DocsTec-7208

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Universidad Virtual 
Escuela de Graduados en Educación 
 
Percepción de los Estudiantes del Área de Ingeniería sobre la Contribución 
de los Laboratorios Remotos a su Aprendizaje 
 
Tesis Presentada 
Como Requisito Para Obtener el Título 
De Maestro en Tecnología Educativa 
Presenta: 
LIC. JESÚS ARTURO FLORES DÍAZ 
Asesor tutor: 
 MTRA. ANA LORENA SÁNCHEZ ARADILLAS 
Asesor titular: 
DR. ARMANDO LOZANO RODRIGUEZ 
 
Monterrey, N. L. México Mayo 2009 
 
 
ii 
 
Hoja de firmas 
 
El trabajo de tesis que se presenta fue APROBADO POR UNANIMIDAD por el comité 
formado por los siguientes profesores: 
 
Mtra. Ana Lorena Sánchez Aradillas (asesora) 
 
Mtra. Blanca Silvia Koestler (lectora) 
 
Mtro. David Flores Villalba (lector) 
 
El acta que ampara este veredicto está bajo resguardo en la Dirección de Servicios Escolares 
del Tecnológico de Monterrey, como lo requiere la legislación respectiva en México. 
 
 
iii 
 
Dedicatorias 
 
• Dedico esta tesis a mis padres porque su amor, apoyo y sacrificio me han dado la 
educación que tengo ahora. 
• A mis hermanas Claudia y Karla por su generosidad, por ser el vivo ejemplo del 
esfuerzo y por ser mis amigas. 
 
iv 
 
Agradecimientos 
 
• A la Mtra. Ana Lorena Sánchez Aradillas por su motivación y orientación a este 
proyecto 
• Al Dr. Armando Lozano Rodríguez por su asesoramiento y apoyo. 
• Agradezco a la Mtra. Blanca Silvia Koestler y el Mtro. David Flores Villalba por sus 
valiosas opiniones. 
• Al Dr. Manuel Macías por su colaboración. 
• A la Ing. Claudia Patricia Lugo por fungir como la asesora no oficial de esta tesis. 
• A la Lic. Laura Elena Martínez directora del Departamento de Computación de la 
Prepa Tec Santa Catarina por su comprensión. 
• Al Ingeniero Rafael Ábrego, Director General de la Prepa Tec Santa Catarina por su 
apoyo para poder cursar la Maestría en Tecnología Educativa. 
 
 
 
v 
 
Percepción de los Estudiantes del Área de Ingeniería sobre la Contribución 
de los Laboratorios Remotos a su Aprendizaje 
 
RESUMEN 
Las prácticas de laboratorio son una parte esencial de la educación en ingeniería porque 
ofrecen diversas oportunidades de aprendizaje a los estudiantes que son difíciles de lograr con 
otros métodos y herramientas de enseñanza. Sin embargo, la instalación, mantenimiento de 
equipo así como contratación de personal de laboratorio suponen una fuerte inversión para las 
instituciones educativas que les utilizan. Los laboratorios remotos representan alternativa 
viable para las universidades porque combinan las ventajas de los laboratorios físicos como el 
manejo de datos reales y la interacción con equipo real de laboratorio pero sin las limitaciones 
de costo, tiempo y lugar generalmente asociadas a los laboratorios físicos. El presente 
estudio tiene como objetivo principal conocer la percepción de los estudiantes del área de 
ingeniería sobre la contribución de los laboratorios remotos a su aprendizaje. Para lograr este 
objetivo se empleó la metodología de estudios de casos; los casos identificados fueron los 
grupos de Electrónica I y Teleingeniería del Campus Monterrey del Tecnológico de Monterrey 
y los participantes del estudio proporcionaron su opinión a través de encuestas y entrevistas. 
Los resultados de la investigación sugieren que la percepción manifestada por los alumnos de 
ambos casos es similar: los estudiantes perciben el uso de los laboratorios remotos como 
positivo en relación con su aprendizaje. Sin embargo, existen diferencias significativas con 
respecto a la percepción del funcionamiento de los laboratorios remotos, la dinámica del 
trabajo en equipo y la utilidad de los aprendizajes obtenidos, entre los estudiantes de ambos 
grupos las cuales se explican mediante el análisis de las características personales y los 
factores distintivos del ambiente de aprendizaje en que se utilizaron los laboratorios remotos.
 
vi 
 
Índice 
INTRODUCCION ……………………………………………………………….. 1 
 
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ……………………………………… 5 
Contexto ............................................................................................................................. 5 
Definición del problema ...................................................................................................... 7 
Preguntas de Investigación .................................................................................................. 9 
Objetivos............................................................................................................................. 9 
Justificación ...................................................................................................................... 10 
Beneficios Esperados ........................................................................................................ 11 
Delimitación y Limitaciones de la Investigación ............................................................... 12 
 
REVISIÓN DE LA LITERATURA ……………………………………………. 14 
Antecedentes: La Educación en el Área de Ingeniería........................................................ 15 
Educación a Distancia ....................................................................................................... 17 
Laboratorios Tradicionales, Virtuales y Remotos .............................................................. 24 
Percepción ........................................................................................................................ 40 
 
MÉTODO ………………………………………………………………………… 52 
Enfoque Metodológico ...................................................................................................... 52 
Método de Recolección de Datos ...................................................................................... 53 
Definición del Universo y Selección de los Casos ............................................................. 58 
Procedimiento ................................................................................................................... 62 
Código de Ética del Estudio .............................................................................................. 64 
 
RESULTADOS ………………………………………………………………….. 68 
Características Demográficas ............................................................................................ 69 
Laboratorios Remotos y Aprendizaje................................................................................. 73 
Funcionamiento de los Laboratorios Remotos ................................................................... 79 
 
vii 
 
Laboratorios Remotos versus Laboratorios Tradicionales .................................................. 87 
Las Prácticas de Laboratorio Remoto y el Trabajo en Equipo ............................................ 98 
Material de la Clase e Interacción con los Profesores ...................................................... 104 
Uso de los Laboratorios Remotos ¿Una Experiencia Valiosa? ......................................... 111 
 
DISCUSION ……………………………………………………………………… 121 
Discusión de los Resultados ............................................................................................ 122 
Validez Interna y Externa ................................................................................................ 127 
Alcances y Limitaciones ................................................................................................. 129 
Sugerencias para Estudios Futuros .................................................................................. 130 
Conclusiones ................................................................................................................... 131 
 
REFERENCIAS ………………………………………………………………… 1436 
 
APENDICES …………………………………………………………………….. 143 
Apéndice A: Cuestionario ...............................................................................................143 
Apéndice B: Guía de Preguntas para Entrevistar a los Estudiantes de los Laboratorios 
Remotos .......................................................................................................................... 146 
Apéndice C: Guía de Preguntas para Entrevistar a los Profesores de los Laboratorios 
Remotos .......................................................................................................................... 148 
Apéndice D: Creación de Categorías de análisis .............................................................. 150 
Apéndice E: Modelo de las 3P de Biggs Aplicado al Contexto del Presente Estudio ........ 151 
Apéndice F: Percepción de los alumnos de Electrónica y Teleingeniería con base en las 
categorías de análisis ....................................................................................................... 152 
 
CURRICULUM VITAE ……………………………………………………….. 156 
 
 
viii 
 
Índice de tablas 
 
Tabla 1. Proceso de una práctica típica de laboratorio .......................................................... 39 
Tabla 2. Diferencias identificadas entre los ambientes de aprendizaje de las materias 
Electrónica I y Teleingeniería................................................................................................ 60 
Tabla 3. Categorías de análisis de datos................................................................................. 68 
Tabla 4. El Laboratorio remoto te ayuda a comprender los conceptos vistos en clase............. 74 
Tabla 5. El funcionamiento del laboratorio es adecuado ........................................................ 80 
Tabla 6. ¿Consideras que la plataforma de los laboratorios remotos es fácil de usar? ............. 82 
Tabla 7. Al utilizar el LR tienes la impresión de estar trabajando con equipo real .................. 89 
Tabla 8. La flexibilidad de horario del LR te facilita agendar las prácticas de éste ................. 94 
Tabla 9. ¿Consideras que el tiempo asignado para la realización de los experimentos en los LR 
es suficiente? ........................................................................................................................ 98 
Tabla 10. En base a tu experiencia con el LR ¿sugerirías que se implementen laboratorios 
remotos para otras materias? ............................................................................................... 112 
 
