CAPÍTULO III: MANUAL DE USUARIO
Este capítulo se pretende facilitar a los usuarios una explicación minuciosa del modo en que se debe manejar la aplicación desarrollada (MAQOLab), para de esta manera lograr una mayor familiarización con la interfaz brindada.
3.1- Entrando a MAQOLab.
Cuando ejecutamos la aplicación lo primero que se observa es el diálogo de acceso al sistema:
Figura 3.1: Diálogo de acceso al software.
Se tienen dos formas de acceso: como un estudiante o como administrador (profesor). Si quien lo accede es un administrador se necesita un nombre de usuario y una contraseña.
3.2- Módulo de administración
Una vez que se accede al sistema como administrador mediante el botón “entrar” (el que aparece activado en la figura 3.1) se presenta la ventana principal de MAQOLab con el menú correspondiente a este tipo de usuario:
A través de esta ventana, el administrador registrado interactúa con los datos que maneja el software pudiendo realizar operaciones de eliminación, adición o modificación de los mismos.
Al dar clic sobre la opción “Datos” del menú previamente ilustrado, se despliegan una serie de opciones relacionadas directamente con los datos que se utilizan al realizar una práctica virtual de laboratorio por el estudiante.
3.2.1- Opción “Sustancias”.
Al situar el puntero del Mouse sobre la opción “Sustancias” de la figura siguiente, aparecen las opciones “Adicionar” y “Modificar o Eliminar” como se presenta a continuación:
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Figura 3.3: Opción: “Sustancias”.
Si damos clic sobre “Adicionar” se muestra un formulario que debe ser llenado de manera correcta, dicho formulario está estructurado en dos secciones:
1. Datos específicos. 2. Datos adicionales
Los datos específicos están más directamente relacionados con la sustancia y requieren ser llenados primeramente; si el usuario intenta hacer lo contrario, el software no lo permitirá.
Figura 3.4: Formulario “Adicionando una nueva sustancia” 1.- Entrando datos específicos de la sustancia.
Los atributos de la sustancia que se muestran en esta sección del formulario pueden ser llenados en cualquier orden; el nombre de la sustancia tiene que ser un nombre válido; la solubilidad se especifica dando clic sobre los solventes relacionados:
Figura 3.5: Especificando solubilidad.
Al especificar que la nueva sustancia es soluble en agua, automáticamente aparece que será soluble en ácido clorhídrico (HCL) y en hidróxido de sodio (NAOH), además será imposible especificar insolubilidad en estos dos últimos, a menos que se desmarque la solubilidad en agua, esto se debe a que una sustancia soluble en agua será también soluble en HCL y NAOH.
El olor puede ser uno de los ya existentes (olor de alguna de las sustancias guardadas) o un nuevo olor; si el olor es nuevo, este se escribirá en la caja de edición “Olor”; de lo
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contrario, se selecciona desplegando la lista de olores que tiene como título “Olores existentes”.
Similar a los olores sucede con los reactivos, pues se dispone de una lista con todos los reactivos de las sustancias registradas, los cuales pueden seleccionarse y agregarse a la lista de reactivos de la nueva sustancia. Esto se puede observar en la siguiente figura:
Figura 3.6: Adicionan reactivos existentes.
Al dar clic sobre el la opción “Escoger reactivos seleccionados” del menú flotante de la figura anterior, se adiciona la selección hecha a la lista de los reactivos que tendrá la sustancia que se desea añadir. Pero el olor puede ser novedoso, para eso nos posicionamos sobre la lista de los reactivos de la sustancia y al hacer clic secundario aparece un menú (figura 3.7):
Figura 3.7: Adicionando o eliminando reactivos.
Si se selecciona “Eliminar reactivo” se eliminará el reactivo seleccionado. Otra manera de hacer esto es mediante la tecla delete. Si se escoge la otra opción “Nuevo reactivo” aparece el siguiente diálogo para que se introduzca un nuevo reactivo:
Cada sustancia debe tener una foto que la identifique, la cual puede ser una de las ya registradas o una nueva.
