Tecnología Química ISSN: 0041-8420 [email protected] Universidad de Oriente Cuba

Varela Quiala, Niurka; Dupotey Ribas, Bayardo; Galano Pineda, Georgina C. APLICACIONES DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN AL APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA FUNDAMENTOS QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS III Tecnología Química, vol. XXVI, núm. 3, septiembre-diciembre, 2006, pp. 76-85 Universidad de Oriente Santiago de Cuba, Cuba

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APLICACIONES DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN AL APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA FUNDAMENTOS QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS III Niurka Varela Quiala, Bayardo Dupotey Ribas, Georgina C. Galano Pineda Universidad de Oriente

En el presente trabajo se realizó el diseño de un espacio virtual para favorecer la adquisición de conocimientos, habilidades y valores, en el proceso de aprendizaje de la asignatura Fundamentos Químicos y Biológicos III (Química Orgánica), a través de la aplicación de las tecnologías de la información y la comunicación. El espacio virtual diseñado posee un nivel de profundidad en la ciencia adecuado, y con un diseño elaborado de forma atractiva, que orienta a los estudiantes en el autoaprendizaje, para lo cual se elaboraron todos los materiales docentes necesarios, en formato digital para la autopreparación de los estudiantes, y una biblioteca digital que brinda un conjunto notable de facilidades para el manejo de información científica, que posee un gran número de referencias con más de la tercera parte a texto completo. La creación del espacio virtual en la asignatura no sólo asegurará la autopreparación de los estudiantes con mayor calidad, sino también contribuirá a desarrollar hábitos y habilidades en el uso de las TIC, estimulándolos a profundizar en ellas y a aprender a utilizarlas para otros fines, en su desempeño como profesionales. Palabras clave: TIC, Química Orgánica, educación a distancia. _____________________

In this work it wascarried out the design of a virtual space to favour the acquisition of knowledge, abilities and values, in the learning process of the subject Biological and Chemical Elements III (Organic Chemistry), through the application of the Information and Communication Technologies. The virtual space designed (website) has an adequate level of profoundness in the science, and with an attractive elaborated design that guides the students in the autolearning, for which were elaborated all the necessary educational materials, in digital format for the autopreparation of the students, and a digital library that offers facilities for the management of scientific information, that has a great number of referencies with more than the third part on full text. The creation of the virtual space in the subject will not only improve the quality of the study activities of students, but also it will help them to develop habits and abilities in the use of Information and Communication Technologies, even useful for their future professional role. Key words: TCI (Information and Communication Techmologies, Organic Chemistry, Education at Distance.

Introducción La sociedad del conocimiento exige nuevas competencias al desarrollo profesional y a la práctica educativa de las universidades, que aunque nunca deberá perder su esencia, tampoco puede quedarse impasible ante el proceso de innovación de casi todo lo que le rodea (Guzmán 2002); y la efervescente aparición de nuevas tecnologías abre nuevas posibilidades en el proceso de formación de los estudiantes (Lorés, Cañas et al. 2005).

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En la actualidad, la educación está experimentando cambios debido a las posibilidades que ofrecen las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC), respecto a las nuevas formas de aprendizaje. (Delgado, Herrera et al. 2005). Por ello, la Universidad está obligada a cambiar, probablemente para seguir haciendo esencialmente lo mismo, pero mucho mejor, y el motor impulsor de este cambio puede ser el conjunto de posibilidades ofrecidas por las nuevas tecnologías de la información y de la comunicación, que permitirá superar las barreras del tiempo y del