1 
 
 
INTRODUCCION 
Las prácticas de laboratorio son una parte esencial de la educación en ingeniería 
porque ofrecen diversas oportunidades de aprendizaje a los estudiantes que son difíciles de 
lograr con otros métodos y herramientas de enseñanza. La aplicación de conceptos abstractos 
vistos en clase, el desarrollo de habilidades de diseño, experimentación, análisis y trabajo en 
equipo son algunos de los aprendizajes que los alumnos logran a través de los laboratorios. La 
incorporación de las tecnologías de la información, en particular Internet, ha provocado un 
gran cambio en la forma en cómo se desarrollan las clases de ingeniería de tal forma que ahora 
los alumnos pueden llevar a cabo prácticas de laboratorio desde la comodidad de su casa en el 
horario que mejor les convenga, esto es la esencia de lo que se conoce como laboratorios 
remotos. Éstos combinan las ventajas de los laboratorios físicos como el manejo de datos 
reales y la interacción con equipo real de laboratorio pero sin las limitaciones de tiempo y 
lugar generalmente asociadas a los laboratorios tradicionales. 
A la fecha, se ha generado abundante conocimiento en relación a los aspectos técnicos 
de los laboratorios y la forma en cómo estos deben implementarse para su buen 
funcionamiento pero aún falta mucho por conocer acerca del impacto que esta tecnología 
puede tener el aprendizaje. Es por ello que la presente investigación tuvo como objetivo 
general conocer la contribución de los laboratorios remotos al aprendizaje a través de la 
percepción de los alumnos de dos casos: el grupo de Electrónica I y el de Teleingeniería del 
Campus Monterrey del Tecnológico de Monterrey. Además, se investigó también la 
percepción de dichos estudiantes con respecto a otros factores que forman parte del ambiente 
 
2 
 
de aprendizaje en el que se utilizan los laboratorios remotos como el funcionamiento de éstos, 
la dinámica del trabajo de equipo en la realización de los experimentos, la comparación entre 
laboratorios remotos y laboratorios físicos, las estrategias que llevan a cabo los estudiantes 
para despejar las dudas que surgen durante el uso de los laboratorios remotos y la satisfacción 
global del aprendizaje obtenido tras la realización de prácticas de laboratorio a distancia. 
La relevancia del presente estudio radica en que explora, por vez la primera, la 
perspectiva de los estudiantes que utilizan los laboratorios remotos en el Tecnológico de 
Monterrey a través de la metodología de estudios de casos para: facilitar el seguimiento a la 
implementación de la esta innovación educativa; implementar mejoras en el diseño de las 
actividades de aprendizaje; analizar la implementación de los laboratorios remotos en otras 
áreas de la ingeniería, como biología, química, física y manufactura; justificar la transferencia 
de este esquema a otros campus de la institución y compartir esta experiencia de innovación 
educativa del Tecnológico de Monterrey con otras instituciones. 
Para presentar el proceso y contenido que implicó la realización de la investigación el 
documento de esta tesis se compone de cinco capítulos más referencias y apéndices. El 
capítulo uno comprende los antecedentes y factores que constituyen el contexto educativo en 
el que se llevó a la investigación, es decir los laboratorios remotos, sus antecedentes y su 
implementación en el Campus Monterrey; se describen el problema y los objetivos que 
guiaron la investigación, de los cuales destaca el conocer la percepción de los estudiantes de 
ingeniería sobre la contribución al aprendizaje del uso de los laboratorios remotos; se presenta 
la justificación de este esfuerzo investigativo, los beneficios esperados de éste, así como las 
limitaciones que deben tomarse en cuenta al observar sus resultados. 
 
3 
 
El capítulo dos, constituye el marco teórico del estudio y en él se presentan conceptos 
que permiten poner en contexto el concepto de los laboratorios remotos: los antecedentes 
particulares de la educación en ingeniería, los conceptos de la educación a distancia como 
precedente de los laboratorios remotos, las características y funcionamiento de los laboratorios 
remotos en comparación con los laboratorios físicos y virtuales, y la relación entre los 
conceptos de percepción y aprendizaje, en particular el modelo de las 3P de Biggs. 
El capítulo tres describe la metodología de estudios de casos y cómo se utilizó para 
cumplir los propósitos de la investigación, además se establecer las características de los 
ambientes de aprendizaje correspondiente a cada uno de los casos que fueron estudiados: 
Electrónica I y Teleingeniería, se describen también los instrumentos que se implementaron 
para la recolección de datos así como las tres etapas que conformaron el procedimiento que se 
siguió para obtener la información a lo largo del estudio. 
Los resultados de las encuestas aplicadas a los estudiantes de ambos casos, así como las 
entrevistas realizadas con alumnos y profesores se presentan en el capítulo cuatro organizadas 
en seis categorías que se relacionan con las preguntas de investigación y recogen los temas 
recurrentes en las percepciones de los participantes del estudio: contribución de los 
laboratorios remotos al aprendizaje; funcionamiento de los laboratorios remotos e impacto en 
el aprendizaje, comparación entre laboratorios remotos y laboratorios tradicionales; dinámica 
de las prácticas y trabajo en equipo dentro de los laboratorios remotos; la percepción delmaterial de la clase, el rol de los profesores y la resolución de dudas y la percepción sobre la 
valía del esfuerzo invertido en los laboratorios remotos. 
El capítulo cinco principalmente, está dedicado a vincular los resultados obtenidos con 
la literatura que soportó teóricamente la investigación; se defiende también, la validez de los 
 
4 
 
resultados tanto en la aplicación de la metodología como en las posibilidades de generalizar 
los hallazgos un aspecto importante a tomar en cuenta en estudios realizados bajo la 
metodología de estudio de casos, se describen los problemas que se presentaron en el 
procedimiento de recolección de datos y si éstos comprometieron o no la validez de los 
resultados, el capítulo concluye con algunas sugerencias que permitirían profundizar la 
relación entre laboratorios remotos y aprendizaje. 
Se espera que el presente documento permita al lector conocer los beneficios y áreas de 
oportunidad que representan los laboratorios remotos, como innovación tecnológica aplicada a 
la educación, a través del panorama que se ha construido en base a la literatura existente pero 
sobre todo a través de la óptica de los actores principales del proceso educativo: los 
estudiantes. 
 
 
5 
 
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
 En el presente capítulo se establecen los antecedentes y factores que constituyen el 
contexto educativo en el que se llevó a cabo el estudio; se describen el problema y los 
objetivos que guiaron la investigación; se presenta la justificación de este esfuerzo 
investigativo, los beneficios esperados de éste, así como las limitaciones que deben tomarse en 
cuenta al observar sus resultados. 
Contexto 
Gracias a la combinación de telecomunicaciones, equipo especializado y servicios vía 
Web estudiantes de ingeniería pueden llegar a realizar sus prácticas de laboratorio a cualquier 
hora del día y desde cualquier computadora conectada a Internet. Esto es lo que se conoce 
como laboratorios remotos o a distancia, ya que los estudiantes llevan a cabo ejercicios sin 
estar físicamente presentes en un laboratorio tradicional. Es importante distinguir, sin 
embargo, los laboratorios remotos de los laboratorios virtuales ya que estos últimos se valen 
de simulaciones para la realización de los experimentos y no implican el uso de equipo real 
(Lindsay, Liu, Murray & Lowe, 2007). 
Los laboratorios a distancia persiguen el logro de una experiencia colaborativa en-línea 
y al mismo tiempo esquivar las limitaciones de un laboratorio tradicional como la falta de 
espacio para trabajar, equipo e instrumentos de alto costo, falta de personal y horario limitado 
para el uso del laboratorio (Mendez & Macías, 2007). 
En el Tecnológico de Monterrey el proyecto de implementación de laboratorios remotos 
inició en el año 2002 en el Campus Monterrey con el objetivo de enriquecer el modelo 
educativo de la institución, el cual promueve una participación más activa de los estudiantes 
 
6 
 
colocándolos al centro del proceso de enseñanza-aprendizaje (Martín, 2002). La intervención 
y auspicio del Centro para la Innovación en Tecnología y Educación del Tecnológico de 
Monterrey (Innov@TE) contribuyó a la creación de más laboratorios de este tipo en otros 
campus del sistema incluyendo Santa Fe, Estado de México y Laguna. Actualmente, este 
programa se limita a las disciplinas de Electrónica y Automatización del área de ingeniería en 
las cuales se utilizan las siguientes dos plataformas: 
• eLab para el área de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, en donde los laboratorios 
se utilizan para el análisis y diseño de circuitos eléctricos, electrónicos y digitales; 
la operación se realiza en tiempo real mediante la integración de tecnologías 
computaciones y de telecomunicaciones, sistemas de adquisición de datos e 
instrumentación virtual (García, 2008). 
• TeleLab para la carrera de Ingeniero en Mecatrónica, en donde se realiza “el 
monitoreo, diagnóstico, automatización y control de sistemas continuos y 
discretos, que están basados en controladores programables industriales, 
protocolos estándar de comunicación, sistemas de audio y vídeo, bases de datos y 
servidores Web” (García, 2008, ¶ 11). 
En un futuro cercano se espera que otros campus de la institución se vayan integrando a 
este esquema de prácticas a distancia y que la experiencia adquirida de estos laboratorios 
pueda ser compartida con otras instituciones educativas y permita la colaboración e 
intercambio de conocimientos y mejores prácticas (Sánchez, 2008). 
Como se mencionó los laboratorios remotos ofrecen la posibilidad de enriquecer la 
experiencia educativa de los alumnos además de ofrecerles la comodidad de acceder a éstos 
 
7 
 
desde su casa sin restricción de horario; los estudiantes desarrollan habilidades para trabajo en 
equipo, organización de sus actividades académicas y se procura autoaprendizaje (García, 
2008). Para la institución educativa también existen ventajas ya que se pueden optimizar las 
prácticas con una inversión menor que en laboratorios tradicionales, reducir los requerimientos 
de espacio físico y de personal (Mendez & Macías, 2007). Además los experimentos 
realizados a distancia permiten a los educadores “abordar temas claves que serían muy 
complejos de ejercitar, aprender y evaluar si no se contara con el acceso a un laboratorio 
remoto” (Pogliani, 2007, ¶ 7); sin embargo, aún falta más por conocer acerca de este tipo de 
laboratorios ya que su implementación es reciente y por lo tanto ofrece muchas oportunidades 
para indagar sobre su efecto en el proceso enseñanza-aprendizaje, la forma en que permiten la 
adquisición de habilidades, la aplicación de conceptos teóricos en ambientes de laboratorio y 
la manera en cómo son percibidos tanto por estudiantes como profesores, entre otros. 
Por tal motivo, la presente investigación tiene como objeto de estudio los laboratorios 
remotos ubicados en el Campus Monterrey, que dan servicio a los estudiantes inscritos en las 
materias de Electrónica I y Teleingeniería durante el ciclo escolar agosto-diciembre de 2008. 
Definición del problema 
La reciente implementación de laboratorios remotos en el Campus Monterrey representa 
un paso significativo en el proceso de innovación tecnológica en el área educativa ya que 
persigue el objetivo de mejorar la adquisición de conocimientos teóricos y empíricos a la vez 
de optimizar recursos de alto costo. Como en toda innovación educativa es importante conocer 
si se están produciendo los efectos deseados en la población estudiantil a la que va dirigida. 
 