Figura 3.9: Foto de la sustancia.
Si la foto es nueva, se pulsa el botón “Foto nueva” (fig 3.9) y se visualizará un diálogo para buscar la nueva imagen; de lo contrario, la foto puede ser seleccionada de la lista de fotos existentes. La foto seleccionada se mostrará en forma reducida como se ilustra en la figura anterior.
Cuando se estime que se han llenado correctamente los datos específicos de la sustancia se presiona el botón “Continuar” como confirmación, si quedaron datos sin llenar se emite el siguiente mensaje:
Figura 3.10: Mensaje # 1.
Si no hay errores entonces sólo restaría concluir con la sección de datos adicionales. 2.- Entrando datos adicionales de la sustancia.
Un dato adicional es:
Tipo 1.- El resultado para una respuesta perteneciente a una pregunta de una fase, dicho resultado puede ser “Sí” o “No” en dependencia de si la respuesta es correcta o no para la sustancia en cuestión.
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Tipo 2.- El video asociado a la sustancia en un experimento de una fase (fase con experimentos). Por cada experimento habrá tantos videos como resultados diferentes tenga el mismo.
Cuando se hayan hecho todas estas asociaciones (del tipo 1 y 2) ya habremos concluido de llenar la sección: “Datos adicionales”, a continuación se presenta la misma:
Figura 3.11: Sección “Datos adicionales”.
Lo primero que se debe hacer en esta sección es seleccionar la fase de trabajo, o sea la fase donde se suministrarán todos los datos, tanto de tipo 1 como de tipo 2, la fase debe ser escogida en la lista marcada con verde (figura 3.11). Una vez escogida esta fase, automáticamente se visualizarán en la subsección “Preguntas y respuestas de la fase” todas las preguntas asociadas a dicha fase junto a las posibles respuestas de la pregunta seleccionada y, seguidamente, se especifica el resultado “Sí” o “No”. Este resultado se confirma presionando el botón “Ok” marcado en rojo(figura 3.11).
Si la fase escogida es una “Fase con experimentos”, además de lo anterior, aparecerán en la subsección “Ensayos de la fase” todos los ensayos que ella posee y seguidamente el conjunto de videos relacionados al que está marcado, de los cuales debe seleccionarse uno para la sustancia. Si se quiere adicionar un video nuevo se hará mediante un menú flotante (figura 3.11). De esta forma, será posible asociar a la nueva sustancia su video para cada ensayo. Nótese que MAQOLab va reproduciendo los videos en la medida que se vayan seleccionando. En la figura anterior la sustancia va a tener el video “tipo 4” en el ensayo “Solubilidad en agua” que pertenece a la fase “Pruebas de Solubilidad”. Es importante que la confirmación de dicha asociación se haga a través del botón “Ok” resaltado en azul (figura 3.11). Como se observa en dicha figura no existen otros controles que le permitan al usuario terminar con el formulario pues cuando ya no exista ningún dato adicional por añadir, el software emite el siguiente mensaje:
Figura 3.12: Mensaje #2.
Si se decide, por alguna razón, anular las operaciones, es preciso recurrir al botón “Cancelar” destacado en carmelita (figura 3.11); esta acción anula todas las operaciones realizadas.
Las sustancias pueden también ser modificadas o eliminadas; para esto se ofrece la opción “Modificar o eliminar” (figura 3.3). Si damos clic sobre ella se visualiza un formulario muy parecido al de la figura 3.11:
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Figura 3.13: Modificando o eliminando sustancias.
La sustancia deseada se busca en la lista que se destaca en verde; una vez encontrada, automáticamente se visualizan sus solubilidades, fórmula, sus reactivos, olor, foto; en fin todos los datos relacionados con la sustancia seleccionada.
Todos estos datos pueden ser modificados, es posible agregar nuevos reactivos o eliminar algunos ya existentes, a través del menú marcado con rojo. El botón “Eliminar” que se resalta con color azulpermite la eliminación de la sustancia.
