Laboratorios Web

Juego educativo destinado a alumnos de secundaria y bachillerato, el objetivo del juego es que los alumnos identifiquen de forma visual los distintos elementos presentes en un laboratorio de química como sus correspondientes usos y características. En un laboratorio de Química hay gran cantidad de utensilios que se pueden clasificar según el material del que están construido y dependiendo de su funcionalidad:

• Material de vidrio.
• Material de porcelana.
• Material de plástico.
• Material de metal.
• Etc.

El objetivo del juego es que el alumno relacione cada utensilio con su correspondiente nombre, utilidad y características. El juego se desarrolla a través de una serie de preguntas donde se muestran distintas opciones y el alumno tiene que elegir la correcta.

Este laboratorio recrea en un entorno virtual un espacio público real existente en Madrid, la Plaza de la Remonta y su entorno, ubicada en el distrito de Tetuán, allí podrás realizar un recorrido por el entorno virtual simulándolo en condiciones de invierno y verano.

El estudiante, durante los recorridos, será consciente de los problemas existentes en el ámbito urbano, según sus propias características y las necesidades demandadas dependiendo del perfil del avatar elegido (adulto/a o anciano/a), para, posteriormente, proponer medidas de mejora a través de la selección de distintas estrategias de diseño urbano, integrando principios de diseño bioclimático para solucionar los problemas identificados en el escenario virtual.

Con este laboratorio el alumno podrá poner en práctica los conocimientos adquiridos en las clases teóricas, relacionados con el bienestar, confort y salud en un ámbito urbano, a través de un caso práctico sencillo el alumno podrá comprobar el impacto de sus decisiones, como técnicos, en la salud de las personas y la calidad de vida urbana.

Este lugar fue escogido por sus proporciones (es una de las plazas porticadas más grandes de la ciudad), su vulnerabilidad al cambio climático debido al efecto isla de calor urbana, y los problemas relacionados con las condiciones micro climáticas derivadas de su diseño, mobiliario urbano, escasez de vegetación, accesibilidad, falta de mantenimiento, etc. Se cuenta, además, con variables como la radiación solar, temperaturas, humedad y otros datos medioambientales que pueden visualizarse a través del programa. Healthy Urban Design es una iniciativa del Departamento de Urbanística y Ordenación del Territorio de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid, Universidad Politécnica de Madrid, en la que participan dos grupos de investigación: Arquitectura Bioclimática en un entorno sostenible-ABIO y Grupo de Investigación en Arquitectura, Urbanismo y Sostenibilidad (GIAU+S).

El laboratorio consta de dos prácticas:

1. Paseo virtual: en el que se escoge la edad y género del avatar que irá recorriendo el barrio mientras se observan los indicadores de fatiga, calor, hidratación, estrés y miedo. Durante el recorrido se responderá a varias preguntas de un cuestionario.
2. Diseño de la plaza de la Remonta: en el que se colocan elementos urbanos como pavimentos, árboles, fuentes, etc.  para su evaluación según los principios de diseño bioclimático.

El Laboratorio virtual de Física UPM es un entorno virtual 3D que permite estudiar el efecto giroscópico en el vuelo de un helicóptero. El estudiante tiene que pilotar un helicóptero aumentando la sustentación en los distintos sectores del rotor para poder desplazarse a través de unos anillos. Pilotar un helicóptero no está al alcance de los estudiantes en el mundo real,por lo que este laboratorio es fundamental para que los estudiantes puedan aplicar y ver este efecto.

El Laboratorio virtual de Física cuenta con dos zonas distintas dónde realizar las prácticas de laboratorio:un edificio principal de planta hexagonal y un hangar con zona de vuelo.