8 
 
Un primer acercamiento al respecto es conocer la percepción que tienen los estudiantes 
del área de ingeniería sobre el uso que los laboratorios remotos tienen en el aprendizaje de los 
conceptos vistos en las materias relacionadas con dichos laboratorios. La apreciación de los 
estudiantes acerca la teoría presentada en los materiales oficiales del curso, las exposiciones en 
clase, el funcionamiento del equipo de laboratorio, el trabajo en equipo y los aprendizajes que 
resultan del uso de los laboratorios remotos, es una fuente invaluable de información para 
estimar el impacto de los laboratorios remotos en el proceso de aprendizaje ya que los 
alumnos, en el modelo educativo del Tecnológico de Monterrey, son los actores principales. 
Para lograr lo anterior, se considera importante tomar en cuenta la impresión que tienen 
los estudiantes sobre la transparencia en la manipulación del equipo del laboratorio, es decir, 
hasta qué punto consideran que las prácticas que realizan son “reales”. De la misma manera, 
resulta importante indagar la opinión de los estudiantes involucrados en relación al 
funcionamiento del equipo del laboratorio, la facilidad de uso de la interface, el acceso a 
través de una conexión a Internet. Ahora bien, la flexibilidad del horario, considerada en 
general como una ventaja,es un elemento a tomar en cuenta en relación con la organización 
de las actividades académicas y extra académicas de los estudiantes, así como el cumplimento 
con fechas de entrega. Dado que las prácticas son realizadas en parejas es relevante conocer la 
percepción de los alumnos con respecto al trabajo colaborativo, las estrategias que utilizan 
para despejar dudas sobre las prácticas, así como la interacción con sus pares y profesores. 
Finalmente, resulta trascendente indagar sobre la satisfacción que perciben los estudiantes al 
finalizar un curso en el que se han utilizado los laboratorios remotos, la utilidad que advierten 
los estudiantes sobre el aprendizaje adquirido, la sensación de logro y en general conocer si 
consideran valiosa la experiencia educativa en relación con el esfuerzo invertido. 
 
9 
 
Preguntas de Investigación 
Tomando en cuenta los planteamientos mencionados con anterioridad, se formulan las 
siguientes preguntas de investigación: 
 Pregunta de investigación central 
¿Qué percepción tienen los estudiantes de los grupos de Electrónica I y Teleingeniería 
sobre el impacto que tiene el uso de los laboratorios remotos en su aprendizaje? 
Preguntas derivadas 
1. ¿Cómo perciben los estudiantes el funcionamiento de los laboratorios remotos, 
tomando en cuenta la manipulación del equipo, la interface del sistema y la conexión a 
éste? 
2. ¿Cómo perciben los estudiantes los laboratorios remotos en relación con los 
laboratorios tradicionales? 
3. ¿Qué estrategias colaborativas ponen en práctica los estudiantes para realizar los 
experimentos de laboratorio remoto? 
4. ¿Qué mecanismos utilizan los alumnos para prepararse para sus prácticas y despejar las 
dudas que surgen durante el uso de los laboratorios remotos? 
5. ¿Cuál es la percepción de los estudiantes con respecto al valor del aprendizaje logrado 
a través del uso de los laboratorios remotos? 
Objetivos 
Con base en las preguntas mencionadas se establecen los siguientes objetivos de la para 
el presente estudio: 
 
 
10 
 
Objetivo general 
Conocer las percepciones que tienen los alumnos inscritos en las materias de Electrónica 
I y Teleingeniería con respecto a la contribución de los laboratorios remotos su aprendizaje. 
Objetivos específicos 
1. Profundizar en las percepciones que tienen los estudiantes con respecto al 
funcionamiento de los laboratorios remotos tomando en cuenta la manipulación del 
equipo, la interface del sistema y la conexión a éste. 
2. Conocer la percepción de los estudiantes los laboratorios remotos en relación con los 
laboratorios tradicionales. 
3. Comprender las estrategias colaborativas que emprenden los estudiantes al realizar sus 
experimentos de laboratorio remoto. 
4. Explorar los mecanismos que utilizan los estudiantes al prepararse para sus prácticas y 
despejar las dudas que surgen durante el uso de los laboratorios remotos. 
5. Conocer la percepción de los estudiantes con respecto al valor del aprendizaje logrado 
a través del uso de los laboratorios remotos. 
Justificación 
Conocer la percepción de los alumnos con respecto a la forma en que los laboratorios 
remotos contribuyen a su aprendizaje constituye un primer acercamiento a un contexto 
educativo de reciente creación en el Tecnológico de Monterrey; por lo tanto, es probable que 
los resultados del presente estudio arrojen más preguntas que respuestas lo cual establece un 
punto de partida para la realización de posteriores investigaciones. 
 
11 
 
Se espera que la opinión de los estudiantes con respecto a su experiencia de aprendizaje 
proporcione información valiosa para conocer más acerca del impacto de un proyecto de 
innovación educativa como lo son los laboratorios remotos. En primer lugar, se puede realizar 
una valoración de los aspectos técnicos del laboratorio como el funcionamiento del equipo y 
la facilidad de uso de la interface y en consecuencia, realizar los ajustes convenientes. En 
segundo lugar, los datos recogidos a través del presente estudio pueden contribuir a la 
evaluación de la metodología de la clase, al examinar la información que los estudiantes 
proporcionen sobre las estrategias implementadas por los ellos para resolver las prácticas, la 
manera en que aprenden a aplicar los conceptos de la clase en los ejercicios realizados, las 
habilidades que ponen en práctica y la interacción con sus profesores. 
Además, como se muestra en el tercer capítulo de esta investigación, la metodología 
empleada en este estudio permitirá obtener información que ayude comprender el contexto de 
los laboratorios remotos de Electrónica I y Teleingeniería del Campus Monterrey con relación 
a sus aspectos únicos y la interrelación de los diferentes aspectos de esta situación educativa 
en particular: estudiantes, profesores, tecnología y modelo educativo. 
Beneficios Esperados 
Los resultados del presente estudio serán de gran importancia para realizar un 
seguimiento al programa actual de laboratorios remotos así como para la posibilidad de 
implementar mejoras en base a la retroalimentación proporcionada por estudiantes y 
profesores. Dichas correcciones se pueden llevar a cabo en los diferentes aspectos que 
componen el esquema: el equipo del laboratorio, la interface o plataforma que se utiliza para 
interactuar con el equipo, el diseño de las prácticas, la duración de éstas, entre otros aspectos 
que sean de relevancia para mejorar el proceso de aprendizaje. 
 
12 
 
Profundizar en las ventajas de los laboratorios remotos en el proceso de aprendizaje y 
de acuerdo con la perspectiva de los estudiantes, permite tener argumentos más sólidos para 
extender el programa a otros campus del Tecnológico de Monterrey e incluso analizar la 
posibilidad de transferir el esquema a otras disciplinas, como biología, química, física y 
manufactura. En ambos casos se podría tomar la experiencia adquirida a través de eLab y 
TeleLab para replicar los aciertos y resolver los problemas que se han presentado a la fecha. 
Documentar y analizar las vivencias de los alumnos en el contexto de los laboratorios 
remotos permite al Tecnológico de Monterrey compartir con otras instituciones educativas la 
experiencia de una innovación educativa e iniciar un diálogo e intercambio de tecnología, 
conocimientos y prácticas. 
Delimitación y Limitaciones de la Investigación 
El Tecnológico de Monterrey cuenta con diferentes sistemas de laboratorios remotos en 
algunos de sus campus pero la investigación realizada está concentrada exclusivamente en el 
contexto de los laboratorios remotos del Campus Monterrey y en base a la opinión y 
observación de los estudiantes inscritos en las materias de Electrónica I y Teleingeniería 
durante el ciclo escolar agosto-diciembre de 2008. Para medir el logro de las competencias 
educativas que dichos estudiantes alcanzaron mediante las prácticas en laboratorios remotos, 
es necesario pues, la utilización de otro tipo de instrumentos de evaluación y en general, un 
enfoque de investigación distinto al que se llevará a cabo en esta ocasión. 
Por otra parte, a pesar de que existen similitudes entre los laboratorios virtuales y los 
laboratorios remotos, la naturaleza del equipo marca una diferencia importante en la 
experiencia de aprendizaje; en los primeros el equipo es una simulación por computadora 
mientras que en los segundos si cuenta con equipo real. Esto impide, entonces, la transferencia 
 
13 
 
de los resultados de este estudio a situaciones similares en los que se investigue el uso de 
laboratorios virtuales. De la misma manera, los resultados de esta investigación no deben ser 
trasladados a una situación que involucre el uso de laboratorios presenciales ya que el proceso 
de aprendizaje es distinto. 
 La metodología de investigación aplicada a la realización del presente estudio también 
significa una restricción al uso que se pueda dar al producto deésta. Ya que, al utilizarse el 
estudio de casos, no se espera que el los resultados sean generalizados a situaciones similares. 
Por el contrario, será de mayor provecho comprender el contexto a profundidad y la relación 
que existen entre los actores de este caso en particular (Stake, 1999). 
 
