SaldañaMesaJennyPaola2020

Saneamiento Ambiental

Angel Garcia

16/5/2024

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Saneamiento Ambiental

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PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y
APRENDIZAJE DE TECNOLOGÍA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL
MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD VIRTUAL

Proyecto de grado Tecnología en Saneamiento Ambiental

Jenny Paola Saldaña Mesa
Código 20142085221

Director: Juan Pablo Rodríguez Miranda

Monografía presentada para optar por el título de Tecnólogas en Saneamiento
Ambiental

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
SEDE BOSA PORVENIR
2020

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y
APRENDIZAJE DE TECNOLOGÍA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL
MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD VIRTUAL

Jenny Paola Saldaña Mesa
Código 20142085221

TRABAJO DE GRADO

Monografía presentada para optar por el título de Tecnólogas en Saneamiento
Ambiental

JUAN PABLO RODRÍGUEZ MIRANDA
Ingeniero sanitario PhD
DIRECTOR

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
TECNOLOGÍA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL
BOGOTÁ D.C
2020

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

AGRADECIMIENTOS
Agradezco a todas las personas que directa o indirectamente han estado involucrados con el
desarrollo de este proyecto. Especialmente a mi director el profesor Juan Pablo Rodríguez
Miranda, quien desde un principio confió en mí y me apoyó incondicionalmente en todo
momento, de igual manera al señor Efraín Falla quien contribuyó ampliamente en el desarrollo
de este proyecto con su conocimiento.
Y de igual manera a la Universidad Distrital Francisco José de Caldas que me brindó
conocimiento y formación ética durante todo este tiempo.

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

Resumen

Este trabajo consiste en proponer nuevas herramientas que permitan mejorar el proceso de
enseñanza, que faciliten transmitir el conocimiento con la implementación de las nuevas
tecnologías que para la fecha ya se encuentran disponibles o al alcance de la sociedad. En
especial, se dirige para la comunidad estudiantil de diferentes niveles de formación
académica, a través de internet, debido a la deficiencia existente en los procesos de enseñanza
convencionales, con el fin de superar la barrera actual entre estos procesos y la
implementación de las nuevas tecnologías. Así, se presenta como propuesta de mejoramiento
en la enseñanza por medio de la implementación de la realidad virtual, con aplicación en el
proyecto curricular de Tecnología en Saneamiento Ambiental de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas, para los estudiantes de primer ingreso.
Actualmente existen diferentes herramientas didácticas empleadas para mejorar los procesos
de enseñanza, como lo es la realidad virtual, realidad aumentada y la realidad mixta. La
realidad virtual es un medio tecnológico que consiste en la simulación dinámica en el cual se
introduce al usuario en un mundo artificial que percibe como real con base en estímulos de
los órganos sensoriales.

Palabras clave: realidad virtual, enseñanza, internet, tecnología.

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

Abstract

This work consists of proposing new tools to improve the teaching process, which facilitate
the transmission of knowledge with the implementation of new technologies that are already
available or available to society, especially in the student community at different levels of
academic education, via the internet, all this due to the deficiency in conventional teaching
processes, in order to overcome the existing barrier between the conventional teaching
process and the implementation of the new technologies is presented as a proposal for
improvement in the teaching process through the implementation of virtual reality applying
it in the project Technology curriculum in environmental sanitation of the District University
Francisco José de Caldas to students of first income.
Currently there are different didactic tools used to improve teaching processes, such as
virtual, augmented and mixed reality virtual reality is a technological means that consists of
dynamic simulation in which the user is introduced into an artificial world that perceives as
real based on stimuli to the sensory organs.

Key words: virtual reality, teaching, internet, technology.

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

Contenido
1. Introducción .............................................................................................................. 10
2. Justificación .............................................................................................................. 14
3. Objetivos .................................................................................................................. 15
3.1 Objetivo General .................................................................................................... 15
3.2 Objetivos específicos .............................................................................................. 15
4. Estado del arte .......................................................................................................... 16
4.1 Enseñanza............................................................................................................... 16
4.2 Aprendizaje ............................................................................................................ 17
4.3 Evolución de la enseñanza ...................................................................................... 19
4.5 La educación y/o enseñanza en Colombia ............................................................... 21
4.6 Tecnologías aplicadas a los procesos de enseñanza ................................................. 24
4.6.1 Realidad aumentada ......................................................................................... 28
4.6.2 3D .................................................................................................................... 29
4.7 La realidad virtual en la educación .......................................................................... 30
4.8 Realidad virtual ...................................................................................................... 33
4.9 Evolución de la realidad virtual .......................................................................... 36
4.10 Actualidad de la realidad virtual ......................................................................... 37
4.11 Software y Hardware ............................................................................................ 38
4.11.1 Software ......................................................................................................... 38
PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

4.11.2 Hardware ....................................................................................................... 39
4.11.3 Software y hardware en realidad virtual .......................................................... 394.12 Características de la realidad virtual ...................................................................... 40
4.13 Tipos de realidad virtual ....................................................................................... 41
4.14 Diferencias entre Realidad Virtual y Realidad Aumentada .................................... 42
4.15 Aplicación de la realidad virtual............................................................................ 43
4.16 Aplicación de la realidad virtual en Colombia ....................................................... 44
5 Metodología .............................................................................................................. 46
6 Resultados ................................................................................................................ 49
7 Conclusiones............................................................................................................. 51
8 Bibliografía ............................................................................................................... 53

ILUSTRACIÓN 1. DIFERENTES PUNTOS DE ACCESO A UN ALMACÉN EN REALIDAD VIRTUAL
(AUTORÍA PROPIA). .................................................................................................... 12
ILUSTRACIÓN 2. OTROS PUNTOS DE ACCESO A UN ALMACÉN EN REALIDAD VIRTUAL (AUTORÍA
PROPIA ...................................................................................................................... 12
ILUSTRACIÓN 3. ESTRUCTURA DEL SISTEMA DE EDUCACIÓN EN COLOMBIA (MINEDUCACIÓN,
2019) ........................................................................................................................ 24
ILUSTRACIÓN 4. EJEMPLO DE REALIDAD AUMENTADA CON IMAGEN ( (RIGUEROS, 2017). .... 28
ILUSTRACIÓN 5. EJEMPLO DE IMAGEN EN TRES DIMENSIONES (AUTORÍA PROPIA) ................. 29
PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

ILUSTRACIÓN 6. AULAS CON REALIDAD VIRTUAL EN LA UPB (DEFELIPE, 2018). ................. 31
ILUSTRACIÓN 7. INTERACCIÓN HUMANA CON LA REALIDAD VIRTUAL (DEFELIPE, 2018). ..... 33
ILUSTRACIÓN 8. UNO DE LOS PRIMEROS ESTEREOSCOPIOS (TONY, 2016)............................. 35
ILUSTRACIÓN 9. PRIMEROS SENSORAMAS (CROFT, 2018). .................................................. 35
ILUSTRACIÓN 10. PRIMER CASCO DE REALIDAD VIRTUAL (TONY, 2016). ............................. 35

TABLA 1. APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO VENTAJAS Y REQUISITOS ........................................ 19
TABLA 2. EVOLUCIÓN DE LA ENSEÑANZA A TRAVÉS DE LOS SIGLOS..................................... 20
TABLA 3. DIVISIÓN DE LAS INSTITUCIONES DE EDUCACIÓN SUPERIOR SEGÚN LOS PROGRAMAS
QUE OFRECEN (MINEDUCACIÓN, 2019) ....................................................................... 22
TABLA 4. MODALIDADES DE ATENCIÓN DE LA EIAIPI (MINEDUCACIÓN, 2019) ................... 23
TABLA 5. SE EXPONEN ALGUNOS DE LOS PRINCIPALES DISPOSITIVOS QUE PERMITEN LA
INTERACCIÓN DEL USUARIO CON LA REALIDAD VIRTUAL. (AUTORÍA PROPIA) ............... 37
TABLA 6. DIFERENCIAS ENTRE LA REALIDAD VIRTUAL Y REALIDAD AUMENTADA (AUTORÍA
PROPIA) ..................................................................................................................... 42
TABLA 7. DESCRIPCIÓN DE LAS DIFERENTES ÁREAS EN LAS QUE LA REALIDAD VIRTUAL TIENE
APLICACIÓN (ORDÓÑEZ & JÁCOME, 2018). ................................................................. 43

