Introducción.

Con el paso de los años, estudiantes y profesores de todos los niveles han encarado un problema preocupante: algunas áreas de la educación son difíciles de asimilar y de enseñar. En busca de solución a este problema, en los últimos años se ha incrementado el interés en  una importante rama de la computación que fue creada en los sesenta y desarrollada desde finales de los ochenta, llamada "Realidad Virtual", o "RV".

En efecto, la realidad virtual tiene importantes aplicaciones en la educación en general pues hay indicios de que estimula de manera considerable el proceso de aprendizaje a través del llamado efecto de "inmersión" que genera la computadora y gracias al cual los estudiantes pueden interactuar completamente con un ambiente artificial utilizando los sentidos del tacto, el oído, y la vista por medio de aparatos especiales que están conectados a la computadora, tales como "guantes de datos" y pequeños monitores de video dentro de un casco (fotografía 1). Estos aparatos tienen sensores que detectan el movimiento en forma precisa, repercutiendo en el mundo virtual en el que los estudiantes interactúan. El ciberespacio es también utilizado en RV, este concepto engloba a los mundos virtuales y a la Internet, constituye un espacio en el que los usuarios pueden almacenar los mundos virtuales e intercambiar información, en el ciberespacio, donde pueden actuar como participantes activos. Gracias a elementos como estos, los estudiantes pueden aprender prácticamente cualquier área del conocimiento utilizando esta tecnología.

Fotografía 1. Dispositivos para la Realidad Virtual
(Cortesía: NASA)

De acuerdo con investigaciones y desarrollos recientes en RV, las aplicaciones más notorias en la educación se dan en la enseñanza de las artes, entrenamiento técnico, y las aplicaciones en salones de clase virtuales.

Aunque en algunos casos la RV produce efectos secundarios sociales y físicos, tales como aislamiento social y nausea (Carr M., England, L., 1992:220), existen ventajas substanciales en el uso de RV en la educación, porque esta tecnología captura la completa atención y reacción de los estudiantes, incrementando la curva de aprendizaje. Según ciertos experimentos realizados por Sherman y Judkins (1992) en la Universidad de Washington (E.U.A.), se encontró que los estudiantes que utilizaron ayudas virtuales pueden aprender de manera más rápida y asimilar información de una manera más consistente que aquellos que usan las herramientas de enseñanza tradicionales (pizarrón, libros, etc.). Esto, debido principalmente a que los estudiantes utilizan casi todos sus sentidos.

Los estudiantes no sólo pueden leer textos y ver imágenes dentro del casco de RV, sino que además pueden escuchar narraciones, efectos de sonido y música relacionados con el tema que están aprendiendo. Por medio del uso de los guantes de datos, los estudiantes pueden "sentir" la textura, dimensiones e inclusive la temperatura de objetos virtuales que existen dentro del mundo virtual. En consecuencia, los estudiantes adquieren datos provenientes de diferentes fuentes de información en tiempo real. De acuerdo con esto, RV es convincente, y motiva a los estudiantes a seguir adelante y continuar explorando el mundo virtual, mientras escuchan, ven y sienten al mismo tiempo (Sherman y Judkins, 1992:88-9).

La tecnología de Realidad Virtual es fácil de usar y trata de facilitar la explicación de abstracciones complicadas, tal como sucede en matemáticas pues permite que los conceptos de números y símbolos puedan ser fácilmente asimilados. Por ejemplo, la representación gráfica tridimensional de las ecuaciones integrales puede ser mejor mostrada a los estudiantes en un mundo virtual. Ellos pueden navegar e interactuar entre los modelos gráficos donde además pueden apreciar más detalles que en el mundo real. (Brown et. al e Jones, H., 1995:245-47; Pimentel, K., Teixeira, K., 1992:17).

Aplicaciones en cursos del área médica.