 
 
14 
 
REVISIÓN DE LA LITERATURA 
Ciertas áreas de la educación a distancia como la instrucción en-línea y las actividades 
de aprendizaje basadas en sitios Web han experimentado un crecimiento exponencial en 
décadas recientes y como respuesta a este incremento también se han desarrollado 
investigaciones sobre su impacto en la educación. Sin embargo, existen otras áreas que no han 
recibido la misma atención de los investigadores, en parte, debido a su reciente creación y 
porque tienen lugar en disciplinas muy específicas, tal es el caso de los laboratorios remotos. 
Los laboratorios remotos representan un avance en el grado de interactividad que se 
puede lograr en la educación a distancia; éstos ofrecen a los estudiantes la oportunidad, no 
sólo de tener acceso a la información, sino de involucrarse en una experiencia de aprendizaje 
activa. Esta innovación ha sido muy bien recibida por las instituciones educativas ya que 
representa una ventaja, no sólo para los alumnos, sino también para las instituciones mismas 
porque permite efectuar ahorros sustanciales en la compra y mantenimiento de equipo de alto 
costo, establecer dicho equipo en una sola ubicación y permitir que sea accedido por varios 
estudiantes a la vez, y economizar en la contratación de personal (Anandapuram, 1999). 
Precisamente, la mayoría de los estudios llevados a cabo con respecto a los laboratorios 
remotos por expertos en el área como Ashby (2008), Lindsay et al. (2007) o Corter, 
Nickerson, Esche, Chassapis (2004) se han enfocado a analizar los la factibilidad 
tecnológica y económica de la implementación de éstos pero se ha dejado de lado la forma de 
abordarlos desde la perspectiva pedagógica, el impacto en los estudiantes, las estrategias 
educativas y la efectividad en el aprendizaje. 
 
15 
 
En este capítulo se presentan algunos conceptos relevantes para abordar el estudio de los 
laboratorios remotos del área de ingeniería en relación a su contribución al proceso de 
aprendizaje desde la perspectiva de los estudiantes. En primer lugar, se destacan las 
características que distinguen a la ingeniería de otras disciplinas y la necesidad de incorporar 
laboratorios de acuerdo con las exigencias de esta área de la educación; en segundo lugar, se 
abordan los conceptos de la educación a distancia como precedente de los laboratorios 
remotos, en tercer lugar, se describen las características y funcionamiento de los laboratorios 
remotos, y en cuarto lugar, se alude a la relación entre los conceptos de percepción y 
aprendizaje. 
Antecedentes: La Educación en el Área de Ingeniería 
De acuerdo con Bourne, Harris & Mayadas (2005), la educación en ingeniería se ha 
caracterizado por tres rasgos primordiales: un enfoque en el contenido, orientación al diseño y 
la formación de habilidades para la resolución de problemas; en años recientes, se ha 
incorporado también el aprendizaje colaborativo particularmente en la resolución de 
problemas y el desarrollo de proyectos. Ahora bien, la aceptación de la educación en-línea 
como una modalidad factible de la educación superior ha crecido de manera significativa, sin 
embargo este crecimiento no se ha visto reflejado de la misma manera en las carreras del área 
de ingeniería ya que la educación en ingeniería tiene necesidades especiales las cuales no se 
cumplen del todo al ofertarse a distancia. (Bourne et al., 2005). 
De acuerdo con investigadores como Ashby (2008) y Bourne et al. (2005) una de las 
necesidades educativas en el área de ingeniería es cubrir satisfactoriamente materias 
complejas, basadas en el pensamiento abstracto, como lo son las ciencias y las matemáticas; 
materias que tradicionalmente son las más difíciles de enseñar en-línea debido a que requieren 
 
16 
 
del manejo de ecuaciones, uso de herramientas de diseño y sobre todo la práctica en 
laboratorios; este último requisito es una parte fundamental de la educación en el área de 
ingeniería porque contribuyen a la motivación de los estudiantes para aprender y fortalecer la 
comprensión de los conceptos abstractos vistos en clase e incluso contribuyen a complementar 
la información que no haya sido considerada en las exposiciones del profesor ni en los 
materiales oficiales del curso. Además, gracias al uso de los laboratorios, los estudiantes 
“desarrollan habilidades para trabajar en equipo, comunicarse efectivamente, aprender de los 
intentos fallidos y hacerse responsables de sus propios resultados” (Krivickas & Krivickas, 
2007, p. 191). 
 Ahora bien, algunos de los problemas iniciales en el manejo de conceptos abstractos 
han sido resueltos gracias a los avances de las herramientas tecnológicas, tales como el uso de 
animaciones y video digital, que permiten a los alumnos visualizar procesos complejos y 
comprenderlos mejor gracias a su combinación de texto, audio y video. Sin embargo, la 
interrogante de cómo implementar los laboratorios en línea, ha sido mucho más difícil de 
resolver porque, por un lado, se debe asegurar que los estudiantes tengan una experiencia 
práctica a distancia y por otra parte, porque en la mayoría de los casos los alumnos ya están 
acostumbrados a operar los instrumentos directamente (Bourne et al., 2005). 
La introducción de la tecnología a los laboratorios remotos en la educación ofrece la 
posibilidad de responder a las exigencias mencionadas, especialmente proveer a los 
estudiantes la oportunidad de experimentar y poner en práctica los conceptos de una materia 
determinada, necesidades vitales para los alumnos de ingeniería. Sin embargo y a pesar de que 
este tipo de laboratorios ya se encuentran en funcionamiento, se desconoce el impacto que 
esta innovación tiene en el proceso de enseñanza-aprendizaje. 
 
17 
 
Educación a Distancia 
Hablar de laboratorios remotos implica una referencia obligada a la educación a 
distancia, ya que ayuda a entender la tecnología que está detrás de este tipo de laboratorios, así 
como la forma en que se integran a la educación y el posible impacto que puede tener en el 
complejo proceso de enseñanza-aprendizaje en el área de ingeniería. 
De acuerdo con Escamilla, la educación a distancia “ocurre cuando el profesor y el 
estudiante no se encuentran físicamente en el mismo lugar y no necesariamente al mismo 
tiempo” (2007, p. 23); Moore & Kearsley (1996) también comparten el concepto de 
distanciamiento físico y temporal entre maestro y alumno en su definición de educación a 
distancia y agregan que este tipo de ambiente de aprendizaje implica “técnicas especiales de 
diseño instruccional, métodos especiales de comunicación ya sea electrónicos o de otra índole, 
así como arreglos especiales de organización y administración” (p.2). En este sentido, se 
puede señalar que dicha modalidad educativa lleva por lo menos 100 años de existencia, en 
este período los medios utilizados han evolucionado drásticamente, desde el uso del lápiz y el 
papel para los cursos por correspondencia; pasando por una combinación de medios 
audiovisuales que facilitan el aprendizaje, entre ellos, el teléfono, la radio, la televisión, hasta 
los más modernos cursos en-línea que han surgido como resultado de la constante evolución 
de las tecnologías de información y la omnipresencia de las telecomunicaciones (Galusha, 
1997). 
Así pues, la respuesta positiva que ha generado la educación a distancia en la comunidad 
académica, se debe principalmente a su alcance, ya que proporciona facilidad y conveniencia 
de acceso para todo tipo de estudiantes, tanto en tiempo y espacio; además de que es adaptable 
 
18 
 
a diferentes disciplinaso áreas de estudio, entre otras ventajas sobre los campus físicos 
(Anandapuram, 1999). 
Modelos Educativos 
Los medios utilizados en los programas de educación a distancia condicionan, de alguna 
manera, las características del modelo educativo que se puede adoptar. Al respecto, Escamilla 
(2007) identifica tres modelos: estudio independiente guiado, aula remota y modelo interactivo 
basado en las tecnologías de información y comunicación. 
Estudio independiente. En 1973 Moore introdujo la teoría del estudio independiente, una 
pieza clave en el desarrollo de la educación a distancia, dicha teoría señala que el proceso 
educativo puede llevarse a cabo de manera satisfactoria aunque el maestro y el estudiante se 
encuentren en lugares distintos (Galusha, 1997). Este tipo de modelo está basado 
exclusivamente en la lectura de material impreso y a pesar de que ofrece al estudiante amplia 
flexibilidad en tiempo y espacio, la poca o nula interacción con el profesor lo convierte en una 
opción muy limitada para el proceso de aprendizaje. 
Aula remota. En este modelo, se intenta reproducir lo que sucede en un salón de clases 
tradicional utilizando para ello medios de transmisión masiva como lo son la radio o la 
televisión (Escamilla, 2007). El aula remota, a diferencia del estudio independiente, tiene la 
ventaja de alcanzar un número considerable de alumnos al mismo tiempo, sin embargo tiene 
dos desventajas importantes, por una parte el estudiante tiene que acudir a los espacios y 
horarios seleccionados por la universidad para la transmisión de la clase y por otra, el nivel de 
interacción y retroalimentación entre maestro y estudiante es limitado o inexistente (Jones & 
Knezek, 1995). 
 