DIAGRAMA 1. LÍNEA DE TIEMPO DE LA REALIDAD VIRTUAL (AUTORÍA PROPIA) ................... 36
DIAGRAMA 2. HARDWARE Y SOFTWARE EMPLEADOS EN LA REALIDAD VIRTUAL(PACHÓN &
MONROY, 2016). ....................................................................................................... 40
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DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

DIAGRAMA 3. COMPARACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA REALIDAD VIRTUAL (AUTORÍA
PROPIA) ..................................................................................................................... 41

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

1. Introducción
La formación académica incluye a la comunicación como un reto para las generaciones
actuales y futuras, ya es parte del pilar del desarrollo social, económico y cultural. Este
desafío se manifiesta en términos de convicciones acerca del mundo y a la adaptación de las
condiciones cambiantes del progreso a nivel tecnológico. Por lo manifiesto, los enfoques
tradicionales de transmitir el conocimiento basados en el uso de libros o de forma presencial
(aula de clase o cátedra), en lugar de memorizar lo aprendido, se pretende dar énfasis en
desarrollar habilidades necesarias para construir y aplicar el conocimiento. Por lo cual, se
propone la realidad virtual (RV) como un apoyo en el que el docente amplíe las habilidades
necesarias y aplique de forma práctica el conocimiento para mitigar la deficiencia existente
en la transmisión del conocimiento docente – alumno, así mismo mejorar los procesos de
enseñanza – aprendizaje, donde los alumnos interactuarán de manera dinámica; aplicado en
un mundo virtual las actividades desarrolladas de una planta de tratamiento de agua potable
para consumo humano (PTAP), sistema de tratamiento que no es de fácil acceso para la
población estudiantil de primer ingreso al proyecto curricular de Tecnología en Saneamiento
Ambiental. Debido a esto los alumnos podrán interactuar en un mundo virtual con el
tratamiento mencionado, les permitirá experimentar estas actividades y les dará una mayor
visualización que desempeñarán a nivel profesional, como tecnólogo en saneamiento
ambiental egresado de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Para la época actual, del desarrollo tecnológico y su aplicación en diferentes áreas, gran parte
de la población estudiantil con sus diversos niveles de formación, cuenta con medios
avanzados como el computador, celular o tablet que le permiten el acceso a la información
de una forma más rápida y sencilla. Por ello, implementar la realidad virtual como una
PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

herramienta en los procesos de enseñanza y aprendizaje, su apoyo resulta viable, por su
importante aplicación en lo educativo y su estimulación.
Realidad virtual
Son escasas las definiciones de lo que es la realidad virtual, debido a esto el término ha sido
aplicado a cualquier desarrollo tecnológico que vaya desde juegos de computadora hasta
películas en tercera dimensión. Ha llevado a que la gente no conozco lo que realmente es la
realidad virtual; dos nuevas definiciones permiten diferenciar la realidad virtual con los
desarrollos tecnológicos, pueden ser los siguientes.
(Según Roehl, 1996).
“la Realidad Virtual es una simulación de un ambiente tridimensional generada por
computadora, en el que el usuario es capaz tanto de ver como de manipular los contenidos
de ese ambiente”.
(Según A. Rowell 1997).
“La Realidad Virtual es una simulación interactiva por computadora desde el punto de vista
del participante, en la cual se sustituye o se aumenta la información sensorial que se
describe”.
En otras palabras, se puede definir que la realidad virtual es una simulación tridimensional
donde se le proporciona información sensorial (visión, sonido y/u otros), con el propósito de
que el usuario sienta que está en el cierto lugar, en el cual puede experimentar las actividades
que nopuede desarrollar de forma práctica en el mundo real, como se evidencia en la
Ilustración 1 e Ilustración 2.
PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

Ilustración 1, diferentes puntos de acceso
a un almacén en realidad virtual (autoría
propia).
Ilustración 2, otros puntos de acceso a un
almacén en realidad virtual (autoría
propia.
La realidad virtual, una tecnología educativa
La realidad virtual, desde sus inicios con el primer simulador desarrollado por el ejército de
los Estados Unidos, ha tenido una evolución a pasos agigantados. Sus aplicaciones han sido
diversas, a tal punto, que la realidad virtual ha sido señalada como un importante desarrollo
tecnológico que permite ser apoyo de los procesos de enseñanza y aprendizaje en diversos
países, debido a que la RV es una tecnología que para la fecha se encuentra presente no solo
en países desarrollados. En muchos países se han establecido varios programas para
introducir una gran cantidad de estudiantes y educadores en esta tecnología. Asimismo, un
número creciente de instituciones académicas han desarrollado programas para la
investigación de las aristas fundamentales de esta tecnología, y hasta algunas escuelas
PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

primarias y secundarias avalan las ventajas de la introducción de la tecnología de la realidad
virtual en los proceso de enseñanza y aprendizaje (R, 2000).

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

2. Justificación
Este proyecto suplementará las actividades de enseñanza desarrollas en las aulas de clase de
los diferentes niveles de formación académica en distintas instituciones; de igual manera
aporta una dinámica disímil a la convencional en donde solo se realizan métodos de lectura
y poca práctica.
Al suplementar los métodos tradicionales, en la formación académica por los medios que
ofrecen las nuevas tecnologías, como lo es la realidad virtual donde el estudiante tendrá la
oportunidad de interactuar en un mundo virtual, las actividades descritas en las aulas
netamente teóricas, mitigarán la deficiencia existente en los procesos de enseñanza y
aprendizaje. Estas nuevas tecnologías aportan sin importar la edad, estrato socioeconómico
o nivel académico; demasiados alumnos cuentan con algún medio tecnológico que les
permita interactuar con las mismas y desarrollar las actividades catedráticas explicadas
teóricamente en las aulas de clase. Esto se propone debido a que los alumnos de primer
semestre en el proyecto curricular de Tecnología en Saneamiento Ambiental tienen muy poco
conocimiento con respecto a su perfil profesional y a las actividades que desarrollarán en su
vida laboral. Por lo anterior, se enfatiza en el desarrolla de un mundo virtual en donde los
alumnos interactúen con la operación de una planta de tratamiento de agua potable para
consumo humano, a la cual no tienen acceso por su nivel de formación y desconocimiento
de las mismas. De igual manera, la conveniencia del proyecto es complementar los procesos
de enseñanza en ciencias tecnológicas convencionales mencionadas, de agua potable.
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DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

3. Objetivos
3.1 Objetivo General
Proponer la herramienta de Realidad Virtual para el mejoramiento en el proceso de enseñanza
de aprendizaje de Tecnología en Saneamiento Ambiental (proceso de tratamiento de agua
potable para consumo humano).
3.2 Objetivos específicos
1. Realizar una descripción de las metodologías de enseñanza de última generación
diferentes a los procesos convencionales.
2. Evaluar los aspectos tecnológicos de los procesos de enseñanza de aprendizaje de
última generación en las universidades.
3. Desarrollar la herramienta de realidad virtual en Tecnología en Saneamiento
Ambiental (proceso de tratamiento de agua potable para consumo humano).