La primera actividad está formada por teoría y un cuestionario sobre el efecto giroscópico. El estudiante se familiariza con el manejo de los paneles y del cuadro de mando del giróscopo. El laboratorio cuenta en la primera sala con una pantalla virtual en la que se proyectan los conceptos teóricos básicos que explican el movimiento de un giróscopo. Además,también se puede visualizar un video sobre el funcionamiento de un giróscopo real de laboratorio. A continuación,se accede a otra sala en la que se encuentran varias peonzas con distinta geometría sobre las que se puede representar y manipular los distintos parámetros que afectan a este movimiento. Al pulsar una serie de botones,el estudiante elige las magnitudes que desea visualizar,lanza la peonza y observa el movimiento,la variación del módulo y la dirección de los vectores. Finalmente,utilizando los principios de este efecto giroscópico,se debe conseguir que un helicóptero describa determinadas rutas previamente establecidas por nosotros o por ellos mismos,permitiendo en un futuro las competiciones entre estudiantes. Es importante señalar que durante cada una de estas actividades existen cuestionarios de autoevaluación con distinto formato y nivel de dificultad.

En el Laboratorio virtual de Control Ambiental de Obras el estudiante aprenderá a tomar datos sobre las variables ambientales como son ruido, contaminación atmosférica, calidad del agua y tendrá elementos para intentar mitigarlos.

Durante la vigilancia ambiental de una obra, ya sea en ámbitos urbanos o en el medio natural, es necesario que el responsable de su control ambiental elabore una serie de informes basados en datos sobre la calidad del aire, agua, ruido, etc. Tomados en diferentes puntos de muestreo tanto de la obra como de su entorno.

Este entorno virtual permite a los estudiantes realizar prácticas que no podría realizar de forma presencial en una obra, fundamentalmente por motivos de seguridad.

LavCAO se sitúa en una región de Guadalajara, en concreto en Zorita de los Canes. Representa una zona de obras de una Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) próxima a edificaciones y a una zona natural, cercana a un río, siendo una interfaz urbano-forestal.

En este laboratorio se va a realizar la parte de:

1. Acústica

   Tras llegar al lugar de construcción de la EDAR, se dispone de varias herramientas con las que se miden las condiciones ambientales de ruido, temperatura, humedad, viento y su dirección y se realizan fotografías de la localización. El técnico tiene que elegir la situación exacta del sonómetro, orientarlo y posteriormente configurarlo para la medición.

   Consta de 4 fases, donde las tres primeras se realizan antes, durante y después de la construcción de la planta. En la cuarta fase, la EDAR ya está construida, y se deben implantar medidas mitigadoras construyendo pantallas anti-ruido.

   Para concluir la práctica, se realiza un presupuesto de obra.

El laboratorio está dirigido a estudiantes de asignaturas cuyo temario abarca la evaluación de impacto ambiental, tanto las que analizan todas las variables ambientales, como otras más específicas que sólo utilizan alguno de los ejercicios (ej. Acústica Ambiental o Calidad del Aire).

Este recurso docente se puede utilizar en 19 asignaturas, pertenecientes a 9 departamentos de 7 escuelas diferentes de la UPM, con un total de más de 1.600 estudiantes de distintos Grados y Másteres de nuestra Universidad.

Las labores de vigilancia ambiental se deben llevar a cabo durante las fases de ejecución de la obra y después de la fase de construcción, en su fase de explotación.

La vigilancia y el control ambiental de una obra y su entorno es una disciplina común en el ámbito de la ejecución de Proyectos de Ingeniería y Arquitectura.

Con esta práctica el estudiante aprenderá a utilizar correctamente el instrumental utilizado para la toma de datos en un escenario virtual, la localización, posición, modo de tomar el dato, considerar parámetros que influyen, del propio aparato y del escenario, etc.) y realizar un entregable del ejercicio en el que tendrán que interpretar las implicaciones de los resultados obtenidos.

En el Laboratorio virtual de Control Ambiental de Obras el estudiante aprenderá a tomar datos sobre las variables ambientales como son ruido, contaminación atmosférica, calidad del agua y tendrá elementos para intentar mitigarlos.