19 
 
Modelo interactivo. Éste se centra en el desarrollo y procuramiento de materiales vía 
Internet en forma de texto y apoyos visuales; “este tipo de materiales están sujetos a una 
continua actualización que los hace más fáciles de usar y aumentar la efectividad del 
aprendizaje” (Anandapuram, 199, p. 3). Además, las tecnologías utilizadas facilitan el 
contacto entre el profesor y el alumno, e incluso, entre los alumnos a través de discusiones 
interactivas en grupo, proyectos colaborativos y ayuda en-línea; todas estas características del 
currículo de la educación a distancia convergen para recrear y ofrecer al estudiante la 
sensación de estar en un salón de clases tradicional (Anandapuram, 1999). Debido al grado de 
interactividad que incorpora este modelo tanto estudiantes como maestros participan de una 
forma diferente que en la educación tradicional, asociada generalmente a la técnica de 
exposición, y por lo tanto exige un esfuerzo de colaboración; maestro y alumno se convierten 
en cómplices del proceso de aprendizaje, el maestro pasa de ser la única fuente de información 
a un apoyo del proceso de aprendizaje de los estudiantes; éstos, por su parte, asumen el control 
de dicho proceso tomando decisiones importantes acerca de la forma en la que aprenden e 
incluso lo que aprenden (Galusha, 1997). 
Tecnologías asociadas al modelo interactivo de la educación a distancia 
De acuerdo con Ismail (2001) quienes están a favor del uso de las tecnologías de 
información y comunicación manifiestan que éstas ayudan a los estudiantes a mejorar la 
efectividad de su proceso de aprendizaje, desarrollando una serie de habilidades que dan como 
resultado un aprendizaje “significativo, transferible y permanente” (p. 1). Estas ventajas son 
las que han favorecido que el modelo interactivo sea el más adoptado por las universidades 
que ofrecen cursos a distancia. Por esta razón, se estima conveniente explorar las tecnologías 
 
20 
 
que dan cabida a este modelo: Internet, recursos multimedia en la Web, comunicación 
mediada por computadora. 
Internet. A pesar de que la formación a través de la televisión, en el modelo de aula 
remota, se realizó durante años con resultados mixtos, logró generar un cuerpo de 
conocimiento significativo para comprender mejor la educación a distancia; sin embargo, no 
fue hasta la invención de la Internet que fue posible ofrecer un mayor acceso a la educación a 
casi cualquier persona independientemente de su ubicación geográfica (Bourne et al., 2005). 
Internet es una red masiva de computadoras compuesta a su vez por otras redes 
computacionales. Esta estructura permite que millones de computadoras se puedan conectar 
alrededor del mundo haciendo una red en la que cualquier computadora pueda comunicarse 
con otra siempre y cuando estén conectadas a Internet (Norton, 2001). Una vez conectadas 
entre sí, las computadoras pueden intercambiar información digital de cualquier tipo desde 
texto, hasta audio y vídeo. 
Las características tecnológicas de Internet han traído consigo lo que Anandapuram 
llama un “renacimiento educativo” (1999, p.2) a nivel mundial y la han convertido en un 
medio propicio para el progreso del proceso de enseñanza-aprendizaje. Internet se ha 
convertido en la tabla de salvación para todas aquellas instituciones educativas, de diferentes 
países, pobremente equipadas y cuyos altos costos de mantener un campus físico les han 
conducido a explorar las ventajas de integrar esta tecnología a sus programas académicos 
(Anandapuram, 1999). 
Recursos multimedia en la Web. La Web o World Wide Web es quizá el servicio más 
socorrido para compartir recursos y acceder a información ya que gracias a su versatilidad se 
pueden mostrar diferentes tipos de contenido, dado que la interface de los laboratorios remotos 
 
21 
 
funciona a través de la Web es importante conocer los mecanismos de ésta. Este servicio 
consta de una serie de documentos electrónicos interconectados a través de hipervínculos y 
que utilizan Internet como su estructura o plataforma. Para que una computadora pueda enviar 
y recibir datos en la Web se debe utilizar un protocolo de comunicación conocido como 
HTTP, el contenido de la Web es desarrollado, diseñado y publicado usando una variedad de 
editores HTML, programas que permiten que cualquier persona pueda diseñar, producir y 
compartir su trabajo en Internet; algunos de los editores de HTML más comunes son 
Dreamweaver de Adobe, iWeb de Apple y Expression Web de Microsoft (Beekman & Quinn, 
2007). Para visualizar esta información el usuario requiere estar conectado a Internet y tener 
un navegador de Internet como Internet Explorer, Mozilla Firefox o Netscape Navigator para 
acceder a un documento Web o página Web; originalmente una página Web sólo podía 
contener texto pero en la actualidad es posible incluir en éstas texto, imágenes fijas, sonidos, 
animaciones y video. (Ismail, 2001). 
De acuerdo con De León “el empleo de los recursos multimedia ha cobrado gran fuerza 
en los cursos en línea” (2007, p.203); los usuarios de Internet pueden realizar búsquedas, a 
cualquier hora del día, en los catálogos electrónicos de las bibliotecas que ofrecen ese servicio 
en-línea y también en los motores de búsqueda pueden consultar su correo electrónico e 
incluso participar en simulaciones (Ismail, 2001). 
Comunicación mediada por computadora. Los recursos Web son tal vez los más 
populares en Internet, gracias la versatilidad de dichos recursos y la ubicuidad de la Internet 
sin embargo no son el único tipo de servicios que se encuentran disponibles (Beekman & 
Quinn, 2007). Las características actuales de Internet le convierten en un medio rico de 
información que permite que los usuarios de computadoras alrededor del mundo lleven a cabo 
 
22 
una gran variedad de actividades de comunicación, “donde se privilegia la cooperación y el 
trabajo en equipo dando como resultado programas de aplicación colectivos” (Ruiz-Velasco, 
2007, p. 10). Hoy en día los estudiantes se comunican vía e-mail con sus profesores y con sus 
compañeros, participan en grupos de noticias y discusión, envían y reciben archivos a través 
de FTP, participanen audio o video conferencias, se comunican a través de chats en 
plataformas educativas (Ismail, 2001) y en mensajeros instantáneos. 
Un Nuevo Modelo Educativo: el Aprendizaje Combinado 
A pesar de los beneficios de la educación a distancia, en especial el modelo interactivo, 
su implementación no está exenta de críticas, algunos expertos en educación han señalado que 
existen algunos aspectos que deben ser revisados, entre ellos los costos ocultos en los que se 
incurre, uso adecuado de la tecnología y las actitudes de los profesores, estudiantes y personal 
administrativo; todos estos aspectos afectan la calidad del aprendizaje que se busca lograr en 
los programas de educación a distancia (Valentine, 2002). 
Por estas razones algunas instituciones de educación superior han tomado la decisión de 
examinar en sus currículos los aspectos de la educación a distancia y los aspectos de la 
educación presencial que les son más convenientes para combinarlos en un solo modelo que 
ofrezca mayores posibilidades de lograr un aprendizaje significativo. Esta situación es 
particularmente relevante para el área de ingeniería ya que brinda diferentes alternativas para 
una óptima integración de los laboratorios considerando los recursos y limitantes de una 
institución educativa determinada. 
Ante este fenómeno, diversos teóricos han ofrecido sus descripciones de lo que significa 
el aprendizaje combinado, de acuerdo con Mortera, una de las definiciones más adecuadas es 
 
 
23 
 
la siguiente: “la habilidad de combinar elementos de capacitación e instrucción en el salón de 
clase, de aprendizaje a distancia en vivo y autónomo, y de servicios de aprendizaje avanzados 
que dan soporte de manera tal que proveen de un aprendizaje a la medida” (Fox, 2002 citado 
por Mortera, 2007, p. 130). 
 Ahora bien, encontrar la combinación exacta de elementos presenciales y a distancia 
puede ser un ejercicio difícil y para ello es relevante analizar qué razones pedagógicas pueden 
sustentar este tipo de modelo (Mortera, 2007). Es innegable que Internet ha permitido la 
diversificación de materiales educativos y actividades de aprendizaje que están disponibles 
para los estudiantes. Sin embargo, algunos sistemas educativos dan prioridad a la tecnología 
más moderna (Jones & Knezek, 1995); de acuerdo con Ismail, (2001) los detractores de la 
educación basada en el uso de las tecnologías de información afirman que ésta trae consigo la 
deshumanización del aprendizaje, que genera un ambiente de aprendizaje en donde la relación 
con los pares pasa a segundo plano y se privilegia la interacción entre el estudiante y la 
computadora; bajo esta perspectiva la comunicación cara-a-cara, que puede ser uno de los 
medios más ricos con los que cuenta la educación, es desatendida. La incorporación de 
sesiones presenciales a los cursos a distancia promueve la interacción estudiante con 
estudiante y estudiante con profesor, además de favorecer el desarrollo de habilidades para 
trabajar colaborativamente. Balancear las sesiones presenciales con actividades remotas puede 
ofrecer una variedad de medios que brinde mayor efectividad al proceso de aprendizaje. 
De acuerdo con Escamilla (2007) el modelo híbrido es mejor que el modelo interactivo 
en dos sentidos, en primer lugar, incrementa el compromiso social de los estudiantes porque 
las sesiones presenciales permiten que éstos interactúen con sus pares y con el profesor; en 
segundo lugar y para complementar su aprendizaje, los alumnos utilizan las tecnologías de 
 