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DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

4. Estado del arte
4.1 Enseñanza
La enseñanza es un proceso humano y cultural complejo que históricamente ha sido
considerado en un sentido estricto de realizar las actividades que lleven al estudiante a
aprender lo que no le es innato, lo que no se le ha dado por nacimiento y potenciar lo que se
le ha dado por herencia genética por medio de los procesos de enseñanza. Por los cuales el
individuo asegura la creación científica, poética, artística, técnica, laboral y religiosa. En
particular, instruirlo y hacer que ejercite la aplicación de las habilidades. (Aníbal, 2007).
El enfoque de los nuevos estudios determina que la enseñanza implica que los estudiantes
aprenden no solo los elementos individuales en una red de contenidos relacionados, sino
también las conexiones entre ellos, de modo que puedan explicarlos con sus propias palabras,
tener acceso y usarlos en situaciones de aplicación dentro y fuera del plantel educativo
independientemente de su formación. No obstante, para que esto sea posible, el docente debe
actuar como mediador en el proceso enseñanza-aprendizaje de los alumnos, estimulando,
motivando y aportando criterios a los estudiantes.
La evaluación permite la regulación entre los procesos de la enseñanza y el aprendizaje, para
que el alumno se adapte al sistema educativo y al mismo tiempo el sistema se adapte a él;
hace que el estudiante sea el protagonista de su propio aprendizaje, de su propia capacidad
de imaginar. Los alumnos descubren verdades conocidas para el maestro, pero nuevas para
ellos. La imaginación no tendrá límites y habrá que buscar la forma de comunicarla a los
compañeros, discutirla, compartirla y disfrutarla. El alumno es más creativo y participativo
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VIRTUAL

y el objeto de conocimiento se construye activamente en la mente del alumno. (Rodríguez,
2010).
Teniendo en cuenta lo anterior se puede considerar que la enseñanza – aprendizaje es un
proceso continuo de construcción a partir de la apropiación que profesores y estudiantes
hacen en entorno a su quehacer; bajo la perspectiva del aprendizaje, donde la enseñanza se
concibe como el proceso en el que se proporcionan al estudiante escenarios educativos útiles
para el desarrollo de sus capacidades de construcción de significados a partir de las
experiencias de aprendizaje.
Es evidente que enseñar significa concretamente prever y proyectar la marcha de ese proceso,
imprimiendo una organización funcional al programa y reuniendo el material y los medios
necesarios para estudiar la asignatura e ilustrarla; de manera que permita iniciar a los
estudiantes en el estudio de la asignatura, estimulándolos, proveyéndolos de los datos
necesarios orientando su razonamiento, aclarando sus dudas y fortaleciendo su progresiva
compresión y dominio de la materia (Rochina, Ortiz, & Paguay, 2020).
4.2 Aprendizaje
Aprender comprende la adquisición y la modificación del conocimiento, habilidades,
estrategias, creencias, actitudes y conductas. Exige capacidades cognoscitivas, lingüísticas,
motoras y sociales, adoptar muchas formas. En general se acepta que aprender es importante.
Es un proceso intencional y activo dondelas habilidades y conocimientos que ha adquirido
la persona construyen ideas y significados nuevos, al interactuar con el medio ambiente.
Derivan en un cambio de la estructura cognoscitiva, que es la suma de conocimientos y
habilidades del pensamiento, más o menos organizada, que se han adquirido a lo largo de
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VIRTUAL

toda la vida y que determinan lo que una persona percibe, puede hacer y piensa. El estudiante
aprende lo que se propone cultivar, asimila siempre y cuando construye su conocimiento, ya
sea que relacione la nueva información o que modifique sus nuevos esquemas previos, el
resultado de su aprendizaje siempre es una transformación de sus estructuras cognoscitivas.
En la actualidad se impulsa un modelo educativo que, se centra, no en el profesor como en
el modelo tradicional; tampoco en el alumno como se propuso en algunos centros educativos.
Hoy se busca centrar el modelo educativo en el aprendizaje activo en el que se involucre
herramientas diferentes a las convencionales donde el alumno se enfoca en la memorización
teórica de los diferentes procesos enseñados en el aula, sin que ponga en práctica estas teorías
(Biggs, 2004). De acuerdo al aprendizaje y para propósitos de este proyecto se enfocará en
el aprendizaje significativo. Por el cual los nuevos conocimientos se incorporan en forma
sustantiva en la estructura cognitiva del alumno. Esto se logra cuando el estudiante relaciona
los nuevos conocimientos con los anteriormente adquiridos; pero también es necesario que
el alumno se interese por aprender lo que se le está mostrando, con herramientas dinámicas
y activas, Tabla 1.

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
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VIRTUAL

Tabla 1, aprendizaje significativo, ventajas y requisitos
Aprendizaje significativo
Ventajas del aprendizaje significativo Requisitos para lograr el aprendizaje
significativo
Produce una retención más duradera de la
información.

Significativa lógica del material: el
material que presente el docente al alumno
debe ser organizado para que se dé una
construcción del conocimiento. De igual
manera el material deberá dar apoyo con
medios dinámicos y dicóticos para cautivar
su atención y tener en cuenta que aprende
solo lo que quiere prender.
Facilita el adquirir nuevos conocimientos
relacionados con los anteriormente
adquiridos de forma significativa, ya que al
estar claros en la estructura cognitiva se
facilita la retención de nuevos
conocimientos.

Significatividad psicológica del material:
que el alumno conecte el nuevo
conocimiento con los previos y que los
comprenda. También debe poseer una
memoria a largo plazo, porque de lo
contrario el conocimiento adquirido se le
olvidará en poco tiempo.
La nueva información al ser relacionada con
la anterior, es guardada en la memoria a
largo plazo. Es activo, pues depende de la
asimilación de las actividades de
aprendizaje por parte del alumno.
Actitud favorable del alumno: ya que el
aprendizaje no puede darse si el alumno no
quiere. Este es un componente de
disipaciones emocionales y actitudinales, en
donde el maestro solo puede influir a través
de la motivación. (Espinosa, 2010).

Es personal. Dado que la significación de
aprendizaje dependerá de los recursos
cognitivos del estudiante.

4.3 Evolución de la enseñanza
La historia de la educación va en primer lugar a la división de las edades del hombre; como
ya se sabe la educación está presente en todas las sociedades de la historia pasada, por muy
primitivas que fueran estas, es por esto que la educación ha ido formando al ser humano de
una manera u otra.

Tabla 2.

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

Tabla 2, evolución de la enseñanza a través de los siglos
Evolución de la enseñanza

Antiguamente Los pueblos primitivos tenían como proceso de enseñanza transmitir el
conocimiento de padres a hijos, de generación en generación, la cual
consistía en la enseñanza de las formas de vida, formas de casa, entre otras
que ayudaban al hombre a sobrevivir.
Primeros
sistemas de
educación
Se centran en la enseñanza de la religión y las tradiciones de los pueblos.
Dentro de este periodo de formación se encuentran el antiguo Egipto y los
países de Oriente. La escuela empieza a enseñar los principios de la
escritura, ciencias matemáticas y arquitectura, para esta época la
educación estaba en manos de los sacerdotes (Rodríguez, 2010).
Segunda
tradición de
educación
antigua
Grecia, deriva de Sócrates, Platón, Aristóteles, fueron los pensadores
quienes influyeron la concepción de la educación cuyo objetivo era
preparar a los jóvenes intelectualmente para asumir posiciones de
liderazgo en la sociedad.
Edad media
Siglo IX
Se desarrolla una escuela en el palacio (Inglaterra). El rey Alfredo
promovió instituciones educativas en Inglaterra.
Siglos VII y
XI
La presencia de los musulmanes de la Península Ibérica hizo de Córdoba
un destacado centro para el estudio de la filosofía, la cultura clásica, las
ciencias y las matemáticas. Además de eso se abrieron varias
universidades de Italia, España y otros países.
Periodo del
Renacimiento
Estudio de las matemáticas y los clásicos, se entiende en consecuencia por
interés las culturas griegas y romanas. Se descubrieron manuscritos, y se
introdujeron la enseñanza de las ciencias, la historia, la geografía, la
música y la formación física.
Siglo XVI Se establecieron escuelas, se enseñaban a leer, escribir, nociones básicas
de aritmética, el catecismo en un grado elemental y cultura clásica, hebreo,
matemáticas y ciencias en las que se podría denominar enseñanza
secundaria.
Siglo XVII Progresa la ciencia y la creación de instituciones que apoyaban el
desarrollo del conocimiento científico.
Siglo XIX Periodo donde los sistemas nacionales de escolarización se organizaron
en el Reino Unido, Francia, Alemania, Italia, España y otros países
europeos. (Rodríguez, 2010).
Actualidad La revolución tecnológica ha removido los cimientos de la educación, la
incorporación de la inteligencia artificial en el ámbito educativo, algunas
otras de las revoluciones se evidencian dentro de la tecnología,
pedagógica y social. La educación expandida, el autoaprendizaje, la
formación dual o las llamadas competencias blandas que son nociones que
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VIRTUAL

superan el recinto escolar y extienden los espacios y tiempos de
aprendizaje. (Arcos, 2020).