Durante la vigilancia ambiental de una obra, ya sea en ámbitos urbanos o en el medio natural, es necesario que el responsable de su control ambiental elabore una serie de informes basados en datos sobre la calidad del aire, agua, ruido, etc. Tomados en diferentes puntos de muestreo tanto de la obra como de su entorno.

Este entorno virtual permite a los estudiantes realizar prácticas que no podría realizar de forma presencial en una obra, fundamentalmente por motivos de seguridad.

LavCAO se sitúa en una región de Guadalajara, en concreto en Zorita de los Canes. Representa una zona de obras de una Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) próxima a edificaciones y a una zona natural, cercana a un río, siendo una interfaz urbano-forestal.

El laboratorio consta de dos prácticas:

1. Aguas

   Partiendo de la EDAR en operación, se interactúa con un sistema SCADA, pasando por cinco fases:

   • Pretratamiento
   • Tratamiento primario
   • Tratamiento secundario
   • Tratamiento terciario
   • Tratamiento de lodos

La finalidad de esta práctica es entender la repercusión de algunos parámetros básicos de diseño u operación en los rendimientos y costes.

El laboratorio está dirigido a estudiantes de asignaturas cuyo temario abarca la evaluación de impacto ambiental, tanto las que analizan todas las variables ambientales, como otras más específicas que sólo utilizan alguno de los ejercicios (ej. Acústica Ambiental o Calidad del Aire).

Este recurso docente se puede utilizar en 19 asignaturas, pertenecientes a 9 departamentos de 7 escuelas diferentes de la UPM, con un total de más de 1.600 estudiantes de distintos Grados y Másteres de nuestra Universidad.

Las labores de vigilancia ambiental se deben llevar a cabo durante las fases de ejecución de la obra y después de la fase de construcción, en su fase de explotación.

La vigilancia y el control ambiental de una obra y su entorno es una disciplina común en el ámbito de la ejecución de Proyectos de Ingeniería y Arquitectura.

Con esta práctica el estudiante aprenderá a utilizar correctamente el instrumental utilizado para la toma de datos en un escenario virtual, la localización, posición, modo de tomar el dato, considerar parámetros que influyen, del propio aparato y del escenario, etc.) y realizar un entregable del ejercicio en el que tendrán que interpretar las implicaciones de los resultados obtenidos.

El laboratorio virtual de Instalaciones en la arquitectura permitirá a los alumnos de la E.T.S. de Arquitectura del Departamento de construcción y Tecnología de la Arquitectura,la evaluación y análisis de las distintas instalaciones estudiadas en las asignaturas de Instalaciones y Servicios Técnicos de 4º curso y de Proyectos de Instalaciones de 5º curso y Master Universitario en Diseño de Instalaciones MUDI.

El interés de la realización de un laboratorio virtual de instalaciones en la arquitectura es la imposibilidad física de mostrar a los alumnos el funcionamiento (fluido en movimiento ya sea aire o agua) y la distribución (por estar ocultas en la mayor parte de los casos) de las instalaciones.

La existencia de este laboratorio es fundamental:primero por su originalidad y no existir un laboratorio similar en la UPM ni en otras universidades,y segundo,esencial para facilitar la comprensión de los alumnos en esta materia,a veces,tan difícil de explicar.

El alumno deberá seleccionar la práctica a realizar antes de entrar y la fase correspondiente en la que se encuentre. Para la opción de los esquemas de principio generales de edificio,el alumno debería salir fuera del edificio,y activar el “botón esquema” en el que se activará por capas cada instalación,desapareciendo el edificio. El alumno estudiará y podrá ver en funcionamiento cada una de las instalaciones propuestas,lo que ayudaría a su mejor entendimiento,pues vería el recorrido del agua o del aire,desde su producción hasta su destino (el local).

El perfil de este laboratorio es de alumnos de Grado y Master de Arquitectura.