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espacio que se dan en el proceso de enseñanza aprendizaje. (Lorés, Cañas et al. 2005) En muchos países del mundo como España, EE.UU., Chile, Argentina, Perú, Venezuela, Méjico, Cuba, se realizan numerosas investigaciones relacionadas con la creación de espacios de enseñanza virtual para favorecer el aprendizaje, y para dar respuestas a las necesidades de los estudiantes con vistas al futuro (Delgado, Herrera et al. 2005). En la Facultad de Ingeniería Química, desde hace varios años se realizan trabajos vinculados con las TIC’s, que han contribuido a elevar la calidad del proceso de formación del profesional, como por ejemplo, la creación de un sitio Web en el que están organizadas todas las disciplinas y asignaturas de la carrera de ingeniería química, y que brinda servicio a los estudiantes de la carrera en las diferentes modalidades de estudio, de la maestría, el doctorado escolarizado y a los docentes y técnicos de la facultad, así como la creación de la Biblioteca Virtual “Julio Rosabal”, entre otros. La asignatura Fundamentos Químicos y Biológicos III (Química Orgánica), que se imparte a estudiantes de 2do año de la carrera, cuenta con materiales en la red que les permite prepararse para las conferencias, los seminarios, las clases prácticas y los laboratorios. No obstante, aún es bajo el índice de la calidad en la asignatura, lo que consideramos está determinado fundamentalmente por la complejidad de esta ciencia, el fondo de tiempo mínimo que se dispone para su impartición, la no realización de ciertos laboratorios con la calidad requerida por el déficit de reactivos, materiales y equipamiento, la falta de base de algunos estudiantes, la falta de estudio sistemático y la falta de un espacio virtual con un nivel de profundidad en la ciencia adecuado, y con un diseño elaborado de forma atractiva, que los orienten en el autoaprendizaje, y que logre mantener al estudiante, todo el tiempo que sea necesario para cumplir cabalmente los objetivos que se persiguen. Por todo lo anteriormente planteado, el problema científico del presente trabajo radica en la necesidad de crear un espacio virtual con las

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características necesarias para favorecer la adquisición de conocimientos, habilidades y valores, en el proceso de aprendizaje de la Química Orgánica, a través de la aplicación de las tecnologías de la información y la comunicación.

Objetivo general Diseñar un espacio virtual que permita elevar la calidad del proceso de aprendizaje de la Química Orgánica, aplicando las tecnologías de la información y la comunicación.

Objetivos específicos 1. Realizar un estudio bibliográfico sobre la semipresencialidad en el proceso de formación de los estudiantes y la enseñanza virtual de la Química Orgánica. 2. Revisar y digitalizar las conferencias y clases prácticas de la asignatura, elaborar una guía metodológica para la autopreparación de los alumnos en la asignatura. 3. Diseñar un espacio virtual con aplicaciones de la informática que contribuya a mejorar el autoaprendizaje de la Química Orgánica 4. Incorporar un laboratorio virtual que contribuya a la adquisición y apropiación de los conocimientos y habilidades básicas de la asignatura, como una muestra de las posibilidades que se tienen aplicando las tecnologías en este campo. 5. Elaborar tutoriales para favorecer el aprendizaje de la Química Orgánica. 6. Elaborar una biblioteca digital sobre la temática de la asignatura.

Materiales y métodos Digitalización de la asignatura Para lograr la digitalización de la asignatura se utilizó el siguiente procedimiento: 1. Revisión de todas las conferencias, seminarios, clases prácticas y laboratorios.

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2. Digitalización de las conferencias con el procesador de texto Microsoft Word.

Búsqueda de información en bases de datos EBSCO

3. Segunda revisión y corrección de errores.

La base de datos EBSCO (con doce bases de datos bibliográficas) permite:

4. Transformación al formato profesional (.pdf) haciendo uso del Adobe-Acrobat V.5.

1) Revisar artículos por títulos de revista.

5. Elaboración de una guía metodológica con orientaciones, esquema generalizado y preguntas para el estudio de la asignatura.

2) Realizar búsquedas básicas, usando operadores boleanos, por palabras claves, autor, etcétera.

6. Incorporación de un laboratorio virtual de Química Orgánica.

3) Realizar búsquedas avanzadas: crear perfil, guardar historial de búsqueda y crear alertas.

7. Elaboración de tutoriales sobre Química Orgánica.

4) Conectarse y transferir resultados a una biblioteca personal digitalizada.

8. Búsqueda de información actualizada en Internet.

5) Solicitar y recibir artículos a texto completo por correo electrónico.

9. Elaboración de la biblioteca digital.

Pasos que hay que seguir para la utilización de la base de datos EBSCO

Diseño del espacio virtual de la asignatura El espacio virtual de la asignatura se diseñó con el Microsoft FrontPage, y está estructurado con una página inicial que contiene los créditos que da acceso a las páginas restantes y a las recomendaciones para navegar en el sitio, los materiales docentes y la biblioteca digital.