4.5 La educación y/o enseñanza en Colombia
Durante una gran parte del siglo XIX la educación en Colombia se vio afectada por los
constantes conflictos entre los partidos políticos, y por la relación de estos con la Iglesia
Católica. En 1850 los liberales abandonan la regulación de la educación, se descentralizó
administrativa y fiscalmente autorizando la libertad completa en la institución. En 1870 se
decreta que la educación primaria pública fuese gratuita, obligatoria y laica. De igual manera
el decreto establece que la educación estaría supervisada por el gobierno nacional, durante
los periodos de 1886 y 1887, la constitución y el concordato, el conflicto entre la iglesia y el
Estado. Los conservadores, además de la educación gratuita y obligatoria debería regir por
los conceptos de la iglesia católica a la cual orientaría y la supervisaría. Durante 1892,por
medio de la ley del mismo año se decreta que el gobierno central supervisaría y regularía la
educación del país. (Ramíres & Téllez, 2006).
La incapacidad y rivalidad de los partidos políticos por organizar y regular la educación a lo
largo del Siglo XIX, las guerras civiles y los escasos recursos con que contaba el país llevaron
a que Colombia a comienzos del siglo XX fuera uno de los países más atrasados del mundo
en materia de educación. (Ramírez, Téllez. 2006).
Para el año 2016 la educación en Colombia había superado difíciles y diferentes dificultades,
pero aún enfrenta retos importantes dentro los que se destacaban la aplicación de los niveles
de cobertura y el mejoramiento de la calidad de las instituciones (Melo, Ramos, &
Hernández, 2016).
PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

La educación en Colombia es derecho ciudadano y una prioridad del gobierno. De
conformidad con la Constitución de 1991 y la Ley general de educación de 1994, donde todos
los colombianos tienen derecho a acceder a la educación. La educación obligatoria
actualmente es de 10 años, desde los cinco hasta los 15 años de edad, aunque el gobierno
nacional busca que para el 2030 la educación obligatoria incluya la educación media. La
educación en Colombia está organizada en cuatro etapas clave, Ilustración 3. De igual manera
Colombia con respecto a la educación inicial y atención integral a la primera infancia
(EIAIPI), para todos los menores de seis años. Promueve el enfoque holístico basado en
derechos, que busca abordar la educación de los niños. La estrategia define las tres
modalidades de atención EIAIPI – institucional, familiar y comunitaria de la siguiente
manera:

Tabla 4. En cuanto a la educación superior en Colombia existen aproximadamente 288
instituciones, las cuales ofrecen programas académicos y vocacionales, están divididas en
cuatro tipos principales: Tabla 3 (Mineducación, 2019).
Tabla 3. División de las instituciones de educación superior según los programas que
ofrecen (Mineducación, 2019).
Concepto Decepción
Universidades Corresponden al 28% de todas las instituciones de educación superior
y ofrecen programas académicos de pregrado y posgrado.
Instituciones
universitarias
Representan el 42% de todas las instituciones de educación superior y
ofrecen programas profesionales de pregrados y especialización
(superior al grado inferior a la maestría).
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Instituciones
tecnológicas
Representan el 18% de todas las instituciones de educación superior,
con una oferta de programas técnicos que ofrecen conocimientos y
competencias de alto nivel en la misma área temática.
Instituciones
técnicas
profesionales
Representan el 13% de todas las instituciones de educación superior y
ofrecen programas de formación profesional para trabajos u
ocupaciones específicos.

Tabla 4, modalidades de atención de la EIAIPI (Mineducación, 2019)
Concepto Definición
Modalidad
comunitaria
Se refiere a los hogares comunitarios familiares para niños con edades entre
2 y 5 años y comprende la mayor parte (69) de la prestación de EIAIPI.
Modalidad
institucional
Presta atención en centros a niños con edades entre 2 y 5 años hasta que
ingresen a transición, y comprende el 7% de la prestación EIAIPI.
Modalidad
familiar
Presta atención principalmente en los hogares y está dirigido a
embarazadas, lactantes y niños desde el nacimiento hasta los dos años de
edad en zonas rurales, y comprende el 25% de la presencia EIAIPI.

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Ilustración 3. Estructura del sistema de educación en Colombia (Mineducación, 2019).

4.6 Tecnologías aplicadas a los procesos de enseñanza
En las últimas décadas las tecnologías de última generación no solo se han hecho presentes
en los diferentes procesos laborales, además de permitir facilitar la vida laboral y cotidiana
también se han convertido en una herramienta, en las que los procesos de enseñanza se
pueden apoyar para brindar una formación académica más activa y enfocada a la práctica de
las teorías dictadas de forma convencional.
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La sociedad está en permanente evolución, la educación debe adecuarse a las nuevas
necesidades y cambiar las formas de abordar los problemas relacionados con el proceso de
enseñanza/aprendizaje. (Sanhueza, Bravo, Faundez, & Utreras, 2018).
Los avances tecnológicos le han bridado a la enseñanza del actual siglo la matización del uso
de los medios tecnológicos auxiliares, dentro de los cuales la computadora ha desempeñado
una función preponderante por las ventajas que incorpora, tanto para la explicación de los
conceptos como para su apropiación. En la medida que la tecnología ha ido avanzando se
buscan métodos que resulten efectivos para el proceso docente – educativo. Se puede afirmar
que a cada paradigma de la informática ha estado asociada una versión didáctica que apoye
a la docencia en los contenidos más diversos. (Almeidas, Febles, & Bolaños, 1997). También
el computador es uno de los elementos educativos, relevante como herramienta con la que
los estudiantes se familiarizan más temprano. El ordenador se convierte en un potencial útil
en manos del educador, y es por esto que se selecciona como herramienta TIC el computador,
haciendo un cambio desde el triángulo didáctico tradicional adecuando la educación a las
nuevas necesidades abordando los problemas relacionados con el proceso de
enseñanza/aprendizaje a los medios didáctico actuales, incorporando TIC. (Sanhueza, Bravo,
Faundez, & Utreras, 2018).
El uso de las tecnologías de la formación y la educación en las aulas se ha ido implementando
paulatinamente y en la actualidad construye herramientas con habitual presencia en la
enseñanza.
Una de las grandes incógnitas, en cuanto a la dirección que tomarán los procesos de
enseñanza o la educación, es ¿hacia dónde se encamina la educación?; este interrogante lo
suelen plantear docentes, estudiantes y todo aquel que se encuentre involucrado en el área de
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la docencia. Se cuestiona el ritmo frenético de una sociedad que necesita cada día estar mejor
formada de cara a los retos del futuro, dado que las novedades e innovaciones educativas
empiezan ya a dar respuestas.
Y los retos, dentro de este marco global que se puede entender como cambio educativo,
porque si algo queda claro del futuro instructivo, es que los cambios serán multidisciplinares
y multidimensionales. Asimismo, la revolución tecnológica ha removido los cimientos de la
educación, con aspectos que vaticinan un potencial educativo enorme, como la incorporación
de las nuevas tecnologías y la inteligencia artificial, ampliadas más allá de lo colectivo.
Incurso está la educación expandida o el autoaprendizaje sobre los espacios físicos y
temporales de la escuela.
La educación en los próximos años se enfrentará a varias revoluciones: tecnológicas,
pedagógicas y sociales, pueden ir más allá de las aulas. La educación expandida, el
autoaprendizaje, la formación profesional dual o las llamadas competencias blandas son
nociones que superan el recinto escolar y extienden los espacios y tiempos de aprendizaje.(Arcos, 2020).
El aprendizaje de las ciencias a nivel universitario ha sido motivo de diversos estudios e
investigaciones por parte de organismos y por particulares en las diversas modalidades de la
enseñanza. Desde hace algunos años y, como vía de innovar el proceso de aprendizaje dentro
de las universidades, se ha considerado incluir las tecnologías de la información y
comunicación (TIC) dentro de las diversas modalidades de estudios, a fin de lograr una
educación pertinente y consistente con la era digital que se vive y desarrolla a paso acelerado.
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Investigaciones sobre la inclusión e implementación de los entornos virtuales de aprendizaje
(EVA), dentro de cualquier modalidad educativa, afirman que estos deben estar respaldados
por teorías del aprendizaje, con el propósito de aportar y considerar elementos pedagógicos
Indispensables en el momento de su diseño, de tal forma que las actividades por desarrollar
conlleven a la construcción de conocimiento compartidos y desarrollo cognitivo. (Aranque,
Montilla, Ramón, & Arrieta, 2018).
No cabe ninguna duda de que las nuevas tecnologías de la información y la comunicación
están llamadas a renovar profundamente la docencia universitaria. Para que ello suceda, los
cambios no pueden quedarse en la solo alteración del soporte, habrá de producir una auténtica
revisión del uso actual que se les está dando. En definitiva, la incorporación de las nuevas
tecnologías debería construir una nueva oportunidad para transformar la docencia
universitaria y optimizar la calidad del aprendizaje de los alumnos, aunque por sí mismas las
TIC no mejorarán la enseñanza. Las nuevas tecnologías hacen posibles nuevas modalidades
de enseñanza-aprendizaje. Sobre todo, la enseñanza a distancia o semipresencial. Pero
requieren igualmente de nuevas competencias en profesores y alumnos para que dichas
fórmulas resulten exitosas. (Canós, Darós, & Liern, 2009).
Aunque las tecnología de la comunicación y la información tienen sus orígenes en las décadas
de los 50 y 60, cabe resaltar que no es hasta las últimas dos décadas que dichas tecnologías
han tenido una mayor presencia; por lo tal se denominan como tecnologías de última
generación, han tenido un gran impacto en la implementación de las actividades laborares y
cotidianas, facilitan dichas actividades y día tras día evolucionan junto con la sociedad. De
igual manera pueden ser aplicadas como apoyo en la enseñanza y el aprendizaje, las cuales
se entienden como realidad virtual, realidad aumentada, animación 3D, entre otras.
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4.6.1 Realidad aumentada
La realidad aumentada tiene sus orígenes en 1960 y se dio con el uso de un dispositivo que
permitía la visualización de gráficos en tercera dimensión. Consiste en combinar el mundo
real con el mundo virtual (ver Ilustración 4), mediante un proceso informático enriquece la
experiencia visual y mejora la calidad de la comunicación del entorno físico y real con
información del entono virtual, así modifica la percepción física del usuario. (Rigueros,
2017).
La realidad aumenta, puede estar presente en gran número de acciones como el deporte,
conducir o ir de viaje, hasta en el trabajo y en el hogar. Sin duda, solo falta un poco de ingenio
para poder aprovechar todas las ventajas que implica esta tecnología.