El objetivo principal del laboratorio es que los alumnos logren un entendimiento completo del funcionamiento de las instalaciones recreadas en el laboratorio virtual,que sin su ayuda no sería posible,debido a que las instalaciones están mayoritariamente ocultas en el edificio.

El laboratorio completo se desarrollaría en un edificio virtual ficticio modelado en 3D,en el que el avatar dirigido por cada alumno,tendrá la posibilidad de pasear por cada una de las estancias y podrá ver y diseñar cada una de las instalaciones a "escala real". En cada estancia el alumno deberá incorporar la instalación correspondiente a cada uso:vivienda,locales comerciales,garajes…

El edificio,común en todas las prácticas,constaría de 5 plantas sobre rasante y una bajo rasante destinadas a:

• Planta baja:Acceso y locales comerciales.
• Planta primera:Oficina de planta abierta.
• Planta segunda,tercera y cuarta:viviendas,dos por planta.
• Planta sótano -1:locales técnicos y garaje.

El laboratorio dispone de dos practicas:

Práctica 1 - INSTALACIONES - Ventilación natural y mecánica en viviendas.

Contenidos:

• Admisión natural e híbrida. Ventilación CTE.
• Admisión y extracción mecánica con recuperador de calor.
• Estudio de los recuperadores de calor y su incidencia en el ahorro energético de una vivienda.

Para ello el alumno deberá diseñar y colocar las rejillas y redes en una de las viviendas del edificio,en la que el avatar podrá entrar y estudiar el comportamiento y circulación del aire en su interior.

Fases de la practica 1:Ventilación:

Zona edificio:Viviendas

Fase 1:Diseño de la red interior de conductos y rejillas de admisión y extracción y conexión con el exterior.

Fase 2:Colocación de la unidad del recuperador de calor y conexión con la red interior.

Fase 3:Esquema de principio en movimiento visualizado desde el exterior.

Fase 4:Cálculo.

Práctica 2 - INSTALACIONES - Ventilación natural y mecánica en garajes.

Contenidos:

• Admisión natural y extracción mecánica. Recreación del movimiento de aire en un garaje. El alumno deberá disponer y diseñar las redes,rejillas de extracción y admisión,ventiladores y estudiar su comportamiento y ubicación.
• Estudio del movimiento del aire.
• Estudio de las distintas ubicaciones y tipos de ventiladores. Axial,centrífugo y de impulsión (sin conductos).

Fases de la practica 2:Garaje:

Zona edificio:Planta -1.

Fase 1:Diseño interior de la red en garaje.

Fase 2:Colocación y estudio de ventiladores y conexión con la red.

Fase 3:Esquema de principio en movimiento visualizado desde el exterior.

Fase 4:Cálculo.

En el laboratorio de Cultivo de alimento vivo para acuicultura: Microalgas , el estudiante aprenderá el proceso de cultivo, desde el laboratorio hasta la producción industrial, de alimento vivo para la cría de alevines de diferentes especies de peces, a partir de una especie concreta de microalga. El estudiante accederá a una réplica en el mundo virtual de un laboratorio especializado en cultivo de microalgas, donde podrán realizar cultivo en pequeña escala utilizando matraces, o a gran escala usando piscinas o depósitos.

Con la realización del laboratorio en el mundo virtual, el estudiante tendrá la capacidad de acelerar/ralentizar el tiempo según las necesidades de la práctica, tiempos que en el entorno real no es posible modificar. Esto permite al estudiante observar el estado de la práctica de forma personalizada en función de las decisiones tomadas, pudiendo realizar la práctica las veces que sea necesario, reduciendo así el coste en muestras y equipamiento, y optimizando el aprovechamiento en los laboratorios reales.

El laboratorio está formado por dos prácticas, en la primera se realiza el cultivo, crecimiento y replicación a mayor escala del cultivo. Y en la segunda, se realiza el mantenimiento y el ajuste del nivel de producción de algas correcto para poder recolectar una cantidad de algas especificada por el profesor en un tiempo dado.

