Ma. de Jesus Gutierrez-Sanchez

La enseñanza de la tabla periódica presenta retos debido a su carácter abstracto y memorístico, lo que reduce la motivación de los estudiantes. Este artículo describe el desarrollo de una aplicación de realidad virtual que transforma la tabla periódica tradicional en un entorno tridimensional interactivo, diseñada en Unity y estructurada bajo la Metodología para el Desarrollo de Espacios Educativos de Realidad Virtual (MEDEERV). El proyecto se encuentra en fase piloto, centrada en el diseño y modelado del entorno, lo que permitió construir una representación inmersiva con elementos interactivos y paneles informativos. A través de una encuesta aplicada a estudiantes y docentes de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, de las licenciaturas en Ciencias Computacionales y licenciatura en Química, se identificó un alto interés en el uso de la realidad virtual para la enseñanza de la química y una percepción positiva respecto a la pertinencia de la herramienta. No obstante, una limitación de este estudio radica en que aún no se han realizado pruebas de usabilidad y funcionalidad completas, por lo que los resultados deben considerarse preliminares. Este trabajo contribuye a sentar las bases para futuras investigaciones que integren validaciones experimentales más robustas y evalúen el impacto de la herramienta en la comprensión y motivación de los estudiantes.

Sustainable forestry for the management of forest resources is more important today than ever before because keeping forests healthy has an impact on human health. Recent advances in Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), computer vision, and Deep Learning (DL) models make remote sensing for Forest Insect Pest and Disease (FIPD) possible. In this work, a UAV-based remote sensing process, computer vision, and a Deep Learning framework are used to automatically and efficiently detect and map areas damaged by bark beetles in a Mexican forest located in the Hidalgo State. First, the image dataset of the region of interest (ROI) is acquired by a UAV open hardware platform. To determine healthy trees, we use the tree crown detection prebuilt Deepforest model, and the trees diseased by pests are recognized using YOLOv5. To map the area of the damaged region, we propose a method based on morphological image operations. The system generates a comprehensive report detailing the location of affected zones, the total area of the damaged regions, GPS co-ordinates, and both healthy and damaged tree locations. The overall accuracy rates were 88% and 90%, respectively. The results obtained from a total area of 8.2743 ha revealed that 16.8% of the surface was affected and, of the 455 trees evaluated, 34.95% were damaged. These findings provide evidence of a fast and reliable tool for the early evaluation of bark beetle impact, which could be expanded to other tree and insect species.

In this study, we present a framework to develop and evaluate a virtual reality exposure therapy system with biofeedback toward scorpion phobia treatment. The system is developed based on the methodology for the development of virtual reality educational environments; usability is evaluated with the System Usability Scale (SUS), the affects are measured with the Positive and Negative Affect Schedule (PANAS), and the biofeedback heart rate is measured in real time using a wearable device and the HypeRate app. A descriptive study was conducted with a non-probabilistic convenience sample of undergraduate students. The non-clinical sample consisted of 51 participants (11 women and 40 men) (mean = 20.75, SD = 2.42 years). The system usability score was 75.49, higher than the average of 68. For positive affects, the average value of the overall sample was 28.18, while for negative affects it was 13.67. The results of this preliminary study, while not determining that the system could currently be applied in clinical settings, demonstrate however that the system can initially be considered as a pre-feasibility study, and if the limitations of the unbalanced non-clinical sample are addressed, it could be used in the future for this purpose. The main contribution is the proposed framework to integrate usability and affects evaluation, as well as biofeedback in a VRET system toward scorpion phobia treatment.

Today, visualization of 3D medical images is an essential tool for medical education. Web-based 3D tools for the teaching-learning process have turned out to be an efficient alternative to conventional systems. In this work, we model the human brain and build an interactive web-based 3D visualization using 3D web technologies and an improved version of the Methodology for the Development of Virtual Reality Educational Environments (MEDEERV, for its acronym in Spanish). Twenty undergraduate students of medicine, dentistry, gerontology, and computer science performed a brain model usability test (9 women; 11 men, mean age = 22.1 years, SD = 0.70). To this end, we used a post-test questionnaire with Likert scale answers with a Cronbach's alpha of 0.93. The proof of concept of the brain model that we have developed in this work provides evidence of the viability of the system to be used as a web tool for basic neuroanatomy learning. The main contribution of this work focuses on the implementation of MEDEERV to model the 3D human brain, plus the usability testing for reengineering feedback. This approach to modeling, visualizing, and evaluating could be used in other areas of human anatomical teaching. Although the experimental results show a good user experience, functionality and usability, it is necessary to generate a new version and carry out a study with a larger and more specific population with knowledge of brain anatomy.