Podemos despreocuparnos de una operación desacertada, es decir: si se elimina sin querer una sustancia, si se marca una solubilidad incierta, si se borran reactivos, en fin cualquier acción no deseada, se cuenta con el botón “Cancelar” que aparece en rojo.
Si el usuario decide terminar entonces debe elegir el botón “Concluir” señalado con rojo
también, esto implica salvar todos los cambios en disco y salir.
3.2.2- Opción “Preguntas”.
La opción “Preguntas” del menú ilustrado en la figura 3.3 permite trabajar con las preguntas que deben responderse al final de cada fase de la práctica. Al posicionamos sobre esta opción se desplegará el submenú siguiente:
Figura 3.14: Opción: “Preguntas”. Adicionando una nueva pregunta.
Si se da clic sobre “Adicionar” aparecerá un formulario para la edición de una nueva pregunta:
Figura 3.15: Adicionando una nueva pregunta.
Aquí las operaciones requieren un orden, primero se indica la fase donde se va a ubicar la nueva pregunta, esto se hace en la lista de fases situada en la esquina superior izquierda del formulario (lista destacada con verde). Una vez seleccionada la fase, se pasa a escribir el texto de la pregunta en la caja de edición marcada con azul. A continuación se especifica el valor de la pregunta; el cual debe escribirse correctamente, en caso contrario
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se emite un mensaje de error. Una vez validado el valor de la pregunta se le comienzan a adicionar respuestas mediante el botón “Nueva respuesta”, el cual da origen al diálogo siguiente para la edición del texto de la respuesta:
Figura 3.16: Diálogo para edición de la respuesta.
Si la respuesta es válida, esta se adiciona a la lista de posibles respuestas de la pregunta, la cual aparece marcada con color verde (figura 3.15), las respuestas pueden también ser eliminadas usando el botón “Eliminar Respuesta” ubicado debajo del botón “Nueva respuesta”. Este botón hace que se elimine la respuesta seleccionada.
La lista de respuestas tiene asociado el menú de contexto que sigue:
Figura 3.17: Menú de la lista de respuestas.
Este menú ejecuta las mismas acciones que los botones “Nueva respuesta” y “Eliminar Respuesta” respectivamente.
Cuando se tengan todas las posibles respuestas en la lista respectiva, se deben ejecutar las siguientes acciones:
1. Seleccionar una respuesta.
2. Seleccionar todas aquellas sustancias que aciertan la respuesta anterior. La lista de sustancias está encerrada en un rectángulo rojo.
3. Presionar botón “aceptar” (al hacer esto se desmarcan todas las sustancias seleccionadas y desaparece la respuesta).
Las acciones 1, 2 y 3 deben ejecutarse una y otra vez hasta que ya no queden respuestas en la lista, a menos que las que queden sean respuestas erróneas para todas las sustancias. Seguidamente, para confirmar la introducción de la nueva pregunta se recurre al botón “Concluir” en la esquina inferior derecha del formulario. Si se pulsa “Cancelar” se sale del formulario y no se agrega la pregunta.
Modificando o eliminando preguntas.
Las preguntas almacenadas en el banco de datos del software pueden ser modificadas o eliminadas, para esto se cuenta con la opción “Modificar o Eliminar” (figura 3.14), la cual hace que se muestre la siguiente ventana:
Figura 3.18: Ventana de modificación o eliminación de preguntas.
Cada vez que se cambie la fase en su lista respectiva (marcada en verde en la esquina superior izquierda), se actualiza la lista de preguntas contenidas en dicha fase (lista destacada con rojo). Seguidamente, se actualiza la lista de respuestas asociadas a la pregunta marcada y luego de esto se marcarán todas las sustancias en su lista (resaltada en azul) que acierten esta respuesta, dicha selección de sustancias puede ser alterada.