Búsqueda y organización de la información utilizando las bases de datos EBSCO y el manejador bibliográfico EndNote Cuando la cantidad de referencias que se posee es pequeña, es muy fácil buscar y seleccionar una de ellas, pero en la medida que el número va creciendo se hace más difícil encontrar lo que se busca. Para facilitar esta actividad se han creado los manejadores bibliográficos, que organizan la información, ofertan motores de recuperación de información y otras facilidades para la búsqueda y organización de la información. A continuación se presentan los procedimientos para la búsqueda de información en bases de datos EBSCO y la elaboración de una biblioteca digital.

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1. Registro. El registro se efectúa de manera similar a cualquier otro sitio de Internet, que solicita al usuario: el nombre, nombre de usuario, contraseña y otros, lo que le da la posibilidad de administrar un sitio propio en ESBCO, donde pueda almacenar los documentos que se vayan seleccionando. 2. Búsqueda básica. Una vez seleccionada la base de datos por utilizar, se hace clic sobre “Búsqueda Básica”, se teclea la expresión de búsqueda por utilizar y se oprime el botón “Buscar” o “Search” si está trabajando en la interfase en inglés. 3. Otros tipos de búsqueda. -

Búsqueda de avanzada. Por títulos de revistas específicas. Por autor. Por materia Por el título del artículo.

Los resultados de la búsqueda se presentan en una nueva pantalla, desde donde se pueden seleccionar para almacenarlos en el sitio EBSCO del usuario, para revisarlos posteriormente, imprimirlos, bajarlos y/o enviarlos por correo a cualquier

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destinatario, incluyendo al usuario. Además, permite guardarlos en cualquier medio de almacén de memoria en formato txt, para su transferencia a algún manejador bibliográfico, como por ejemplo el EndNote. EBSCO le permite seleccionar criterios para limitar la extensión de la búsqueda, tales como: sólo artículos a texto completo, sólo publicaciones arbitradas, de tal a más cual fecha; y para expandir la búsqueda, tales como: búsqueda dentro del texto completo, búsqueda de palabras afines y ampliación del período de tiempo.

Elaboración de una biblioteca digital

Adición de referencias a la Biblioteca Pueden añadirse referencias a la biblioteca de diferentes maneras. • Escribirlas directamente. • Recuperarlas desde una base de datos bibliográficos “on line”. • Importarlas de los ficheros .txt que ha creado con las referencias descargadas desde una base de datos bibliográficos “on line” o en CD-Rom.

Búsqueda de referencias en la biblioteca EndNote

Para la elaboración de la biblioteca digital, se utilizó un manejador bibliográfico profesional denominado EndNote, el cual es un paquete bibliográfico completo que permite construir una biblioteca personalizada de citas y que puede ser utilizado para:

Las bibliotecas creadas con este software poseen un motor de búsqueda que facilita la recuperación de información a través de los campos de autor, título, materia o palabras claves.

1) Almacenar referencias en una base de datos.

Edición de una biblioteca EndNote

2) Descargar referencias de otras bases de datos.

Para editar una biblioteca EndNote, se hace doble click sobre la referencia y campo en cuestión, se efectúa la corrección y se cierra la referencia.

3) Crear referencias de manera automática en un documento usando el Microsoft Word 97, 2000 o XP. 4) Utilizar plantillas de artículos en más de 750 formatos diferentes.

Creación de una biblioteca EndNote Los principales pasos que hay que seguir seguir para comenzar a trabajar con EndNote, son los siguientes: 1) Oprimir Inicio en la barra inferior del Windows. 2) Elegir EndNote. 3) Hacer clic en EndNote Program 4) Cuando abre el EndNote muestra una caja de diálogo, que le permite crear una nueva biblioteca o abrir una existente. 5) Se elige el directorio donde se va a almacenar la nueva biblioteca y se oprime el botón “guardar”. El archivo creado es un archivo de biblioteca EndNote extensión enl.