Ilustración 4. Ejemplo de realidad aumentada con imagen ( (Rigueros, 2017).
La realidad acreciente encaja bien como herramienta de apoyo a la educación, dado que
permite al usuario reforzar el aprendizaje de los contenidos educativos mediante la asociación
del mundo real. Con la realidad aumentada se puede salir del aula y aprender de lo que se
observa, se trata de un concepto diferente de aprendizaje basado en el descubrimiento, del
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mismo modo es una herramienta muy útil dentro de la clase, ayuda a reforzar y asentar los
conocimientos mediante la visualización 3D. (Melo B. I., 2018).
4.6.2 3D
La animación 3D es la base y el núcleo de aplicaciones de realidad aumentada o de los
videomappings y modelos virtuales tridimensionales que generan experiencias inmersas. El
proceso de la creación de un gráfico en tres dimensiones comienza con una serie de fórmulas
y se convierte en un gráfico en 3D. Los algoritmos matemáticos (utilizados con objeto
externo, como imágenes para las texturas) crean objetos poligonales, tonalidades, texturas,
sombras, reflejos, transparencias, translucidez, refracciones, iluminación (directa, indirecta y
global); profundidad de campo, desenfoques por movimiento, ambiente, punto de vista, entre
otras. Toda esa información crea un modelo 3D. Algunas de las aplicaciones de las imágenes
en 3D son: impresoras 3D, aprendizaje y modelado, Ilustración 5 (Cuadros, Rodríguez, &
Valderrama, 2017).

Ilustración 5 ejemplo de imagen en tres dimensiones (autoría propia).
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4.7 La realidad virtual en la educación
Para puntualidad se puede hacer la pregunta, ¿cómo la realidad virtual puede ser una
herramienta para el mejoramiento en el proceso de enseñanza de aprendizaje?
No cabe duda considerar la implementación de la realidad virtual en los procesos de
formación académica, en áreas de conocimientos especiales como aquellas en las que la
visualización de desarrollo de sus procesos resulta difícil. Implementación de modelos
específicos de realidad virtual resultan muy útiles, ya que permiten tener un sentido del
espacio 3D, del que carece cualquier otro sistema de representación gráfica. Además, es una
tecnología, en cuanto a su uso consigue facilitar la explicación de conceptos complejos o
abstractos que de modo teórico es complicado para que los alumnos entiendan. (Vera, Ortega,
& Burgos, 2003).
De igual manera, la implementación de la realidad virtual mejorará la motivación para que
el alumno aprenda y continúe explorando en el mundo virtual, mientras escucha y observa al
mismo tiempo, según afirmó García Ruiz (1998), a partir de experimentos realizados por
Sherman y Judkins (1994); en la Universidad de Washington se demostró que el aprendizaje
con ayudas audiovisuales obtienen una mayor asimilación de los contenidos que los métodos
de enseñanza convencionales no logran; esto debido que los alumnos emplean gran parte del
total de sus sentidos en el proceso de aprendizaje. Los estudiantes no solo pueden leer textos
y ver imágenes dentro de un software de realidad virtual, sino que además pueden escuchar
narraciones, efectos de sonido o música relacionada con el contenido que esté aprendiendo.
Por medio de los demás hardware puede sentir la textura, temperatura de los objetos visuales
que existen dentro del mundo virtual. Permiten que el alumno experimente actividades en las
que no cuente con fácil acceso y de temas que se enseñan de manera teórica haciendo muy
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complejo su entendimiento. Evidencia que la realidad virtual es un recurso didáctico con el
que los profesores se apoyan para atraer la atención de los alumnos y así suplementar los
procesos de enseñanza convencionales. (Otón, Martínez, & Hilera, 2018).
Microsoft y la Universidad Pontificia Bolivariana(UPB) explicaron cómo se están usando
los hololens, lentes inteligentes de realidad mixta, en la facultad de medicina. Donde primero
se realizó un modelo del ojo humano y luego implementaron los lentes a la realidad mixta,
permitieron a los estudiantes y docentes separar las diferentes partes del ojo en cortes que no
son posibles con otras herramientas pedagógicas (ver Ilustración 6), se trataba del primer
modelo basado en hologramas de un globo ocular anatómico en Colombia, no es la única
institución que está haciendo uso de estas y otras tecnologías. En diferentes partes del país y
del mundo se están desarrollando clases que parecen secadas de una escena de película
(Defelipe, 2018).

