Laboratorier är en inneboende del av tekniska kvalifikationer, eftersom praktiska experiment är avgörande för att elever ska skaffa sig de kompetenser och färdigheter som de kommer att behöva under sin framtida professionella utveckling. Att tillhandahålla denna inlärning i ett virtuellt format är en av utmaningarna som den nuvarande covid-19-pandemin innebär – en utmaning som distansuniversitet har hanterat i flera år. RLAB-UOC är ett fjärrlaboratorium designat och utvecklat av Universitat Oberta de Catalunya (UOC) som gör det möjligt för studenter vid fakulteten för datavetenskap, Multimedia och telekommunikation för att utföra praktiska experiment med riktig elektronisk utrustning och kommunikationsutrustning var som helst, närsomhelst. En ny artikel publicerad i den vetenskapliga tidskriften Elektronik har beskrivit laboratoriets egenskaper, och analyserade studenternas tillfredsställelse med hjälp av en typ av experiment som har ägt rum under de senaste sex terminerna.

"De viktigaste resultaten visar att elevernas åsikter är mycket positiva, och att det är möjligt att göra fjärrexperimentering med mycket komplex och dyr utrustning och enheter, som de i elektronik- och kommunikationslaboratorier, i en 100 % onlinemiljö, integrera teorin och det praktiska klassrummet i samma miljö. Detta förbättrar inlärningsupplevelsen och eleverna förvärvar de praktiska och professionella färdigheter de behöver, " påpekade Carlos Monzo, forskare vid fakulteten för datavetenskap, Multimedia och telekommunikation vid UOC, och den ledande författaren till studien. Andra forskare och medlemmar av fakulteten deltog också i forskningen:Germán Cobo, David García, José Antonio Morán och Eugènia Santamaria.

Styra en elektronisk krets på distans

Fallstudien av RLAB-UOC, som har använts av hundratals studenter sedan starten 2012, genomfördes för Digital Electronics, en avancerad kurs på kandidatexamen i telekommunikationsteknik och tjänsteteknik (GETiST). I specifika termer, den är baserad på ett experiment med en krets som kontrolleras av en FPGA, en programmerbar elektronisk anordning fysiskt placerad vid UOC. Studenter kan ansluta var som helst med en internetanslutning, använda ett kontrollprogram för att komma åt ett riktigt FPGA-kort och arbeta på distans med kretsen, medan de ser resultatet av sitt arbete via en webbkamera.

Eleverna besvarade därefter ett frågeformulär för att bedöma den upplevda kvaliteten och användbarheten av fjärrlaboratoriet och deras uppfattning om användningen av verkliga instrument jämfört med de simuleringar som också används i andra experiment under kursen. Resultaten av undersökningen visar att eleverna betygsätter laboratoriet och arbetet med verkliga verktyg "mycket positivt". De tycker också att det skulle vara användbart att utöka användningen av detta laboratorium till andra kurser.

Att skapa denna känsla av att vara nedsänkt i en verklig uppgift var en av de viktigaste utmaningarna i utvecklingen av denna teknik. "Studien visar ett specifikt exempel som presenterar strukturen i ett ämne där teori och praktik existerar sida vid sida, och eleverna betygsätter det mycket positivt. Det var också väldigt viktigt för oss att förhindra att känslan liknar att arbeta med en simulering, vilket vi uppnådde med designen av laboratoriet och de utförda experimenten, " betonade forskaren.

En patenterad teknologi

Utvecklingen av detta fjärrlaboratorium har åtföljts av ett patent för att skydda en teknik för att utföra en typ av experiment som främst är relaterad till design och montering av analoga elektronikkretsar i en helt onlinemiljö. "Dess huvudsakliga egenskaper är att den möjliggör element med två och tre poler (motstånd, kondensatorer, spolar, transistorer, etc.) för att anslutas automatiskt och på distans, vilket ger eleverna flexibiliteten att utföra de sammanställningar de vill virtuellt. Uppfinningen tillåter också att de möjliga experimenten skalas, så att systemet kan utökas, sa forskaren.

Typerna av experiment som har utförts har utvecklats över tiden och de har ändrats, uppdateras eller skapas för att möta elevernas akademiska behov. "Målet är att kunna erbjuda de mest avancerade kvalifikationerna med experimentella behov, med hänsyn till den helt avlägsna karaktären av våra studier, " påpekade forskaren.

Hemlaboratorier

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.