24 
 
información que les preparan para las demandas del mercado laboral que les espera una vez 
terminados su estudios. 
Estas aseveraciones permiten indicar que el modelo híbrido puede ser una opción 
recomendable para la implementación de los laboratorios en el área de ingeniería; una 
alternativa efectiva siempre y cuando la combinación de elementos remotos y elementos 
presenciales se integren de una manera balanceada que permita al alumno desarrollar las 
habilidades que requiere. 
Laboratorios Tradicionales, Virtuales y Remotos 
Recibir grandes cantidades de material de lectura no sustituye la experiencia que se 
obtiene mediante la realización de las prácticas de laboratorio; incluso, limitarse a describir 
cómo es un experimento en teoría u observar cómo otra persona lo realiza no cumple con los 
requisitos necesarios para una educación apropiada en el área de ingeniería. (Anandapuram, 
1999). Es por ello que para proveer acceso a un mayor número de alumnos las universidades 
han experimentado con diferentes alternativas tecnológicas en combinación con la modalidad 
de educación a distancia, entre ellas el envío de videos educativos, equipos caseros de 
laboratorio, renta de laboratorios de otras instituciones (Anandapuram, 1999) y sistemas 
Aprendizaje Basado en Computadora, o CBT por sus siglas en inglés (Méndez & Macías, 
2007). 
Sin embargo, ninguna de estas opciones ha resultado efectiva ya sea porque los costos 
de implementación siguen siendo altos, como en el caso de los equipos caseros y la renta de 
laboratorios externos, o porque no contribuyen a que los alumnos realmente pongan en 
práctica sus habilidades de experimentación como en el caso de los videos educativos o 
porque presentan limitantes técnicas que les impide ser completamente adoptados en los 
 
25 
 
currículos actuales como dificultades en la programación, estructuras complicadas, 
limitaciones para uso y la adquisición de hardware especializado (Anandapuram, 1999). 
De los intentos por solucionar el problema del alto costo de los laboratorios físicos quizá 
el más exitoso ha sido el software de simulación o laboratorios virtuales. Este tipo de 
laboratorios tiene como propósito que los estudiantes adquieran conocimientos prácticos 
mediante la simulación de cada uno de los pasos de un experimento, recreando así, a través de 
la computadora, el ambiente de un laboratorio tradicional (Aoudi, 2001). 
Los defensores del software de simulación señalan que los costos se reducen 
sustancialmente al implementar un laboratorio virtual, ya que no hay necesidad de comprar 
equipo físico; otra ventaja es que las prácticas se realizan en menor tiempo ya que no hay 
necesidad de montar y desmontar equipo; además del bajo costo, algunos señalan que los 
laboratorios virtuales son mejores porque se pueden ofrecer una variedad de experimentos a la 
vez, ya que un laboratorio físico tiene espacio limitado para incluir diferentes instrumentos. 
(Corter, et al. 2004). 
Sin embargo, la aceptación de los laboratorios virtuales no es generalizada ya que 
existen quienes señalan las debilidades de esta alternativa. Los defensores de los laboratorios 
físicos enfatizan que es prioritario que los ingenieros tengan contacto con el equipo y los 
materiales de los experimentos porque éstos ofrecen mayor información gracias a los aspectos 
de presencia y colaboración que son inherentes a un entorno físico de laboratorio (Corter et al., 
2004). En este sentido, Aoudi (2001) pone de manifiesto diferentes desventajas de las 
simulaciones, a continuación se describen tres de las más importantes; en primer lugar señala 
que los experimentos reales con frecuencia involucran factores externos, como temperatura, 
luz, ruido, mal funcionamiento de los aparatos entre otras variables no controlables que se 
 
26 
 
espera que el alumno sepa manejar, sin embargo las simulaciones sólo ofrecen aproximaciones 
que no consideran estos imprevistos y que además pueden generar resultados erróneos; en 
segundo lugar, indica que dado que los cursos van cambiando de semestre en semestre, la 
revisiones al currículo tienen un impacto en el software que se utiliza, estos cambios resultan 
costosos y tardados; en tercer lugar, afirma que los estudiantes que tienen más habilidades 
para manejar el software de simulación obtienen mejores resultados que quienes no tienenesa 
competencia, por lo tanto el manejo del software toma mayor relevancia que el conocimiento 
de la materia en sí, lo cual produce un resultado inadecuado. Anandapuram (1999), agrega que 
la planeada orquestación de un experimento simulado inhibe la curiosidad e interés de los 
alumnos lo cual afecta su capacidad para observar detalles, para poner cuidado a los 
procedimientos y absorber información nueva. 
Laboratorios Remotos 
Por lo anterior, la alternativa de los laboratorios remotos se perfila como una opción 
viable para las instituciones educativas ya que combina las ventajas de un laboratorio físico 
con las de uno virtual. Diversos expertos se han aprestado a elaborar las cualidades que este 
tipo de laboratorios tienen sobre los tradicionales y los virtuales. 
Bajo costo de inversión. Debido a que los laboratorios remotos no requieren el mismo 
espacio que los laboratorios físicos, la inversión en espacio, mobiliario, instrumentos, 
hardware, software, mantenimiento y personal es mucho menor que la de un laboratorio 
tradicional (Méndez & Macías, 2007). Es importante aclarar que aunque la inversión inicial en 
un laboratorio remoto puede ser considerable, en particular la adquisición de tecnología, a 
largo plazo los ahorros son sustanciales en los rubros de mantenimiento y personal. Esta 
 
27 
 
situación, con frecuencia permite que las instituciones puedan ofrecer cursos económicamente 
más accesibles para sus estudiantes (Aoudi, 2001). 
Conveniencia. Debido a las características que comparte con la educación a distancia, 
los laboratorios remotos llevan la realización de experimentos a la puerta de aquellas personas 
que no tienen acceso a la educación, ya sea por cuestiones de tiempo, distancia o discapacidad. 
En esta situación se encuentran personas que por razones laborales no pueden asistir a clases 
en un horario tradicional pero que desean continuar con su educación, aquellos que viven en 
áreas rurales lejos de las universidades, e incluso para aquellas personas que por incapacidad 
física no han recibido las mismas oportunidades para estudiar (Aoudi, 2001). Dado que los 
alumnos no están sujetos a un horario fijo y pueden asistir a sus sesiones a cualquier hora del 
día, éstos no afectan el funcionamiento normal del laboratorio, ni la carga de trabajo del 
maestro de la clase y los instructores del laboratorio mismo, tampoco se ven en la necesidad 
de preparar instrumentos y materiales (Anandapuram, 1999). 
Realidad. El hecho de usar datos reales adquiridos a través de computadora (Corter, et 
al., 2004) coloca a los laboratorios remotos por encima de las debilidades identificadas en las 
simulaciones realizadas en laboratorios virtuales. Los datos son reales porque los estudiantes 
los han obtenido mediante la interacción con equipo real y además porque tienen la 
oportunidad de realizar los experimentos y ver los resultados de éstos, en tiempo real; todo 
lo anterior, ofrece al estudiante una experiencia de aprendizaje fructífera (Méndez & Macías, 
2007). 
 