El estudiante realizará las siguientes fases:

• Fase1. Cultivo planctónico

  Las microalgas son planctónicas, unicelulares, organismos autótrofos y constituyen los productores primarios en el mar. En acuicultura, se usan también como alimento para organismos zooplanctónicos (Rotíferos) que por sí mismos también son presa de los peces cultivados o directamente como alimento de los animales cultivados (moluscos, estado larval de crustáceos). También son usados para mejorar el medio de cría de las larvas de peces en especial técnicas de cría tales como la de aguas “verdes” o la “pseudo-verdes”.

  Las especies de microalgas son seleccionadas para el cultivo según dos criterios: El valor nutricional, y la facilidad con la que pueden ser cultivados. El tamaño de las células, la naturaleza de estas y la composición química de las algas son tenidas en cuenta.

• Fase 2. Mantenimiento de la cepa en laboratorio.

  La cepa se mantiene en el laboratorio en forma de cultivo puro (“mantenimiento” cada 10 – 15 días). Es aconsejable seguir el procedimiento de “pre-cultivo” regularmente con el fin de mantener la calidad de la cepa alta. El crecimiento del cultivo puede ser dividido en 4 fases. En acuicultura, es importante mantener los cultivos de microalgas en la fase exponencial.

• Fase 3. Pre-cultivo.

  Incrementando gradualmente el volumen desde 20 ml hasta 230 l regularmente para mantener la calidad de la cepa alta.

• Fase 4: Cultivo principal.

  Se realiza en 2 etapas: en bolsas de plástico transparente suspendidas de 230l y en columnas de plástico transparente de 500l.La frecuencia dependerá de la demanda.

• Fase 5: Conteo de células.

  Recuento y control de la población de células en el cultivo.

Juego educativo destinado a alumnos de secundaria y bachillerato, el objetivo del juego es que los alumnos identifiquen los distintos pictogramas como sus correspondientes significados presentes en la mayoría de los productos químicos peligrosos para la salud. Los productos químicos peligrosos presentan en su etiquetado un símbolo llamado pictograma, que informa sobre sus efectos negativos para la salud y el medio ambiente. El objetivo del juego es que el alumno relacione cada pictograma con su correspondiente significado, nombre y los peligros que tiene asociado. El juego se desarrolla a través de una serie de preguntas donde se muestran distintas opciones y el alumno tiene que elegir la correcta.

El laboratorio ayuda repasar conceptos y propiedades de minerales y rocas de forma sencilla y versátil. Además, facilita herramientas para reconocerlas, sin necesidad de la presencialidad.

El objetivo principal es que el estudiante adquiera conocimientos fundamentales y se familiarice con la técnica de reconocimiento de minerales y rocas. Se pretende contribuir a mejorar el proceso de aprendizaje de Geología, así como realizar una renovación metodológica con nuevos procesos y tecnologías, haciendo uso de los ya existentes.

El laboratorio se puede realizar sin tiempo limitado y tantas veces como se necesiten.

Cada práctica tiene una explicación teórica y el estudiante puede descargar un guion para seguirla. El estudiante tiene a su disposición una serie de herramientas virtuales: placa de porcelana, clavo, moneda y ácido clorhídrico que sirven para realizar las pruebas sobre el mineral o roca. Una vez que el estudiante haya realizado todas las pruebas correspondientes siguiendo un patrón, podrá clasificar el mineral o la roca en función de unas tablas que contienen las características de cada uno, proporcionadas en la práctica.

Se parte de una base de modelos 3D y fotografías de minerales y rocas para que los estudiantes puedan observarlas en el laboratorio virtual.

Para el reconocimiento de minerales, es necesario seguir unas pautas que incluyen una serie de pruebas para observar y describir las 8 propiedades fundamentales que poseen los minerales, forma, peso específico o densidad, dureza, brillo, raya, fractura, exfoliación y color, sumadas a propiedades secundarias que pueden poseer o no; efervescencia, birrefringencia, etc. Una vez que se han reconocido estas características, se utilizan para clasificar los minerales a partir de tablas.

