld zijn in een echte taak was een van de belangrijkste uitdagingen bij de ontwikkeling van deze technologie. "De studie toont een specifiek voorbeeld dat de structuur van een onderwerp presenteert waar theorie en praktijk naast elkaar bestaan, en de studenten beoordelen het zeer positief. Het was voor ons ook erg belangrijk om te voorkomen dat het gevoel te vergelijken is met het werken met een simulatie, die we bereikten met het ontwerp van het laboratorium en de uitgevoerde experimenten, ’ benadrukt de onderzoeker.

Een gepatenteerde technologie

De ontwikkeling van dit afgelegen laboratorium ging gepaard met een patent ter bescherming van een technologie voor het uitvoeren van een type experiment dat voornamelijk betrekking heeft op het ontwerp en de assemblage van analoge elektronische circuits in een volledig online omgeving. "De belangrijkste kenmerken zijn dat het elementen met twee en drie polen (weerstanden, condensatoren, wikkelen, transistoren, enz.) automatisch en op afstand worden aangesloten, waardoor studenten de flexibiliteit hebben om de assemblages die ze willen virtueel uit te voeren. De uitvinding maakt het ook mogelijk om de mogelijke experimenten op te schalen, zodat het systeem kan worden uitgebreid, " zei de onderzoeker.

De soorten experimenten die zijn uitgevoerd, zijn in de loop van de tijd geëvolueerd en zijn veranderd, bijgewerkt of gemaakt om aan de academische behoeften van de studenten te voldoen. "Het doel is om de meest geavanceerde kwalificaties met experimentele behoeften te kunnen aanbieden, rekening houdend met het volledig afgelegen karakter van onze studies, ’ merkte de onderzoeker op.

Thuislaboratoria

The UOC also offers other alternatives in order to address this need to carry out practical experiments:virtual simulations and home labs. "When physical access to the devices is required, the student is sent equipment like Lab@Home. This is another UOC invention, in which the student can manipulate electronic devices and components in situ, and it has also been highly rated by students, as we showed in another recent article, " concluded Carlos Monzo.