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Uso de un filtro para importar registros Un filtro de EndNote permite transferir los resultados de la búsqueda desde una base bibliográfica cualquiera a una biblioteca personal EndNote. Los filtros son específicos para los archivos de conexión a los cuales se tiene acceso.

Transferencia de los resultados de la búsqueda a EndNote Para transferir los resultados de una búsqueda a EndNote, el punto de partida para la descarga de una base de datos (por ejemplo EBSCO host), en formato texto tiene el siguiente procedimiento:

Procedimiento 1. Abrir EndNote y la biblioteca donde se desea importar la búsqueda. 2. Hacer click en “File”, se selecciona “Import” y se abre el cuadro de diálogo para importar los registros.

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3. Hacer click sobre la flecha gris junto al cuadro “import opción” para seleccionar el filtro, marcarlo y hacer click sobre “choose”. 4. Hacer click en “choose file”, para seleccionar el archivo donde se encuentran las referencias que se desean importar, hacer click en “open” y se regresa al cuadro de diálogo anterior. 5. Comprobar que en “duplicate” esté activo “Import all”, que en “text translation” esté “no translation” y hacer click en “import” para transferir los registros.

Laboratorios virtuales Para lograr la incorporación del laboratorio virtual, se realizó una búsqueda en internet sobre laboratorios virtuales de Química Orgánica. Se encontraron varios ejemplos y se seleccionó el de la preparación del halogenuro de alquilo a partir del alcohol primario, ya que el mismo pudiera ser utilizado para sustituir al laboratorio que tradicio-

nalmente se realiza sobre los derivados halogenados o para ampliar el número de prácticas de laboratorios, lo que en ambos contribuye a consolidar los conocimientos y habilidades de los estudiantes de la asignatura. Para poder conformar el laboratorio y hacerlo ejecutable, fue necesario ir bajando cada una de las páginas y someterlas a un proceso de edición utilizando el software profesional Dreamweaver.

Resultados La presencialidad y la semipresencialidad en la enseñanza universitaria Se hizo un análisis de las relaciones que se dan entre los modelos de enseñanza presencial y semipresencial presentados por diversos autores, y se elaboró una propuesta de modelo semipresencial, el cual se muestra en la figura 1.

Fig. 1 Modelo semipresencial.

Como puede observarse en esta figura, el proceso formativo está centrado en el autoaprendizaje, que se desarrolla en dos momentos: uno presencial, en el que el estudiante intercambia con el docente directamente, y uno no presencial, en el que el estudiante se prepara de manera independiente, con la orientación previa del docente, y haciendo uso de todos los materiales que se han destinado para su autopreparación.

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Para lograr un autoaprendizaje efectivo es indispensable que exista un buen diseño metodológico de la asignatura, y que los estudiantes cuenten con un espacio virtual con todo el material docente requerido y una buena biblioteca digital que les permita disponer de toda la información necesaria, para estar actualizados y preparados en la asignatura en cuestión.

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Mientras mayor sea la información al alcance de los estudiantes, debe asegurarse un mayor aprendizaje con independencia de que coexistan en tiempo y en espacio docentes y estudiantes. El proceso formativo está conformado por el proceso de enseñanza y el de aprendizaje, como

puede verse en la figura 2, y el mismo se desarrolla con la participación de los docentes y los estudiantes; sin embargo, en un modelo presencial se potencia el papel del docente en el proceso de enseñanza, y en un modelo semipresencial se potencia el papel de los estudiantes en el proceso de aprendizaje.

Fig. 2 Proceso formativo.

Para garantizar una formación efectiva en condiciones de semipresencialidad, es necesario entonces garantizar que el proceso de aprendizaje sea más flexible, accesible y eficiente. Una de las vías que se utilizan actualmente para alcanzar este propósito, es el uso de las herramientas modernas que aportan las TIC, que son una valiosa ayuda como recurso docente, y al mismo tiempo permiten superar las barreras del tiempo y el espacio, que se dan en el proceso enseñanza-aprendizaje.

rrespondientes a las páginas de comentarios, materiales docentes y biblioteca digital.

Diseño del espacio virtual de la asignatura Química Orgánica

Página de la biblioteca digital. En esta página se presenta la biblioteca digital elaborada con el software profesional EndNote, la cual vincula a los documentos originales a nivel referativo en algunos casos y otros a texto completo, en otros.