Ilustración 6. Aulas con realidad virtual en la UPB (Defelipe, 2018).
La realidad virtual tiene un gran potencial para generar oportunidades relacionadas con el
aprendizaje de niños con autismo y otros casos especiales, ya que se ha encontrado que ayuda
a los niños a tener una mejor compresión de las experiencias del rostro, las emociones de
otros en las situaciones sociales y también es una herramienta eficaz para mejorar la
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interacción social y no verbal. Asimismo, se aclara que una de las ventajas de trabajar con
RV es que permite crear experiencias que pueden ajustarse a las individuales y agregan que
los entornos de aprendizaje de realidad virtual pueden ser menos peligrosos, para personas
con autismo. Otro caso es el de Schell Games que desarrolló un laboratorio de prácticas con
RV para estudiantes entre 14 y 18 años. Por medio de los juegos, los niños aprenden de
química y de jugadores destacados en concursos de educación virtual.
¿Es efectivo usar la realidad virtual en la educación?
La UPB, notó que usar la tecnología les permite acercarse a nuevas generaciones de
estudiantes, que nacieron en la era tecnológica y por eso se convierte en una herramienta para
reducir las brechas generacionales con profesores. (Defelipe, 2018).
Entre los beneficios que se encuentran en la implementación de la realidad virtual son:
 RV genera un mayor compromiso estudiantil.
 RV permite el aprendizaje constructivista.
 RV proporciona experiencias auténticas para impactar la identidad del estudiante.
 RV ofrece nueva toma de perspectivas y empatía.
 RV ofrece creatividad y capacidad de visualizar modelos difíciles (Hu-Au & Lee,
2017).
Aunque haya reservas por parte de algunos, no se puede negar que la realidad virtual está
transformando el sistema educativo y es una herramienta valiosa que puede potenciar el
aprendizaje y el desarrollo de las capacidades humanas. Ilustración 7.
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Ilustración 7. Interacción humana con la realidad virtual (Defelipe, 2018).
4.8 Realidad virtual
El crecimiento acelerado de diferentes tecnologías tales como los dispositivos móviles, las
redes que posibilitan la comunicación en todo momento y en todo lugar, y la disponibilidad
de sensores, entre otros, han dado lugar a escenarios donde se entrelazan el mundo virtual y
el mundo digital. El diseño y desarrollo de sistemas computacionales debe contemplar los
nuevos escenarios híbridos que modifican las prácticas cotidianas de las personas, sus hábitos
y formas de interactuar. (Sanz, y otros, 2019).
Durante los últimos años la palabra realidad virtual ha sido mal aplicada a todos los procesos
o desarrollos tecnológicos, se debe aclarar que la primera idea de realidad virtual tuvo su
origen en la primera mitad del siglo XIX; aunque en aquella época no se llegaba a denominar
Realidad Virtual como tal. Este término no llegó sino hasta le segundad mitad el siglo XX,
se trata de un concepto que ha ido evolucionando a través de una serie de inventos y de
publicaciones con el pasar de los años. (Otegui, 2017). Ilustración 8. El primer representante
de la realidad virtual se dio en el año 1965 por Iván Sutherland, quien aseguraba que “crear
un mundo (virtual) que se vea en una pantalla y que parezca real, con sólidos reales, sentirse
real y que responda de manera realista a las acciones del espectador”. Desde entonces la
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realidad virtual ha tenido un exponencial desarrollo hasta el punto en que se encuentra
actualmente, ya que hoy en día la computación gráfica es aplicada en un mundo de ámbitos
de nuestra vida cotidiana; no obstante, fue a principio de los noventa (90) donde la realidad
virtual se volvió más compleja, hizo del término realidad virtual muy popular, sobre todo en
aquellos relacionados con las producciones de Hollywood, donde la tecnología nueva,
capturaba más interés en el público. (Cano, 2018), Ilustración 9 y tres muestran algunas de
esas tecnologías. Estos son algunos de los temimos más populares y más utilizados para
nombrar la realidad virtual, experiencia sintética, mundo virtual, mundo artificial o realidad
artificial, pero todos estos términos significan lo mismo:
 “Gráficos interactivos en tiempo real con modelos tridimensionales, combinados con
una tecnología de visualización que ofrece al usuario la inserción en un modelo de
mundo y con una manipulación directa”. (Fuchs, 1992).
 “Es la ilusión de la participación en un entorno sintético, más que la observación
externa de tal mundo, la realidad virtual se basa en algo tridimensional,
estereoscópico, con el uso de un head-tracker, seguimiento con las manos, cuerpo y
sonido binaural. La realidad virtual es una experiencia inmersiva, multi-sensorial”.
(Gigante, 1993).
 “La realidad virtual se refiere a entornos inmersivos, interactivos, multi-sensorial,
centrados en el espectador, tridimensionales, con la combinación de las tecnologías
necesarias para construir estos entornos”.

 Ilustración 10. (cruz-Neira, 1993).
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 “La realidad virtual te permite navegar y ver un mundo en tres dimensiones y en
tiempo real, con seis grados de libertas (…) en esencia la realidad virtual es un clon
de la realidad física”. (Schweber, 1995).
 “La Realidad Virtual es una simulación de un ambiente tridimensional generada por
computadora, en el que el usuario es capaz de ver como de manipular los contenidos
de ese ambiente”. (Roehl, 1996).

Ilustración 8. Uno de los primeros
estereoscopios (Tony, 2016).
Ilustración 9. Primeros sensoramas
(Croft, 2018).

Ilustración 10 Primer casco de realidad virtual
(Tony, 2016).
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4.9 Evolución de la realidad virtual
La realidad virtual ha tenido una notable evolución desde sus orígenes en el año 1838 hasta
la fecha, pero haciendo un breve repaso de su historia tecnológica y de su evolución solo se
hará hasta finales del siglo XX. Diagrama 1. (Cano, 2018).

Diagrama 1 Línea de tiempo de la realidad virtual (autoría propia).
1838 1929 1945 1958 1966 1967 1971 1979 1984 1994
Primer estereoscopio;
gafas en las que se
situaba una fotografía
para cada ojo con el fin
de crear imágenes 3D.
Primer ordenador eléctrico
(ENIAC); sirvió para la
simulación en la trayectoria
de proyectiles. También se
utilizó en el Proyecto
Manatta para la simulaciónde explosiones atómicas.
Casco HMD; se
trata del mismo
concepto que el
casco anterior, solo
que en una versión
mejorada.

Sistema
Grope II;
permite
visualizar
moléculas.

Novela Neuromancer; durante en
esta evolución ha existido una
gran variedad de publicaciones
sobre la realidad virtual.
Neuromancer es la primera novela
que utiliza por primera vez el
término ciberespacio para hacer
referencia a un mundo virtual.
Primer LinkTrainer;
simulación de vuelo
mecánico. Alrededor
de 500 mil norte-
americanos fueron
entrenados en
simuladores basados
en este modelo.
Primer programa informático de
realidad virtual, programa que
inicia el mundo virtual a través de
imágenes en tercera dimensión,
datos almacenados y acelerados.
De los conceptos que se tienen
de la realidad virtual de hoy en
día, parte de este programa.
Virtual Reality Modeling
Language; se utiliza para la
representación de escenas y
objetivos 3D en el entorno
de una página web.
Primer simulador de vuelo; se
trata de un simulador basado
únicamente en sistemas
informáticos. Resulta muy útil a
la hora de pilotar avión.
Primer casco de realidad virtual; surge
junto con el término realidad virtual.
Utiliza los movimientos de la cabeza
del usuario para realizar los
desplazamientos. También inspiró los
cascos de última generación que se
conocen en la actualidad.

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4.10 Actualidad de la realidad virtual
La Realidad virtual era conocida en la segundad mitad del siglo XX, por el ciudadano común,
aunque también era desconocida por algunos ya que muy poco tenían contacto con ellas, y
una de las soluciones a ese problema se ha desarrollado principalmente a la constante
evolución de los Smartphone. Es así como de esta manera este tipo de dispositivos se ha
convertido en un medio ideal para que las empresas o usuarios particulares puedan acceder a
la experiencia que ofrece la realidad virtual (ver Tabla 5). (Cano, 2018).
Tabla 5. Se exponen algunos de los principales dispositivos que permiten la interacción del
usuario con la realidad virtual. (Autoría propia).
Instrumento Imagen Concepto
Smartphone para RV Se trata de un medio que
permite la visualización de
contenidos a través de su
pantalla y que también
detecta el movimiento de la
cabeza del usuario.
PC para realidad RV

A diferencia del
Smartphone, el PC no
detecta el movimiento de la
cabeza, por lo que resulta
acceder a un entorno de 360
grados sin utilizar unas gafas
como accesorio.
Cascos o gafas de RV

Son utilizadas para la
recreación y visualización
dentro del mundo virtual.
Guantes

Son utilizados para recrear
el sentido del tacto.
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Periféricos

Son utilizados generalmente
para ingresar o sacar
información del sistema,
como dispositivos de
procesamiento de
información.
Otros sistemas

Aproximado a los años 1900
se ha implementado una
tecnología denominada
sistemas cave (cave
automatic virtual
environment).

4.11 Software y Hardware
4.11.1 Software
El término software es un vocablo inglés, que ha sido tomado por otros idiomas como el
español para hacer referencia a términos aplicativos en la informática. Esta expresión designa
al equipo lógico de una computadora, opuesto a los aspectos físicos de la misma.
El software está compuesto por un conjunto de programas que son diseñados para cumplir
una determinada función dentro de un sistema, ya sean estos realizados por parte de los
usuarios o por las mismas corporaciones dedicadas a la informática.
De igual manera se entiende como un conjunto de programas de cómputo, procedimientos,
reglas, documentos y datos asociados que forman parte de las operaciones de un sistema de
computación. También se entiende como los programas que le dan competencias y que
persiguen como fin que las computadoras realicen una función o tarea específica. (Raffino,
2020).