De acuerdo con Sherman y Judkins (1995), una de las principales aplicaciones de RV en la educación es en las escuelas de medicina. Clases de anatomía y cirugía reconstructiva están siendo beneficiadas con esta tecnología. Investigadores del Laboratorio de Tecnología de Interfaces Humanas (HITL) de la Universidad de Washington (U.S.A.) está experimentando con clases demostrativas de cirugía virtual. Este laboratorio ha desarrollado un interesante "cadáver virtual", donde los estudiantes pueden empuñar un bisturí virtual y hacer disecciones en el "cadáver virtual", sin los inconvenientes de utilizar cadáveres reales en las prácticas de laboratorio.

Además, Pimentel y Teixeira (1992) comentan que algunas universidades tienen programas de cómputo de medicina utilizando redes locales que ofrecen a los estudiantes la posibilidad de intercambiar información y mundos virtuales, y además comparar lo que han aprendido.

En México, el Centro Universitario de Producción de Medios Didácticos (CEPROMED) de la Universidad de Colima, ha sentado las bases para el desarrollo de modelos tridimensionales (3D) de órganos del cuerpo humano. Estudiantes y profesores del área médica, informática y telemática que laboran en este Centro han participado en la creación de la animación de un feto humano en tres dimensiones, donde se aprecia el sistema digestivo. Este Centro además ha producido, entre otros, dos CD-ROMs acerca de la Embriología Humana, con diversas animaciones en 2D y 3D acerca del sistema nervioso, óptico y auditivo. Para un futuro inmediato se prevé trasladar estas animaciones a un mundo virtual, utilizando el lenguaje de marcas para realidad virtual (VRML), el cual es un estándar en la RV, y utilizarse en sistemas totalmente inmersivos (casco y guantes de datos) y sistemas con cierto grado de inmersión (visualizador de páginas de internet virtuales) de realidad virtual.
 
 

Enseñanza en las artes

La realidad virtual no solamente es útil para explicar cursos académicos precisos y teóricos. Sherman y Judkins (1994) señalan que los sistemas de RV tienen importantes usos en las artes también. Los canadienses han desarrollado el sistema Mandala en el cual estudiantes de danza practican y desarrollan sus destrezas musicales utilizando instrumentos musicales virtuales. El sistema Mandala es utilizado además para enseñar los difíciles movimientos que los estudiantes de danza necesitan aprender, tales como reacciones y balance. La Universidad de Grenoble en Francia ha desarrollado programas similares para la práctica de los estudiantes. Estudiantes de la Universidad de Kansas diseñan complejos y artísticos escenarios de teatro utilizando tecnología de RV, donde incluyen importantes datos, como iluminación, acústica y colores. Una vez que ellos terminan estos escenarios virtuales, los estudiantes pueden ensayar obras de teatro con el uso de esta tecnología. Para apreciar la puesta en escena, los espectadores utilizan lentes especiales con sistema de video integrado (Huges, N., 1997).
 
 

Entrenamiento técnico

Las aplicaciones de RV en entrenamiento técnico, y especialmente el entrenamiento para pilotos en simuladores de vuelo (fotografía 2), evitan riesgos que se presentan en el entrenamiento real, tales como tormentas o vientos fuertes que pueden causar accidentes al avión, especialmente si el piloto no tiene la suficiente pericia para salir adelante en estos problemas. Los pilotos pueden fallar en el entrenamiento virtual (y de hecho, es preferible que lo hagan cuando utilizan la tecnología de realidad virtual), donde el error humano no es crítico como en la vida real. De esta forma, los estudiantes pueden medir y analizar sus reacciones. Pilotos aprendices de aerolíneas y del ejército utilizan simuladores de realidad virtual para medir sus reacciones en medio de circunstancias virtuales peligrosas. (MacDonald, H. 1994)

 Fotografía 2. Simulador de vuelo
(Cortesía: NASA)

Uso de salones de clase virtuales

Finalmente, tal como Brown citado en Jones (1995:248) explica, los salones de clase virtuales pueden ser un medio interactivo donde los estudiantes pueden analizar más que una estática fotografía en un libro (con frecuencia en blanco y negro). Los salones virtuales mantienen la idea de aprender por medio de la práctica, en un ambiente colaborativo entre estudiantes y profesores (Sherman y Judkins, 1994:89). Es notorio que con el uso de salones de clase virtuales, los estudiantes son más participativos en clase. De acuerdo con esto, Brown citado en Jones (1995:246) explica, "Donde la era de la televisión ha producido gente pasiva, estudiantes desocupados con índices cortos de atención, el ciberespacio puede ser capaz de cautivarlos y fomentar su involucramiento activo en su propia educación".