Los textos de las preguntas y respuestas pueden ser cambiados utilizando los botones “Modificar pregunta” y “Modificar respuesta” respectivamente; al hacer esto, aparece un diálogo para cambiar el texto de la pregunta o respuesta deseada. Para cambiar el valor de una pregunta, este se escribe en la caja de edición debajo de la lista de preguntas. La eliminación de una pregunta o respuesta se hace mediante los botones “Eliminar pregunta”, “Eliminar respuesta” o a través de la tecla Delete; si sólo queda una pregunta en la fase seleccionada y se desea eliminar, MAQOLab emite un mensaje de error pues cada fase debe tener al menos una pregunta; lo mismo ocurrirá al intentar borrar una respuesta pues cada pregunta tiene que tener asociada como mínimo una respuesta. Para confirmar las modificaciones se tiene el botón “Concluir” el cual cierra la ventana y salva los cambios hechos; si en vez de esto se pulsa “Cancelar” se cierra la
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3.2.3- Eliminando datos flotantes y mejores prácticas.
Cuando asociamos un nuevo video de un experimento a una sustancia que ya poseía un video en dicho experimento, el video viejo seguirá formando parte del banco de datos, esto puede pasar muchas veces, es decir, pueden haber varios videos a los que les suceda esto, si el usuario decide eliminarlos, en el menú de la figura 3.3, con la opción “Eliminar datos innecesarios” se libera al software de esta situación.
En el menú citado anteriormente aparece, además, la opción “Eliminar mejores prácticas” la cual borra el fichero donde se almacenan los mejores resultados de los estudiantes que hayan utilizado el software.
3.2.4- Usuarios.
Adicionando nuevos administradores.
Un administrador (profesor) pueden adicionar nuevos administradores, para esto aparece la opción “Adicionar administrador” del menú principal de administración:
Figura 3.19: Menú “Usuarios”. Al dar clic sobre esta opción se mostrará el diálogo que sigue:
Figura 3.20: Adicionando un nuevo usuario.
Este diálogo permite adicionar un nuevo administrador teniendo en cuenta que ni el nombre de usuario ni la clave pueden contener espacios; después de esto, los botones “Ok” y ”Cancelar” son los encargados de confirmación o cancelación del nuevo usuario.
Cambiando contraseña.
La contraseña del administrador registrado puede ser cambiada mediante la opción “Cambiar contraseña” de la figura 3.21, al dar clic sobre ella se visualiza un diálogo con la contraseña actual, el cual brinda la posibilidad de escribir la nueva contraseña:
Figura 3.21: Cambiando contraseña.
El botón “Ok” es el que valida y confirma el cambio de la contraseña, mientras que “Cancelar” cierra el diálogo sin efectuar cambios en la misma.
3.3- Módulo del estudiante.
Al utilizar la opción “Entrar como estudiante” de la ventana ilustrada en la figura 3.1, se prepararan las condiciones para realizar una práctica de laboratorio; para esto, MAQOLab carga el menú correspondiente a este tipo de usuario en su ventana principal. Para comenzar la práctica, el usuario debe seleccionar la opción “Iniciar práctica” del menú anteriormente comentado (figura 3.22). Una vez seleccionada esta opción ya habrá comenzado la práctica.
Figura 3.22: Iniciando práctica.
La simulación de la práctica está dividida en cinco fases o etapas que se van sucediendo con un orden lógico. El paso de una etapa a la siguiente está permitido sólo cuando se hayan realizado todos los ensayos y respondido las preguntas.
Cada pregunta tiene un valor que incrementa la nota del estudiante, total o parcialmente. Estas fueron formuladas a partir de las conclusiones que el estudiante deberá obtener de
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lo observado en los ensayos y permiten comprobar el desarrollo satisfactorio de cada etapa de análisis.
Primera fase “Selección de la muestra y análisis de sus propiedades organolépticas”.
En esta etapa, al estudiante selecciona una muestra (que aparece de forma aleatoria) y se le enseña una foto real de la misma. La actual es una fase que no requiere ensayos (figura 3.23).
Figura 3.23: Propiedades Organolépticas.
Como se puede observar la sustancia puede ser cambiada mediante el menú de contexto “Cambiar sustancia” de la figura anterior o haciendo doble clic sobre la foto.