28 
 
Historia de los Laboratorios Remotos 
La tecnología que está detrás del concepto de laboratorios remotos no es un concepto del 
todo original ya que forma parte de una serie de intentos que tuvieron como objetivo compartir 
equipo a la distancia. 
Uno de estos esfuerzos se puede ubicar en 1954, con la realización de un experimento en 
el que una maquinaria es teleoperada por primera vez en el Laboratorio Nacional de Argonne, 
Estados Unidos; otro evento importante, son las redes de estaciones de trabajo en laboratorios 
de sistemas de control a las que se podía acceder de manera remota y que fueron 
implementadas en varias industrias a inicios de los 90; a mediados de esta misma década 
estuvieron disponibles los primeros prototipos de laboratorios de acceso remoto basados en 
Internet (Esche, Chassapis, Nazalewicz, & Hromin, 2003). 
De acuerdo con Nedic & Machotka (2007) los primeros laboratorios remotos creados 
fueron aquellos destinados a la robótica e ingeniería de control debido a que sólo estas áreas 
de la industria podían costear la inversión que implicaba tanto el tipo de equipo como la 
contratación del personal que poseía los conocimientos técnicos requeridos. Sin embargo, 
desde que la compañía National Instruments lanzó LabView Internet Server, el desarrollo de 
laboratorios remotos se facilitó y esto le dio la oportunidad a muchas universidades alrededor 
del mundo de que pudieran integrarlos al currículo de ingeniería. 
El constante desarrollo de las telecomunicaciones así como la búsqueda de mejores 
modelos para el sector educativo han traído como resultado que existan alrededor de 120 
laboratorios remotos realizando experimentos con propósitos meramente académicos (Nedic 
& Machotka, 2007); el foco de atención de estos sistemas de laboratorios remotos ha sido casi 
 
29 
 
exclusivo para los campos de la ciencia, la ingeniería y la tecnología. De acuerdo con Ashby 
(2008) entre las aplicaciones más representativas de laboratorios remotos en la educación 
incluyen las siguientes materias: 
(a) circuitos eléctricos y electrónicos 
 (b) sistemas de medición eléctricos y mecánicos 
 (c) mecatrónica 
 (d) sistemas físicos 
 (e) cinemática y control de robots, sistemas discretos de control de máquinas, 
incluyendo controladores lógicos programables 
(f) sistemas de control de procesos de manufactura, y 
 (g) equipo de manejo de datos de tecnologías de información. 
Finalmente, se estima que los experimentos de laboratorios remotos continuarán 
evolucionando en el futuro, entre los desarrollos se puede mencionar mayor exactitud en su 
operación y una mejor integración de éstos en el ámbito educativo; características que los 
harán formar parte de cualquier universidad que ofrezca carreras del área de ingeniería (Nedic 
& Machotka, 2007). 
Definición 
A pesar de que los laboratorios remotos son producto de un complejo sistema de 
telecomunicaciones, los autores que se presentan a continuación coinciden en los aspectos 
básicos que les caracterizan: como son la posibilidad de trabajar a distancia a través de 
Internet, el ambiente de trabajo generado a través de la utilización de software, la existencia de 
un equipo real de laboratorio y la mediación del equipo de cómputo. 
 
30 
 
Méndez & Macías (2007) conciben los laboratorios remotos como aquellos en los que el 
estudiante experimenta con los instrumentos del laboratorio en un ambiente real, recolectando 
datos y supervisando la práctica a través de sensores y transductores reales, lo que da como 
resultado una experiencia de aprendizaje efectiva. Lindsay et al. (2007) los describen de 
manera similar indicando que son aquellos en los que los estudiantes llevan a cabo prácticas 
de laboratorio interactuando con equipo real pero sin la necesidad de estar físicamente en un 
laboratorio tradicional. Shih & Hung (2007), hacen hincapié en las herramientas implicadas 
como parte importante del concepto, para ellos los laboratorios remotos son aquellos que 
habilitan el acceso a equipos físicos de laboratorio vía Internet, mediante la utilización de 
cámaras Web y tecnologías avanzadas de control a distancia. 
Para Ashby, los laboratorios remotos “son ambientes de software que soportan 
experimentos a través de la interacción con equipo real y en donde a los usuarios remotos se 
les permite comunicarse con dispositivos reales para medición y el equipo del laboratorio” 
(2008, p.7). Los laboratorios remotos combinan la naturaleza interactiva del software de 
simulación o laboratorios virtuales pero a la vez proporcionan la experiencia de trabajar en un 
laboratorio real con equipo real. Además de contribuir al desarrollo de las habilidades propias 
de la disciplina del estudiante, el autor indica que los laboratorios remotos con frecuencia, y 
dada sus características, desarrollan en los usuarios habilidadesen el campo del control 
remoto. 
Una concepción similar a la anterior es la proporcionada por Humos en la que se 
presenta a los laboratorios remotos como “ambientes autocontenidos que permiten al usuario 
ejecutar experimentos de laboratorio como parte de un programa de aprendizaje a distancia” 
(2002, p. 1). El autor agrega que estos combinan las ventajas del software de simulación, en 
 
31 
 
cuanto a la conveniencia de no estar limitado a un espacio físico y la efectividad y autenticidad 
de los laboratorios físicos en relación al manejo de materiales reales (Humos, 2002). 
Esche et al. (2003) los conciben como un tipo de laboratorio basado en Internet y 
controlado por computadora, en el que los experimentos se encuentran accesibles de manera 
remota y en donde los estudiantes tienen la posibilidad y conveniencia de compartir recursos 
limitados desde cualquier lugar, a cualquier hora de una forma más eficiente que la que se 
puede lograr a través en los laboratorios físicos. 
Nedic & Machotka (2007) distinguen seis categorías de laboratorio remoto; las primeras 
tres de acuerdo con el nivel de interactividad que el laboratorio ofrece a los usuarios y las 
últimas tres con respecto al número de usuarios que pueden acceder al experimento de manera 
simultánea y el nivel de colaboración alcanzado. 
 
Nivel de interactividad: 
• Experimento sensor; en donde los usuarios sólo pueden monitorear la ejecución 
de un experimento pero no pueden interferir en él. 
• Experimento de tipo Batch; donde la totalidad del experimento y sus parámetros 
son especificados con anterioridad, el usuario envía estos datos al sistema y espera 
a que éste se encuentre disponible. Cuando el sistema está vacante, el experimento 
es ejecutado y los resultados son guardados en una base de datos para que el 
usuario los consulte posteriormente. 
• Experimento interactivo; aquí el usuario puede interactuar con el experimento y 
los instrumentos durante su ejecución, es decir, en tiempo real. 
 
32 
 
Número de usuarios y nivel de colaboración: 
• Laboratorios de un solo usuario; en este tipo de laboratorios sólo un estudiante 
a la vez puede interactuar con el experimento. 
• Laboratorios semi-colaborativos; donde sólo un estudiante puede controlar el 
experimento y los otros miembros del grupo observan lo que éste realiza. 
• Laboratorios colaborativos; donde un grupo de usuarios, ubicados en puntos 
distantes pueden controlar el experimento al mismo tiempo y comunicarse entre 
ellos. 
Una vez presentadas las diferentes concepciones o definiciones que se han consultado 
sobre los laboratorios remotos, para efectos de este estudio, conviene retomar los siguientes 
aspectos; por un lado, enfatizar que se trata de un equipo real de laboratorio al cual se accede 
de manera remota a través de Internet y por otro, que para que el usuario pueda interactuar 
con dicho equipo debe contar con una computadora y un software. Debido a la importancia 
dichos aspectos, éstos se presentan con mayor detalle en la siguiente sección de este capítulo. 
Arquitectura de un Laboratorio Remoto 
Es importante hacer notar que la mayoría de los modelos de laboratorios remotos 
existentes son producto del esfuerzo particular de cada institución educativa; como 
consecuencia no existe un acercamiento estándar a la arquitectura de éstos; se puede decir que 
en cierta forma, cada modelo es único y que la complejidad de los laboratorios varía de 
acuerdo a los temas y necesidades educativas de la universidad en que se han implementado 
(Ashby, 2008). Sin embargo, a nivel conceptual si se puede hablar de ciertos aspectos en 
común, estos se categorizan en requerimientos de hardware y de software. A continuación se 
 
33 
muestra cómo se integran estos dos aspectos del modelo y además se describe el proceso 
típico que sigue un usuario para realizar una práctica de laboratorio remoto. 
Hardware. Los laboratorios remotos siguen un modelo que en redes computacionales se 
conoce como cliente/servidor. En este caso, el cliente es la computadora del usuario del 
laboratorio, que puede ser un estudiante o incluso el instructor de la clase; por otra parte, el 
lado del servidor está típicamente compuesto por el equipo de laboratorio, es decir, el servidor 
Web, la computadora conectada al experimento del laboratorio y el equipo del experimento en 
sí. 
• La computadora del cliente. El cliente en un modelo de laboratorio remoto es la 
computadora que se utiliza para acceder al laboratorio, el cliente típico es la 
computadora del estudiante a distancia (Aoudi, 2001), aunque en algunos casos, la 
computadora del instructor de la clase también se convierte en cliente cuando éste 
accede a los diferentes experimentos del laboratorio remoto. 
• El servidor del laboratorio. El laboratorio requiere de una computadora de alto 
rendimiento para que funcione como servidor Web (Trevelyan, 2003), esta 
computadora está conectada a Internet (Machotka & Nedic, 2006), de esta 
manera, los usuarios remotos pueden acceder a los experimentos mediante la 
utilización de un navegador de Internet, que se encuentra instalado en su propia 
computadora (Humos, 2002). 
• Computadora conectada al experimento. Este componente del modelo se 
encarga de mediar y controlar los diferentes pasos del experimento. La 
computadora interactúa con el estudiante recibiendo los parámetros que éste envía 
 
 
34 
 
(Alhalabi, Hamza & Humos, 2008), dichos parámetros son convertidos en datos 
comprensibles y aceptables para los sensores y accionadores correspondientes; el 
equipo, entonces, reacciona de acuerdo a estas órdenes (Leleve, Benmohamed, 
Prevot & Meyer, 2003). 
• Equipo del experimento. Este dispositivo, o grupo de dispositivos programables, 
varía dependiendo del curso en el que se ha implementado el laboratorio remoto. 
Generalmente, incluye un grupo de sensores que recogen la información necesaria 
para operar las variables del experimento, como temperatura, presión, movimiento, 
aceleración, fuerza, entre otros (Alhalabi et al., 2008). También es necesario 
considerar un grupo de accionadores, estos mecanismos se utilizan para controlar 
otros dispositivos del experimento como brazos mecánicos, motores, válvulas, 
interruptores, entre otros (Humos, 2002). Los sensores y accionadores dependerán 
de la disciplina a la que pertenezca el experimento, como por ejemplo, 
Electrónica, Química, Automatización, Robótica, Procesos de Manufactura, etc. 
(Leleve et al., 2003). 
• Cámara de video. Una cámara de video es generalmente incluida en el modelo 
para transmitir lo que está sucediendo en las instalaciones del laboratorio físico 
(Chen, Chen, Ramakrishnan, Hu & Zhuang, 1999) y proveer a los usuarios de una 
retroalimentación visual, a través de Internet, sobre el comportamiento de su 
experimento. (Humos, 2002). La cámara puede estar apuntando hacia el 
experimento, sin embargo algunos modelos más modernos le proporcionan al 
 
35 
 
usuario un control remoto para que éste pueda mover la cámara hacia los lados, 
hacia arriba y abajo e incluso acercarse o alejarse del experimento (Aoudi, 2001). 
 
