Impacto de una herramienta pedagógica en el proceso de enseñanza de la energía solar térmica

Impact of a pedagogical tool in the teaching process of solar thermal energy

En este artículo se presentan los resultados de la implementación de una guía teórica práctica a los estudiantes del programa de Maestría en Gestión Energética adscrito a la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Atlántico, con el fin de desarrollar un conjunto de habilidades cognitivas en el área de la energía solar térmica. Se presentan los resultados del desempeño de los estudiantes en términos de unos criterios estandarizados de calidad, considerando una población de 15 estudiantes en total, tanto para el grupo control como para el grupo experimental, obteniendo mediante la aplicación de una prueba t con un nivel de confianza del 5%, que la guía como herramienta pedagógica si tiene un impacto significativo en el desempeño de los estudiantes del grupo experimental quienes utilizaron la guía para el desarrollo de la experiencia de laboratorio, obteniendo resultados promedios excelentes para los criterios de claridad (4.45), pertinencia (4.92) y precisión (4.78).

1. Introducción

Las prácticas de laboratorio usando equipos didácticos y educativos se han convertido en  un  instrumento  universal e indispensable para la educación en ingeniería [1,2]. La importancia de los laboratorios experimentales y de las habilidades  cognitivas   necesarias   para el ejercicio profesional de  la  ingeniería  ha  sido  reportada  ampliamente  [3,4]. De acuerdo con esto, en el área de enseñanza de las energías renovables, el rol que juegan los equipos  experimentales  ha sido reconocido [5,6].

Ciriminna et al., describen un nuevo enfoque de la educación en gestión energética a través de un curso interdisciplinario de postgrado denominado Lean and Green que tiene como objetivo formar a gerentes de energía con niveles más altos de eficiencia energética y penetración de energías renovables a través del desarrollo experimental a nivel académico e industrial [7]. El programa de postgrado analizado en este ejercicio contará con un curso que aborda los aspectos teóricos y prácticos de la conversión y utilización de la energía solar (térmica y fotovoltaica) a través de las tecnologías más asequibles y más extendida, donde lo estudiantes son capacitados para adquirir estrategias y técnicas para abordar los problemas a los que se enfrenta en el laboratorio [8].

Holon Institute of Technology (HIT) desarrolló un programa de Energías Renovables que otorga a los estudiantes aspectos técnicos y prácticos del  uso  de la energía solar (tecnología y metodología del estudio). Cuenta con un laboratorio considerado de  enseñanza e investigación, el cual posee  equipos de experimentación para energía fotovoltaica con capacidades de conexión a la red, un kit de experimentación para  la energía eólica y equipos para experimentos de energía hídrica. El programa está operando con un nuevo método de enseñanza experimental que combina las dos metodologías de un laboratorio real y un laboratorio virtual [9]. Por otro lado, la Universidad de Lund, a través  de un grupo de investigadores construyó un laboratorio de pequeña escala en Maputo, Mozambique, con investigadores locales. El laboratorio funciona tanto como centro de enseñanza como estación de medición para la investigación de la energía solar para estudiantes de pregrado, maestría y doctorado [10]. Este laboratorio está equipado con un tanque de 250 litros para agua caliente, una bomba de circulación y un medidor de flujo, así como sensores de radiación y de temperatura. Cuenta con un panel solar fotovoltaico y un colector solar térmico, donde los estudiantes pueden observar sus componentes y parámetros medidos en tiempo real tales como la radiación solar, la temperatura ambiente y las temperaturas de entrada y salida del colector.