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4.11.2 Hardware
Es la parte que puede ver y tocar de los dispositivos. Es decir, todos los componentes de su
estructura física como pantalla y teclas.
Son las partes físicas, tangibles, de un computador, sus componentes eléctricos, electrónicos,
electromecánicos y mecánicos. Los cables, así como los gabinetes o caja, los periféricos de
todo tipo, y cualquier otro elemento físico involucrado, componen el hardware o soporte
físico (softwarelab, 2020).
4.11.3 Software y hardware en realidad virtual
Para el desarrollo de la realidad virtual es indispensable contar con un ordenador y un tipo
de software especializado, con los cuales, en conjunto, permiten la recreación del mundo
virtual. Tanto como la parte de hardware como de software son imprescindibles para la
creación de un óptimo sistema de realidad virtual, esto debido a las grandes cantidades de
información que capturan, codifican y se transmiten a través de los periféricos de entrada,
con lo que finalmente el hardware y software den respuesta adecuada a los eventos que el
usuario experimenta dentro del mundo virtual. Diagrama 2 (Pachón & Monroy, 2016).
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Diagrama 2. Hardware y software empleados en la realidad virtual(Pachón & Monroy,
2016).
4.12 Características de la realidad virtual
Para definir las características de la realidad virtual se pueden plantear como inmersión,
interacción e imaginación.

Se implemeta
Hardware
Cascos
Aplicaciones
Trajes Guantes
Monitor /
smarphone
Mause
Software
Virtual reality studio
vistapro super cape
quicktime VR
Aplicaciones
Simulan un entorno
virtual en donde se
envuelven los
sentidos
Características de la realidad
virtual
Inmersión
El usuario percibe únicamente los
estímulos del mundo virtual, de
manera que pierde todo contacto
con la realidad. El grado de
inmersión dependerá del contacto
que este posea con el entorno real
Interacción
El usuario interacciona con el
mundo virtual a través de
diferentes dispositivos y recibe la
respuesta en tiempo real a través
de sus sentidos
Imaginación
A través del mundo virtual el
usuario puede concebir y percibir
realidades no existentes (Cano,
2018).
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Diagrama 3. Comparación de las caracterices de la realidad virtual (autoría).
4.13 Tipos de realidad virtual
Según (Cano, 2018), los tipos de realidad virtual se definen en tres, los cuales son los sistemas
inmersivos, los sistemas semi-inmercivos y los sistemas no inmersivos:
 Sistemas inmersivos: son los sistemas que permite que el usuario se sienta parte del
mundo virtual sin tener contacto alguno con la realidad, pero para que el usuario logre
sumergirse por completo en ese mundo virtual es necesario que el usuario cuente con
los dispositivos de hardware como lo son las gafas, guantes, etc.
 Sistemas semi-inmersivos o sistemas de proyección: son los sistemas que permiten
que el usuario se sienta parte del mundo virtual permitiéndole tener contacto con la
realidad, para la interacción el usuario debe contar con los dispositivos de
seguimiento de movimiento de la cabeza. La única similitud queguarda este tipo de
sistema con respecto a los sistemas de inmersión es la necesidad de dispositivos para
la interacción con el mundo virtual, y las diferencias con los mismos radica
principalmente en la experiencia del usuario y el desarrollo tecnológico.
 Experiencia del usuario: los sistemas semi-inmersivos no sumergen
completamente al usuario en un mundo virtual, sino que permiten que este
mantenga un contacto mínimo con la realidad. Los sistemas inversivos, en
cambio, distorsionan los sentidos del usuario y lo evaden de la realidad en la
que está presente
 Desarrollo tecnológico: para los sistemas semi-inmersivos hay sectores que
la tecnología tiene un nivel de desarrollo medio-alto, lo que quiere decir que
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aún no está del todo desarrollado y los problemas por resolver se encuentran
en el movimiento. Ejemplo durante una experiencia que cuenta con mucho
movimiento, donde la vista y el oído medio interno no se coordinan. En otras
palabras, la vista envía señales de movimientos al cerebro mientras que el oído
interno percibe que no existe ningún movimiento.
 Sistemas no inmersivos: lo único que se necesita para acceder al mundo virtual es
una pantalla y los accesorios que permiten la interacción del usuario en este tipo de
sistemas son el teclado, el mouse y el micrófono entre otras series de gadgets.
4.14 Diferencias entre Realidad Virtual y Realidad Aumentada

Una de las principales diferencias entre la realidad virtual y la realidad aumentada fue dada
por Ronald Azuma en 1997, quien asegura que la realidad virtual se compone de elementos
de un mundo paralelo al mundo virtual, y la realidad aumentada combina elementos reales y
virtuales; es interactiva con el mundo real, y está registrada en 3D, ver Tabla 6 (Cuadros,
Rodríguez, & Valderrama, 2017).

Tabla 6. Diferencias entre la realidad virtual y realidad aumentada (autoría).
Cuadro comparativo
Realidad virtual

Realidad aumentada

 Mezcla entre la realidad virtual y
la vida real.
 Crea contexto digital que imita el
mundo real.
 Todo es virtual.
 Incrusta información digital en
el mundo real.
 Se ofrece una mayor libertad
para que el usuario elija el
camino que quiere tomar.
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 Es más envolvente y se tiene una
vista en primera persona donde
los objetivos están dispuestos en
las tres dimensiones especiales.
 Crea un mundo virtual
transportando al usuario a esa
realidad.
 Es considerada “económica” y
no se necesita ningún
dispositivo demasiado costoso.
 Los usuarios pueden interactuar
con contenidos virtuales en el
mundo real y diferenciarlos.

4.15 Aplicación de la realidad virtual

La realidad virtual es una tecnología que tiene sus inicios en el año 1838 y que a lo largo de
los años ha tenido un exponencial desarrollo evolutivo, lo que le ha permitido estar presente
en casi cualquier área técnica, científica o de servicio, ver Tabla 7 :
Tabla 7. Descripción de las diferentes áreas en las que la realidad virtual tiene aplicación
(Ordóñez & Jácome, 2018).
ÁREA DESCRIPCIÓN
Arquitectura La realidad virtual es inicialmente utilizada con modelos de edificios
o espacios, permite visualizar el cómo va a quedar cada una de las áreas
de un edificio de oficinas o de una construcción pequeña como lo es
una casa o apartamento
Medicina En las áreas de la medicina la realidad virtual desarrolla simulaciones
de operaciones, permite que el médico practique procedimientos
quirúrgicos
Educación Para el caso de la educación las posibilidades son máximas, permite la
simulación de laboratorio de física, los estudios anatómicos sin daños
y en general en casi cualquier área, plantea la pregunta ¿qué pasaría sí?
Se encuentre presente
Diseño En el diseño la realidad virtual se aplica para visualizar los posibles
resultados antes de llevar a cabo el desarrollo como tal, un ejemplo de
esto sería cuando se diseña un carro o una intricada red de
conducciones para una central de energía
Militar En el área militar es una de las más interesadas por la realidad virtual,
ya que permite simular batallas sin pérdidas humanas o facilita el
aprendizaje de manejo de vehículos espaciales (Ordóñez & Jácome,
2018).
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Entretenimiento Como se hablaba anteriormente en la historia, la industria del
entretenimiento da a conocer la realidad virtual por medio de sus
producciones (Ordóñez & Jácome, 2018).
Comunicaciones Es un área en donde la realidad virtual es una posibilidad fantástica,
ahí es viable llamar la atención de los usuarios y poder promocionar
determinado producto con la máxima capacidad interactiva (Ordóñez
& Jácome, 2018).
Deporte La realidad virtual permita que los jugadores realicen entrenamientos
como el ciclismo, donde el deportista podrá realizar la ruta sin tener
que salir de su hogar (Ordóñez & Jácome, 2018).
Arte En el arte ya existen museos virtuales, lo que da la posibilidad de
conocerlos de forma virtual sin tener que realizar largos viajes, de igual
manera también existe la posibilidad de asistir a una obra teatral, a una
actuación musical sin más exigencias (Ordóñez & Jácome, 2018).
Aeronáutica Es un sector especialmente adecuado para la implementación de la
realidad virtual, pues el ahorro que supone el entrenamiento de los
pilotos en los simuladores y en el caso de los astronautas, la posibilidad
de simular situaciones que van a presentarse en el espacio hace
rentable casi cualquier inversión.
Cabe resaltar que aún hay muchas áreas en donde la realidad virtual se
encuentra presente, para los propósitos de este proyecto se enfocará la
implementación de la realidad virtual en el área de la formación
académica (Ordóñez & Jácome, 2018).
Gestión
empresarial
Es un sector donde la realidad virtual también está presente con el
desarrollo de un simulador de realidad virtual y ambientes en 360° de
negocios para la gestión empresarial, tuvo como finalidad desplazar la
importancia de la implementación de los simuladores en la gestión
ambiental (Ordóñez & Jácome, 2018).