El diseño del espacio virtual se realizó en dos etapas, que son: la construcción del sitio virtual y la digitalización de los materiales docentes y bibliográficos, su incorporación al sitio y el establecimiento de los vínculos que garantizan la navegabilidad.

Etapa 1. Construcción del sitio virtual El sitio virtual elaborado está compuesto por cuatro páginas: Página inicial. Esta página posee los datos generales de la asignatura, y los enlaces co-

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Páginas de comentarios. En esta página se presentan las indicaciones de cómo navegar en el sitio. Página de materiales docentes. En ésta se presentan los accesos a todos los materiales docentes de la asignatura, las guías metodológicas de la asignatura, la de los laboratorios, las conferencias totalmente desarrolladas, las clases prácticas, los tutoriales y el laboratorio virtual.

Etapa 2. Digitalización de los materiales docentes y bibliográficos, su incorporación al sitio y establecimiento de los vínculos para su navegabilidad Se realizó la revisión y digitalización de las conferencias, las guías de los seminarios, de las clases prácticas y de los laboratorios. Se elaboró una guía metodológica de la asignatura, se conformó un

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laboratorio virtual y una biblioteca digital, lo que favorecerá el autoaprendizaje de la asignatura.

Otro de los resultados relevantes del presente trabajo es la elaboración de la biblioteca digital sobre la temática de la aplicación de las TIC, al proceso de aprendizaje en la Educación Superior, aplicadas en la mayoría de los casos al ámbito de las carreras de ciencias y tecnologías, con materiales valiosos para continuar desarrollando estas aplicaciones con el propósito de elevar la eficiencia del autoaprendizaje de los estudiantes, y los materiales bibliográficos complementarios con información actualizada de los diversos temas que trata la asignatura Química Orgánica.

completo. Su pantalla principal se presenta en la figura 3, en ella el menú contextual muestra un conjunto de ventanas desplegables para la ejecución de todas las funciones y f acilidades que ofrece este software, las fundamentales para el manejo de una biblioteca ya construida son: la búsqueda, con respuesta prácticamente instantánea de una referencia dada, por cualquiera de sus campos o por todos a la vez; las facilidades que da para la transferencia de referencias desde la biblioteca hasta el documento que la cita, y otras para la escritura de trabajos docentes y científicos, como son la oferta de plantillas para la escritura de artículos científicos en más de cuatrocientos formatos exigidos por los editores de las revistas de mayor impacto internacional.

La biblioteca digital construida posee más de cien referencias con más de la tercera parte a texto

La estructura de la biblioteca es muy sencilla, la cual se expone en la figura 3.

Biblioteca digital

Fig. 3 Estructura de la biblioteca digital.

Otra pantalla de interés esencial es la que presta el servicio de búsqueda, que facilita notablemente la

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recuperación de la referencia buscada, sobre todo cuando se quiere transferirla al texto con el que se

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esté trabajando. La búsqueda, como puede observarse en la figura 4, puede organizarse de varias formas: buscando por un campo a la vez o por dos campos, delimitando o expandiendo la búsqueda

mediante el uso de operadores boleanos y lógicos, por separados o combinándolos. Además, posibilita salvar, cargar, añadir, quitar o borrar campos y otras facilidades.

Fig. 4 Pantalla de búsqueda de la biblioteca digital.

El hecho de que los estudiantes se relacionen con una herramienta como el EndNote, para manejar la información sobre un tema de interés, los estimula a profundizar en ella y a aprender utilizarla para otros fines, y éste, precisamente, es uno de los factores más importantes para ir elevando su nivel de cultura informática, lo que sin duda, lo promoverá a hacer uso de otras herramientas informáticas para su desempeño como profesionales.

