Simulador Laboratorio Clínico

Resumen

El proyecto desarrolla un simulador interactivo en Unity, conectado con MATLAB (App Designer) y Python, orientado a la formación de estudiantes de Formación Profesional y Universidades en el manejo de equipos de laboratorio biomédico (cabina de flujo laminar vertical, incubadora y centrifugadora) antes de trabajar en entornos reales.

Se trata de un proyecto de innovación educativa financiado por la Junta de Castilla-La Mancha, validado en entornos reales (IES Lorenzo Hervás y Panduro, y la Escuela Politécnica de Cuenca) con resultados muy positivos en aprendizaje, motivación y rendimiento.

Motivación

El uso de equipos de laboratorio en formación supone un reto:

• Coste elevado de los dispositivos.

• Riesgos de seguridad para estudiantes inexpertos.

• Limitación de recursos en algunos centros educativos.

Este proyecto surge como una respuesta a estas necesidades, buscando un entorno seguro, inmersivo y accesible que complemente la enseñanza práctica y prepare a los estudiantes antes de enfrentarse al laboratorio real.

Objetivos

• Diseñar un simulador educativo realista para prácticas de laboratorio.

• Facilitar el aprendizaje y seguro de los estudiantes.

• Integrar herramientas de Unity, MATLAB y Python en un único entorno.

• Validar el simulador en entornos educativos reales.

• Sentar las bases para futuras ampliaciones (más equipos, conexión con hardware real).

Desarrollo

El simulador se desarrolló en varias fases:

• Modelado 3D en Blender de los equipos.

• Implementación en Unity con scripts en C# que gestionan interacción, cámaras, mensajes y animaciones.

• Integración con MATLAB mediante aplicaciones en App Designer para modelar fielmente los equipos.

• Comunicación con Python (sockets TCP) como puente entre Unity y MATLAB.

• Pruebas funcionales y validación en centros educativos, aplicando cuestionarios a profesores y estudiantes.

Resultados

• El simulador es operativo y estable (tabla de pruebas funcionales confirma su uso en electromedicina).

• Impacto académico positivo: incremento del 20 % en las calificaciones respecto al año anterior.

• Eliminación de suspensos: en 2024 todos los estudiantes aprobaron, frente a un 35 % de suspensos en 2023.

Curso de Especialización Cultivos Celulares

Ciclo Formativo de Grado Superior de Electromedicina

• Valoraciones sobre 5 de profesores y estudiantes: alta usabilidad, utilidad y motivación.

Conclusiones

El simulador constituye una herramienta innovadora, inmersiva y escalable para la enseñanza de prácticas de laboratorio.

• Reproduce fielmente la funcionalidad de equipos reales.

• Refuerza el aprendizaje autónomo y guiado.

• Ha demostrado eficacia y aceptación en su aplicación en centros educativos.

• Su estructura modular permite añadir más equipos y funcionalidades sin alterarla arquitectura base.

Líneas Futuras

Se plantean mejoras y ampliaciones para potenciar su alcance:

• Integración con hardware (Arduino, Rasberry Pi, sensores).

• Mejoras visuales y animaciones avanzadas (rotor, apertura de tapas, dashboards).

• Versión multiplataforma (móvil y web).

• Gestión de usuarios y modos de evaluación (login, registro de sesiones, modo examen).

• Ampliación modular con nuevos equipos (autoclaves, osciloscopios, etc.).

• Gamificación para motivar al estudiante.

• Evaluación automatizada con retroalimentación adaptativa.