4.16 Aplicación de la realidad virtual en Colombia

Actualmente las ferias juegan un papel fundamental como metodología de exposición de las
empresas dirigidas directamente a los usuarios y clientes potenciales, en las cuales se busca
optimizar negociaciones, mostrar físicamente productos y en ocasiones hacer pruebas que
determinen la calidad de los mismos. Pero la organización de las ferias tiene un determinado
costo en el cual no se incluye el costo de montaje y desmontaje del estand y los espacios
generales. Entre otros costos, por lo tanto, se desarrolló un estudio donde se relacionaban los
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VIRTUAL

costos de la puesta en marcha de una feria con su desarrollo en realidad virtual, esto aporta
que muchas empresas se encuentran incursionando en el mundo virtual. La aplicación de RV
para eventos en la ciudad de Medellín y en general en Colombia, no tiene documentación
establecida, los niches del mercado van directamente en el sector de la construcción,
videojuegos y muy fuerte a la medicina. La evaluación del proyecto demostró que el diseño
de ferias por medio de la realidad virtual es viable operática, administrativa y comercialmente
(Molina, 2020).PROPUESTA DE MEJORAMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDÍZAJE
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VIRTUAL

5 Metodología

El debate histórico en torno a los paradigmas de investigación y los argumentos a favor y en
contra de las metodologías se han centrado con frecuencia en las diferentes filosofías, con
respecto a asuntos como la posibilidad de generalización, la epistemología o la representación
auténtica de la investigación, las cuales se pueden definir como el conjunto de técnicas que
se emplean para constituir el conocimiento de manera efectiva, y estos son los pasos e
instrumentos que permiten la explicación de fenómenos, o establecer relaciones entre hecho
(Pole, 2008).
El diseño de esta investigación fue cuasi experimental y de carácter descriptivo-
interpretativo y exploratorio, en la que se realizó un análisis bibliográfico de las métodos de
enseñanza convencionales y las herramientas de última tecnología, en las que la enseñanza
se apoye para expandir sus procesos de formación académica de manera activa y didáctica
(Carmen & Ainhoa, 2008).
 Exploratorio. Tiene como objetivo examinar un tema desconocido, poco estudiado o
novedoso, que sirve para familiarizarse con temas relativamente desconocidos.
 Descriptivo. Tiene como objetivo especificar características, propiedades, rasgos del
tema analizado, que sirve para indagar cómo es y cómo se manifiesta un tema y sus
componentes, de igual manera describe hechos, situaciones, eventos entre otros
(Rusu, 2011).

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DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

1. Realizar una descripción de las metodologías de enseñanza de última generación
diferentes a los procesos convencionales
1.1 Compilación de información de los métodos de enseñanza de última generación en
fuentes de investigación, artículos y libros entre otros.
1.2 Seleccionar información de los métodos de enseñanza de última generación por
medio de diferentes páginas web como bases de datos, bloc, bibliotecas virtuales, y
páginas de compañías desarrolladoras de realidad virtual.
1.3 Se considera la realidad virtual como método por implementar en los procesos de
enseñanza.
2. Evaluar los aspectos tecnológicos de los procesos de enseñanza y aprendizaje de
última generación en las universidades
2.1. La recopilación de información sobre las diferentes tecnologías de última
generación implementadas como apoyo en los métodos de enseñanza y
aprendizaje se obtuvo por medio de las páginas web como bases de datos, bloc,
bibliotecas virtuales, y páginas de compañías desarrolladoras de realidad virtual.
Permiten ampliar el conocimiento de la evolución de la educación con respecto
del creciente desarrollo de las tecnologías, por sus características pueden ser
apoyos complementarios en los diferentes niveles de formación académica.
2.2. Se escoge la realidad virtual como una tecnología de última generación, por su
desarrollo y su implantación como método de enseñanza se busca toda la
información necesaria que permita ampliar el conocimiento de sus aplicación,
versatilidad y utilidad en los procesos de enseñanza y predicción.
2.3. Se verifica la información recopilada, para que se pueda hacer uso de esta
extendiendo el conocimiento sobre la implementación del desarrollo de la
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VIRTUAL

tecnología de la realidad virtual, como apoyo en el proceso de formación
académica en la educación superior.
3. Desarrollar la herramienta de realidad virtual en Tecnología en Saneamiento
Ambiental (proceso tratamiento de agua potable para consumo humano).

3.1. Se desarrolló un concepto artístico, el cual es un medio de representación que
abarca no solo la parte visual, también permite que el diseñador trate de emular
todos los sentidos del usuario para que este pueda experimentar una inmersión
completa dentro del software. Para propósitos de este proyecto, el diseño del
software es un recorrido por una planta de tratamiento de agua potable para
consumo humano, la cual se divide en cuatro fases respectivamente.
 Fase 1. Desarenado y coagulación
 Fase 2. Floculación.
 Fase 3. Sedimentación
 Fase 4. Desinfección y almacenamiento
3.2. Diseño de guion, ya que el diseño del software es una visita guiada por una planta
de tratamiento de agua potable. Cuenta con la función de voz en off que explicará
el área en la que el alumno se encuentra durante el recorrido y la función
específica dentro de esas áreas. De igual manera es necesario, para el diseño
tridimensional del software gráficas en 3d, son las que interactúan con al alumno
en cada una de las fases de la planta de tratamiento, permiten que el alumno
experimente la inmersión a este mundo virtual y sentirse parte de él.
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DE TECNOLOGIA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL MEDIANTE LA HERRAMIENTA DE REALIDAD
VIRTUAL

3.3. Programación. Se desarrolla el software en donde intervienen todo lo ya
mencionado; el alumno experimenta una inmersión del recorrido guiado y
adquiere el conocimiento necesario sobre el proceso de tratamiento de agua
potable para consumo humano. De igual manera da a conocer las actividades que
desempeñará en su vida laboral como tecnólogo en saneamiento ambiental.
(Falla, 2020).

6 Resultados
1. Durante muchos años los procesos de enseñanza han sido similares, donde la mayoría
de veces la transmisión del conocimiento se ha desarrollado de forma teórica, este
método es deficiente y dificulta la comunicación entre docente alumno. De igual
manera, deja de lado la implementación de nuevas tecnologías como son la realidad
virtual, su aumento y la animación en 3D. Las tecnologías pueden ser ampliamente
aplicadas en los procesos de enseñanza y hacerlos más dinámicos y prácticos,
permitirán que el alumno se sumerja en un mundo virtual netamente académico,
donde podrán experimentar y conocer los procesos o actividades que dictadas
convencionalmente no quedan claras.
2. La realidad virtual y la animación en 3D permite que el estudiante de introducción al
saneamiento ambiental pueda interactuar y conocer las funciones de una planta de
tratamiento de agua potable para consumo humano. Es un área que solo se ve en
quinto semestre, los alumnos desconocen sus fundamentos necesarios para este
periodo de formación académica. Por lo cual, el proyecto se realizó con el fin de que
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VIRTUAL

los alumnos de primer ingreso a Tecnología en Saneamiento Ambiental pudieran
interactuar con este proceso y darse la idea de las actividades que podrá desarrollar
como tecnólogo en saneamiento ambiental egresado de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas. Para esta era moderna de avances tecnológicos, es
importante facilitar la vida de las personas y la enseñanza de las universidades.
Considerar que por lo menos en cada vivienda se cuenta con un computador, celular
o tableta que permita el acceso del software.
3. La recopilación desarrolla un software de animación en 3D, se evidencia una planta
de tratamiento de agua potable para consumo humano (PTAP); determina las etapas
del tratamiento con una breve explicación sobre su función y aplicación durante el
proceso de tratamiento, https://ar-vr-
experience.com/evicom/proyectos/paolasaldana/index.html; el software fue
programado para pc y navegador google crome con el fin de facilitar el acceso a los
alumnos que no cuenten con