Consideraciones generales Desde el punto de vista didáctico, la elaboración de los materiales docentes en formato digital tiene como principal ventaja, que el estudiante pueda apropiarse de los conocimientos y habilida-

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des esenciales de la asignatura, tanto en un curso que se desarrolle de manera totalmente presencial, como en un curso que se desarrolle en condiciones de semipresencialidad. El hecho de que el estudiante pueda contar con todos los materiales necesarios digitalizados para su preparación en la asignatura, le permitirá no sólo la adquisición de los conocimientos y habilidades propias de la asignatura, sino también elevará su nivel de cultura informática, desarrollará su capacidad de búsqueda de información de manera independiente, ampliará sus posibilidades para la solución de problemas profesionales de forma creativa, todo lo cual contribuirá a incrementar su nivel de satisfacción con respecto al uso de información actualizada, y en relación con la calidad de su proceso formativo.

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Conclusiones 1. Como resultado del estudio realizado sobre los modelos de enseñanza presencial y semipresencial presentados por diversos autores, se hizo un análisis de las relaciones que se dan entre ambos, y se elaboró una propuesta de modelo semipresencial. 2. Se creó un espacio virtual con un nivel de profundidad en la ciencia adecuado, y con un diseño elaborado de forma atractiva, que orienta a los estudiantes en el autoaprendizaje, y pretende lograr que ellos se sientan estimulados a permanecer en el mismo todo el tiempo que sea necesario, para cumplir cabalmente los objetivos de la asignatura Química Orgánica. 3. Se elaboraron todos los materiales docentes necesarios, en formato digital, para la autopreparación de los estudiantes, lo que les permitirá no sólo la adquisición de los conocimientos y habilidades propias de la asignatura, sino también elevará su nivel de cultura informática, desarrollará su capacidad de búsqueda de información de manera independiente, ampliará sus posibilidades para la solución de problemas profesionales de forma creativa, todo lo cual contribuirá a incrementar su nivel de satisfacción con respecto al uso de información actualizada y en relación con la calidad de su proceso formativo. 4. Se elaboró una guía metodológica para la asignatura, que constituye para los estudiantes un material docente valioso para el estudio de los diferentes temas de la asignatura, la cual se ha diseñado de forma tal, que permite navegar libremente entre sus indicaciones y los aspectos por profundizar en las conferencias, y una guía general para la realización de los laboratorios en la que se presentan indicaciones generales para la autopreparación del estudiante, la elaboración del informe previo y la ejecución de los mismos. 5. Se elaboraron dos tutoriales sobre los hidrocarburos saturados y no saturados, los cuales se diseñaron para asegurar una mejor orientación a los estudiantes para el estudio y

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profundización de los aspectos básicos de la Química Orgánica, relacionados con la estructura química, las propiedades físicas y químicas, y los métodos de obtención, así como también se presentan ejercicios para el des arrollo de las habilidades básicas. 6. Se conformó un laboratorio virtual sobre la preparación de un halogenuro de alquilo a partir de un alcohol primario, con el propósito esencial de demostrar a los estudiantes cómo se realizan algunas operaciones básicas de común uso en los laboratorios de química orgánica, con cierto grado de complejidad y que no pueden ser ejecutadas en nuestro laboratorio por las dificultades materiales actuales, mostrándoles las instalaciones que se utilizan para realizar estas operaciones. Además, les demuestra las posibilidades que brindan las aplicaciones de las tecnologías de la información y la comunicación para el desarrollo de laboratorios virtuales. 7. Se diseñó una biblioteca digital que brinda un conjunto notable de facilidades para el manejo de información científica, que posee más de cien referencias con más de la tercera parte a texto completo, que brinda múltiples facilidades: la búsqueda de referencias, la transferencia de referencias desde la biblioteca hasta el documento que la cita y la oferta de plantillas para la escritura de artículos científicos en más de cuatrocientos formatos exigidos por los editores de las revistas de mayor impacto internacional. 8. La creación de espacios virtuales en las asignaturas no sólo asegura una autopreparación de los estudiantes con mayor calidad, sino también contribuye a desarrollar hábitos y habilidades en el uso de las TIC, los estimula a profundizar en ellas y a aprender a utilizarlas para otros fines, en su desempeño como profesionales.

Recomendaciones 1. Evaluar la efectividad del uso del sitio creado en el proceso de autoaprendizaje de los estudiantes que reciben la asignatura Química

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Orgánica. 2. Valorar la posibilidad de extender la creación de espacios virtuales con las características y posibilidades que brinda el sitio creado en esta asignatura.

Bibliografía -

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