Recientemente la educación moderna ha tenido que enfrentar un cambio en sus paradigmas y definiciones, obligando tanto a profesores como estudiantes a ponerse en contacto con los avances más recientes de la tecnología para poder dar continuidad a la adquisición de conocimientos. Tecnologías tradicionales mezcladas con las emergentes, han ayudado por al menos 2 años a mantener en marcha el proceso de aprendizaje, incorporando nuevas y redimensionando otras, convergiendo en un nuevo enfoque de transformación digital donde tecnologías como las de la realidad virtual y la realidad aumentada están presentando un auge motivado por la necesidad de mejorar la atención a los estudiantes para ayudarles a lograr sus objetivos y lograr aprendizaje significativo. En este artículo, se presenta una propuesta metodológica de desarrollo y los resultados de la evaluación con la norma ISO/CEI TR 9126-3:2003, a un prototipo de herramienta para la enseñanza de Ciencias Naturales, dirigida a alumnos de educación básica. El proyecto, es una aplicación educativa desarrollada con técnicas de modelado de Realidad Mixta bajo un enfoque gamificado.

Existen diversas áreas donde el uso de herramientas computacionales ha beneficiado la prestación de servicios y tratamientos hacia el usuario final. Tal es el caso de la medicina, y en particular en este trabajo, de la psicología. La Realidad Virtual apoya en la creación de escenarios virtuales que asemejan entornos reales y que son usados con diversos fines. En este trabajo, se presenta el desarrollo de una aplicación que muestra un entorno virtual, y que puede ser usada como herramienta de apoyo para el tratamiento de una de las principales fobias que se tienen en México: aracnofobia. La aplicación propuesta tiene desarrollados tres niveles de interacción del usuario con un espacio donde se presentan diferente número de arañas. Este trabajo pretende ser de utilidad para los psicólogos que se encargan de minimizar el impacto de este tipo de fobias en los humanos.

La tarea de agrupamiento es una de las técnicas de clasificación no supervisada más empleadas en el procesamiento de datos, la cual tiene el objetivo de encontrar una partición idónea de un conjunto de datos. Uno de los algoritmos que más se ha aplicado en entornos reales y cotidianos es el conocido como algoritmo k-means. Existen diversas plataformas que permiten la aplicación de dicho algoritmo, pero el uso de estas plataformas es limitado, ya que el usuario no puede identificar los procesos que sigue el algoritmo para llegar al resultado final. Dado el uso de k-means, con el fin de conocer su funcionamiento detallado y así saber en qué casos es conveniente usarlo, es de relevancia contar con una herramienta que muestre paso a paso cada una de las operaciones que realiza para cumplir su fin. Este trabajo presenta este sistema de enseñanza, el cual es una herramienta de apoyo que permite descubrir cómo se construye la partición de un conjunto de datos y de esta forma reforzar la enseñanza del algoritmo k-means.

Los laboratorios virtuales, se han venido utilizando de diversas maneras como apoyo al profesor para explicar, diferentes problemas o procedimientos en distintos ámbitos para simular una experiencia programada o diseñar la propia y, aunque su utilidad está comprobada, su diseño a veces dista de las necesidades educativas de los estudiantes. En este sentido, la gamificación puede aportar trasladando la mecánica de los juegos, una mejora en los resultados del proceso pues por sus características puede potenciar el aprendizaje significativo, mediante la recompensa y reconocimiento. El objetivo de este artículo, es presentar una propuesta para la gamificación de experimentos en los laboratorios virtuales con la Metodología para el Desarrollo de Entornos Educativos de Realidad Virtual (MEDEERV) y los resultados de una evaluación heurística del grado de usabilidad aplicada a la interfaz de un prototipo desarrollado en un motor de videojuegos con técnicas de modelado de realidad virtual, que será usado como material didáctico complementario para los alumnos de preparatoria.

Actualmente, los procesos de enseñanza – aprendizaje se han visto apoyados por materiales tecnológicos que apoyan al instructor a mostrar los contenidos de diversas asignaturas de una manera visual y atractiva. En particular, el área de Física se compone de diversos temas que pueden ser difíciles de comprender considerando sólo una enseñanza teórica. Este trabajo se enfoca en el diseño de un entorno virtual que permita la visualización de la Ley de Gravitación de Newton a través de la simulación de un experimento que muestra la interacción de diversos objetos astronómicos de acuerdo a los elementos que intervienen en dicha ley. Con este entorno, los alumnos podrán ver representados los conceptos teóricos del tema en un ejemplo gráfico.