Laboratorio Web SCORM de Control PID con Integración Avanzada

Abstract

Resumen. Los laboratorios Web (WebLabs) son recursos cada vez más utilizados en las carreras técnicas universitarias. Cuando se presentan integrados en un sistema de gestión de aprendizaje (LMS, Learning Management System) se obtienen una serie de ventajas para alumnos y docentes entre las que destaca el hecho de mostrarse en un entorno conocido y la posibilidad de personalizar la experiencia gracias a la identificación de usuarios que realiza el LMS. Este trabajo muestra un WebLab sobre control Proporcional-Integral-Derivativo (PID), un contenido fundamental de las asignaturas de Automática que se encuentra en todos los grados de Ingeniería Industrial. Este WebLab ha sido desarrollado mediante una metodología innovadora con la que se obtiene un recurso de aprendizaje eficaz basado en un paquete SCORM (Shared Content Object Reference Model). SCORM es el estándar de contenidos de e-learning más utilizado y es compatible con la mayoría de los LMS del mercado, esto permite que el WebLab pueda ser reutilizado fácilmente en diferentes entornos LMS. El WebLab contiene un plan de aprendizaje que incluye una serie de recursos de utilidad docente como teoría de control PID, pruebas de evaluación, un laboratorio virtual de control PID de un motor de corriente continua y experimentos personalizados para cada alumno cuyos resultados son almacenados en el LMS. Este WebLab se ha presentado en el LMS institucional de la Universidad de Jaén a 340 alumnos de la asignatura “Automática Industrial” en el curso 2014-15. Los datos de uso han permitido realizar diversas evaluaciones que demuestran que los alumnos que lo han completado han obtenido un rendimiento excelente en el propio WebLab, han conseguido unos resultados muy superiores al resto de alumnos en la evaluación final de la asignatura y lo han valorado muy positivamente. También se ha demostrado la reusabilidad del WebLab en diferentes LMS compatibles con SCORM (ILIAS y Moodle) analizando los problemas que se han planteado en este sentido.

Abstract Web laboratories (WebLabs) are education resources that are increasingly used in university technical grades. When they are presented integrated into a learning management system (LMS) several advantages for students and teachers are obtained, e.g. laboratories are shown in a familiar environment and the experience can be customized thanks to the user identification performed by the LMS. A Proportional-Integral-Derivative (PID) control WebLab has been created in this work, PID control is a fundamental content of the Automatic subjects found in all grades of Industrial Engineering. This WebLab was developed through an innovative methodology that generates an effective learning resource based on Shared Content Object Reference Model (SCORM). SCORM is the more used standard for e-learning contents; it is compatible with most LMS market, this way the WebLab can be easily reused in different LMS environments. The WebLab presented in this paper is based on a learning path that includes a series of useful learning resources such as PID control theory, assessment tests, a PID control virtual laboratory (VL) of a DC motor and customized experiments for each student whose results are stored in the LMS. This WebLab has been presented in the institutional LMS of the University of Jaén to 340 students of the subject “Industrial Automation” in the 2014-15 course. Several evaluations have been performed from the data obtained in the WebLab. Evaluations have shown that students who completed the WebLab have achieved excellent performance in the WebLab itself, they have achieved higher results than remaining students in the final evaluation of the course and they have highly positively valued the WebLab. It has also demonstrated the reusability of the WebLab in different SCORM-compliant LMS (Moodle and ILIAS) analyzing the problems that have arisen in this regard.