Si el estudiante decide tomar notas sobre las apreciaciones que haya podido hacer en cada fase puede utilizar el bloc de notas de MAQOLab, mediante la opción “Bloc de notas” del siguiente menú:
Figura 3.24: Opción “Bloc de notas”.
Al pulsar el botón “Preguntas” (figura 3.23) se comienzan a realizar las preguntas de la fase, por ejemplo:
Figura 3.25: Respondiendo preguntas.
El estudiante hace la selección de respuestas que estime y pulsa el botón “Ok” para responder; en caso de que no sepa responder se debe presionar “No Sé”. A continuación se visualiza un reporte como el que sigue:
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Figura 3.26: Reporte de una pregunta.
Esto se hará tantas veces como preguntas se respondan en la etapa. El estudiante va acumulando puntos durante el curso de la práctica, específicamente cada vez que responde una pregunta correctamente. Si desea ver su evaluación actual, debe recurrir a la opción “Nota actual” (figura 3.24); al hacer esto saldrá el siguiente diálogo:
Figura 3.27: Nota actual.
Segunda fase “Pruebas de ignición y determinación de elementos”.
De esta fase en adelante, todas contienen ensayos químicos; cada ensayo es representado por una imagen.
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Esta etapa contiene 5 ensayos: 1.- Prueba de Ignición. 2.- Prueba de Belstein.
3.- Determinación de haluros. 4.- Determinación de Nitrógeno. 5.- Determinación de azufre.
Cada ensayo tiene una descripción que, al ser seleccionado, se muestra en la caja de texto que lleva como título “Descripción del experimento” (figura 3.28). Una vez escogido el ensayo, mediante el botón “Simular” es posible ver qué ocurrirá, esto se hará en la esquina inferior izquierda de la ventana (figura 3.28). Cuando el estudiante ya haya observado detenidamente los experimentos tantas veces como desee, pues dispone del tiempo que quiera, entonces pasaría a responder las preguntas que lo llevarían a la fase siguiente.
Tercera fase “Pruebas de Solubilidad”.
En esta fase los ensayos consisten en realizar pruebas de solubilidad a la sustancia para lo cual se cuenta con 5 solventes:
Figura 3.29: Solventes.
El estudiante selecciona el solvente que va a utilizar, situándose sobre el recipiente etiquetado con su nombre y dando clic. Si la sustancia es soluble en agua entonces también lo será en HCL y NAOH; para controlar esto, si el estudiante observa que la sustancia es soluble en agua y después desea comprobar la solubilidad en HCL o NAOH, el software emitirá el siguiente mensaje:
Figura 3.30: Mensaje de error #3. Fase final “Análisis instrumental y caracterización”.
Figura 3.31: Ensayos de la 4ta etapa.
Esta fase es la última en una práctica con MAQOLab, la misma consta de 4 ensayos: 1. Análisis de espectros infrarrojos.
2. Análisis de espectros de masa. 3. Equivalentes de neutralización. 4. Análisis de derivados.
Antes de ser simulado el ensayo “Temperatura de fusión del derivado”, el estudiante deberá responder la siguiente pregunta:
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Este diálogo carga todos los reactivos existentes en el banco de datos, de los cuales el usuario debe ser capaz de escoger todos los que sean necesarios para la obtención del derivado a partir de la sustancia que se esta tratando, sino perderá una parte de la puntuación.
Al terminar de simular todos los ensayos, y respondidas todas las preguntas relativas a esta fase, el estudiante deberá responder la pregunta final de la práctica; esta consiste, precisamente, en responder de qué sustancia se trata:
Figura 3.33: Pregunta final.
Después de esto se le muestra al estudiante la nota alcanzada y si su práctica fue considerada relevante, esta quedará registrada entre las mejores prácticas.
CONCLUSIONES
1. Se seleccionaron 20 sustancias orgánicas y se realizaron en el laboratorio real todos los experimentos para ilustrar las propiedades químico-físicas de estas sustancias. 2. Se elaboró un software que permite simular los experimentos necesarios para
caracterizar las sustancias seleccionadas y poder identificarlas, a partir de pruebas