Para el reconocimiento de las rocas ígneas, sedimentarias o metamórficas, también se tienen que realizar observaciones, fundamentalmente centradas en la textura, forma, tamaño y disposición de los cristales y su composición mineral, en este sentido, el reconocimiento de los minerales descrito anteriormente se emplea para determinar este aspecto.

Se pueden realizar 5 prácticas diferentes, con sus respectivas fases:

Práctica 1. Minerales I

1. Reconocimiento de las propiedades de los minerales (escala de Mohs, balanza, rotura, raya, ...).
2. Clasificación.

Práctica 2. Minerales II

1. Identificación de elementos nativos (grafito, cobre, azufre), haluros (halita, silvina).
2. Identificación de silicatos (cuarzo, feldespato, plagioclasa, mica moscovita, mica biotita, anfíbol, piroxeno, olivino, granate, estaurolita, sillimanita, caolinita, sepiolita), carbonatos (calcita, aragonito, dolomita, azurita, malaquita), sulfatos (yeso).
3. 3. Identificación de sulfuros (pirita, calcopirita, blenda, galena, cinabrio), óxidos (hematites, magnetita), hidróxidos (limonita, goethita, bauxita).
4. 4. Identificación de mineraloides (ópalo).

Práctica 3. Rocas ígneas

1. Reconocimiento de texturas ígneas.
2. Composición de las rocas ígneas.
3. Clasificación y reconocimiento de rocas ígneas intrusivas (granito, diorita, gabro, peridotita, ofita) y extrusivas (riolita, andesita, basalto, komatita, obsidiana, pumita).

Práctica 4. Rocas sedimentarias

1. Clasificación y reconocimiento de rocas sedimentarias detríticas (textura): lutita, arenisca, conglomerado, brecha.
2. Clasificación y reconocimiento de rocas sedimentarias químicas (composición): caliza, dolomía, yeso, anhidrita, halita, sílex.
3. Clasificación y reconocimiento de rocas sedimentarias organógenas (textura): turba, lignito, hulla, antracita (carbón metamórfico).

Práctica 5. Rocas metamórficas

1. Reconocimiento de texturas metamórficas.
2. Clasificación y reconocimiento de rocas metamórficas foliadas: pizarra, filita, esquisto, neis, migmatita.
3. Clasificación y reconocimiento de rocas metamórficas no foliadas: mármol, cuarcita.

Guión de la práctica

Es un entorno virtual 3D que permite la realización de observaciones topográficas y sus cálculos elementales:

• Utilización de nivel (equialtímetro):Nivelación geométrica.
• Utilización de estación total:Medida de ángulos y distancias,Taquimetría.

Permite emular observaciones topográficas de forma remota mediante la interacción con réplicas de instrumental topográfico y accesorios. Constituye un complemento docente que permite a los estudiantes adquirir competencias prácticas que,por limitaciones de tiempo,climatología o coste del instrumental,no pueden desarrollarse presencialmente en campo.

TOPLAB permite,además,reforzar en cualquier momento conceptos adquiridos por los estudiantes durante la ejecución de prácticas de campo presenciales,profundizando en aspectos como la utilización de niveles (equialtímetros) y estaciones totales para la captura de datos,así como en el procesado de estos datos para levantamientos topográficos,sin límite de tiempo,y en cualquier lugar con acceso a internet.

Sobre el terreno virtual se pueden realizar las operaciones que comprenden las observaciones topográficas de elección y emplazamiento del instrumental,observación actuando sobre los elementos de estacionamiento,visado y puntería y captura de datos y su volcado,ordenadamente,sobre los ficheros de observaciones.

TOPLAB realiza las comprobaciones de campo oportunas y muestra,sobre los cálculos del alumno,la coherencia de sus observaciones.