La Facultad de Medicina de la Universidad de Colima ha creado una "aula virtual", con cuarenta computadoras dotadas de sistema multimedia, conectadas en red. Esta aula contiene además un "pizarrón interactivo" sensible al tacto y donde se proyecta con un cañón de datos información proveniente de una computadora. El profesor puede explicar un tema específico, hacer anotaciones en la superficie de este pizarrón utilizando marcadores especiales, enviar estas anotaciones a cada una de las cuarenta computadoras, e inclusive almacenar en un archivo esta información, o imprimirla. Los estudiantes además, entre otras aplicaciones, pueden accesar al Internet y consultar CD-ROMs para apreciar programas multimedia y mundos virtuales, y trabajar con esta información en forma colaborativa, ya sea en cada una de las computadoras, o en el pizarrón virtual, bajo la guía del profesor y técnicos auxiliares.

Cabe mencionar además que esta aula contiene una cámara con un espejo semi-plateado, donde profesores e investigadores pueden observar sin ser vistos detrás del espejo las reacciones que los estudiantes tendrán cuando estén utilizando las computadoras y el pizarrón interactivo.

En conclusión, la Realidad Virtual tiene un potencial enorme en la esfera educativa como una gran herramienta motivacional. Esta tecnología no está destinada a reemplazar a los profesores, porque la RV es sólo una importante herramienta para ellos. Los estudiantes necesitarán siempre la sutil guía humana que una máquina no puede proveer. Las computadoras no expresan sus propias emociones todavía, aunque estas emociones pueden ser programadas por profesores humanos, hasta ciertos límites. La RV apoya a los profesores con sus importantes capacidades, tales como la atención plena e interactividad que los estudiantes experimentan con los sistemas de RV. Así, algunas áreas de la educación no tienen que ser difíciles para los estudiantes. Considerando las aplicaciones emergentes de realidad virtual en escuelas y centros de entrenamiento alrededor del mundo, este desarrollo tecnológico es un excelente medio para utilizarlo en cursos académicos, la enseñanza de las artes, entrenamiento técnico y salones de clase virtuales.

Después de analizar cómo la realidad virtual es implementada en la educación, una pregunta acerca del futuro de la RV surge: ¿La Realidad Virtual algún día suplirá completamente a los laboratorios y salones de clase actuales? No por el momento. Aunque los estudiantes necesitan conocer, por ejemplo, cómo luce y huele realmente cierta reacción química, o el olor y consistencia de la sangre, en el caso de los estudiantes de medicina, la tecnología de RV quizás logre suplir en un futuro cercano al menos ciertos cursos de laboratorio considerados peligrosos y que pueden generar otros problemas.
 

Bibliografía

 Carr M., England L. (1995). Simulated and virtual realities, Taylor & Francis, London.

Huges, Norman: "The University Theatre". 1997. <http://kuhttp.cc.ukans.edu /~theatre/cad.html> (Fecha de consulta: 9 Septiembre, 1998).

Jones, Herman (1995). Virtual reality applications,Academic Press, London.

MacDonald, Vince (1994). Interacting with virtual environments, Wiley, Chichester.

Pimentel K., K. Teixeira (1992). Virtual reality: through the new looking glass, Mc Graw-Hill, New York.

Sherman B., Judkins P. (1994). Glimpses of heaven, visions of hell: virtual reality and its applications, Hodder & Stoughton, London.