 
 
Figura 1. Arquitectura de un laboratorio remoto 
 
Software. Además del equipo, tanto el cliente como el servidor deben contar con los 
programas computacionales necesarios para que el equipo pueda ser operado y también para 
establecer la comunicación entre ambas partes. Los requerimientos de software para la 
computadora del cliente son principalmente contar con un navegador de Internet, sin embargo 
por el lado del servidor se requiere contar con una aplicación de servidor Web, software para 
la adquisición de datos, una base de datos y software para uso de la cámara de video. 
• Software del cliente. Para que el estudiante pueda acceder a la interface gráfica 
del laboratorio remoto, es imprescindible que su computadora esté conectadaa 
 
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Internet y que tenga instalado el software necesario para navegar en Internet, 
como Internet Explorer, Netscape Navigator o Mozilla Firefox. El navegador de 
Internet le permitirá mostrar en su computadora una interface gráfica amigable que 
contiene todos los elementos necesarios para manejar los instrumentos del 
laboratorio, visualizar las medidas, controlar y reconfigurar los circuitos visualizar 
las imágenes transmitidas por la cámara de video, todas estas acciones en tiempo 
real (Méndez & Macías, 2007). 
• Aplicación de servidor Web. Este programa es imprescindible en el modelo de 
laboratorio remoto ya que permite al servidor del laboratorio manejar el protocolo 
TCP/IP (Chen et al., 1999) para enviar y recibir información a través de Internet, 
así como aceptar solicitudes HTTP de los navegadores de Internet de los usuarios 
(Aoudi, 2001) y dar respuesta a dichas solicitudes enviando a los usuarios los 
elementos de la interface gráfica a manera de páginas Web. 
• Base de datos. Este software es necesario para administrar los datos de los 
usuarios, en especial el proceso de autentificación y a la vez para ratificar que la 
comunicación en-línea es segura (Alhalabi et al., 2008); la complejidad de la base 
de datos dependerá del tipo de información que maneje así como el número de 
usuarios a los que se ofrece el servicio (Humos, 2002). 
• Software para la adquisición de datos. Este software sirve de enlace entre los 
sensores, accionadores y cualquier otro dispositivo que forme parte del 
experimento y el servidor; su función principal es comunicar los comandos de la 
 
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computadora a los dispositivos del experimento así como comunicar las medidas o 
resultados de regreso a la computadora. (Alhalabi et al., 2008). 
• Software para cámara Web. Para poder enviar las imágenes de video a la 
computadora del usuario es necesario contar con un software que permita 
transmitir dichas imágenes en tiempo real desde el equipo de laboratorio (Aoudi, 
2001). 
Proceso. Una vez que se cuenta con el hardware y software instalado, el laboratorio 
remoto puede ser utilizado por el estudiante para realizar sus experimentos. El proceso de una 
típica práctica de laboratorio remoto ayuda a explicar la forma en que interactúan cada uno de 
los componentes del modelo. Primeramente, se pueden identificar dos grandes etapas: antes 
de la práctica y durante la práctica. Cada una de estas etapas se subdivide en pasos más 
específicos como se describe a continuación. 
• Antes de la práctica. Es probable que los usuarios primerizos deban darse de alta 
en la plataforma o sitio Web del laboratorio remoto (Aoudi, 2001), este paso sólo 
debe realizarse la primera vez que se accede al sitio, proporcionando los datos 
correspondientes para que se guarde el registro. Ahora bien, para que los alumnos 
puedan realizar los experimentos es imprescindible que tengan los conocimientos 
necesarios y además del material visto en clase, cada práctica de laboratorio 
remoto debe estar acompañada de los recursos educativos apropiados dentro de la 
misma plataforma; estos podrán ser procedimientos de laboratorio, documentación 
o material multimedia. Se debe asignar un espacio, de preferencia en la misma 
plataforma, para la descarga de cualquier herramienta de software necesaria, tanto 
 
 
38 
 
para los paneles de control del equipo como para las operaciones de recolección de 
datos. Una vez que el estudiante se considere listo para realizar el experimento, 
éste debe agendar su práctica o ejercicio a través de un recurso que administre el 
horario del laboratorio (Ashby, 2008). 
• Durante la práctica. Asumiendo que el alumno ya realizó su reservación, éste 
deberá acceder al sitio Web del laboratorio remoto. Al entrar al sitio el estudiante 
encuentra, típicamente, un punto de acceso seguro para darse de alta o log-in. El 
usuario se identifica y espera una autorización por parte del servidor para obtener 
una sesión válida del laboratorio remoto (Chen et al., 1999). Posteriormente, en la 
computadora del estudiante se muestran las páginas Web correspondientes, de esta 
página el alumno debe seleccionar el experimento que le corresponde realizar. El 
alumno realiza, entonces su práctica remota, esta sesión incluye mediciones, 
recolección de datos, revisión el estatus del experimento por medio de sensores y 
transductores reales, diseño y manipulación del equipo (Méndez & Macías, 2007). 
El estudiante controla el equipo del laboratorio a través de una combinación de 
interfaces que simulan paneles de control. La recolección de datos durante la 
sesión de laboratorio puede ser realizada a través de impresiones de pantalla o 
screen shots en la computadora del estudiante, registro manual de los datos que 
proporciona la cámara Web, descargas de archivos o métodos alternativos que 
sean particulares al equipo de laboratorio que se está usando. En esta etapa y dado 
que los estudiantes podrían requerir ayuda en tiempo real, es recomendable que 
éstos cuenten con algún tipo de asistencia en línea, un instructor virtual que 
resuelva las dudas de los alumnos de manera oportuna (Ashby, 2008). En general, 
 
39 
 
el estudiante recibe retroalimentación del equipo de laboratorio mediante una 
combinación de video, a través de las imágenes enviadas a través de la cámara 
Web; audio, vía bocinas y datos que se muestran en la simulación de paneles de 
control (Chen et al., 1999). Al finalizar la sesión, el alumno realiza los análisis 
pertinentes, envía los archivos de datos o guarda los cambios realizados a las 
operaciones lógicas y sale de la plataforma o realiza el log out para finalizar la 
conexión con el servidor (Ashby, 2008). La Tabla 1 resume los pasos presentados 
acerca del proceso. 
Tabla 1. Proceso de una práctica típica de laboratorio 
Antes de la práctica 
1. Registro en la plataforma o sitio Web del laboratorio remoto 
2. Revisar y/o descargar el material en-línea 
3. Descarga de software e instalar software adicional 
4. Agendar práctica 
5. Cerrar la plataforma 
Durante la práctica 
1. Acceder a la plataforma / log in 
2. Seleccionar el experimento a realizar 
3. Llevar a cabo lo requerido en el experimento 
• Mediciones, recolección de datos, manipulación de equipo 
• Interacción con el instructor 
4. Finalizar el experimento 
 
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• Envío de datos/guardar cambios realizados 
5. Salir de la plataforma / log out 
 
La combinación de actividades de laboratorio tradicional, telecomunicaciones, equipo 
computacional y software especializado, como se ha presentado hasta ahora, da como 
resultado el concepto de laboratorio remoto. Una alternativa viable para universidades que 
cuentan con recursos limitados y profesores que buscan desarrollar las habilidades 
fundamentales de la ingeniería en los estudiantes. Sin embargo, a pesar de sus posibilidades 
resulta relevante vincular esta tecnología con la percepción que los estudiantes tienen sobre su 
implementación y sobre el impacto en el proceso de aprendizaje. 
Percepción 
En psicología, la percepción es definida como “la manera de integrar las sensaciones en 
patrones significativos. Al percibir un hecho o fenómeno, el cerebro selecciona, organiza e 
integra la información sensorial para construir una ‘imagen’ o ‘modelo del mundo’” (Coon, 
2005, p. 210). Para Gross (2007), la percepción es “la organización e interpretación de la 
información sensorial entrante para formar representaciones internas del mundo externo” 
(p.261). Bajo esta concepción, la percepción es un proceso activo que se origina de las 
sensaciones biológicas tales como la vista, el oído, el gusto, el olfato y el tacto (Coon, 2005). 
Aunque de gran interés, la percepción de objetos como un proceso interno del individuo en 
relación a estímulos físicos, no va de acuerdo con los propósitos del presente estudio; por lo 
tanto se requiere