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Examinando por Autor "Torre Cubillo, Luis de la"

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A new model to enable a remate connection with hardware devices using Javascript
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Ingeniería de Sistemas y Control, 2019) Sáenz Valiente, Jacobo; Dormido Bencomo, Sebastián; Torre Cubillo, Luis de la; Chacón Sombría, Jesús
A Pragmatic Framework for Assessing Learning Outcomes in Competency-Based Courses
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2024-01-19) Vargas Oyarzún, Héctor; Heradio Gil, Rubén; Farias, Gonzalo; Lei,,Zhongcheng; Torre Cubillo, Luis de la
Contribution: A competency assessment framework that enables learning analytics for course monitoring and continuous improvement. Our work fills the gap in systematic methods for competency assessment in higher education. Background: Many institutions are shifting toward competency-based education, thus encouraging their educators to start evaluating their students under this paradigm. Previous research shows that structured assessment models are fundamental in guiding educators toward this adoption. Intended outcomes: An assessment model for competency-based education that is easy to adopt and use, while facilitating the application of learning analytics techniques. Application design: The new framework considerably extends a prior model we proposed three years ago. Two engineering competency-based courses used the framework for assessment. Assessment rubrics were prepared and used for evaluating and collecting the students’ data progressively, thus enabling the use of learning analytics for decision-making. Findings: Thanks to the model, (i) students received a detailed report of their achievements, including a thorough explanation and justification of the evaluation criteria; and (ii) instructors could improve the course and provide objective evidence of their actions to quality assurance agencies. As a result, the framework is presently being used in fifteen courses taught at eight different university degrees at the Pontifical Catholic University of Valparaiso (PUCV).
Aproximación al uso de blockchain para la gestión de accesos a laboratorios en línea
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) E.T.S. de Ingeniería Informática. Departamento de Informática y Automática, 2023-09-19) Ramos Villalón, Juan Luis; Torre Cubillo, Luis de la
El uso de laboratorios en línea para la enseñanza de la ciencia y la tecnología lleva creciendo y evolucionado intensamente en las dos últimas décadas. Disponer de estos recursos a través de Internet permite que las instituciones propietarias puedan colaborar entre ellas compartiéndolos o cediendo su uso a cambio de un desembolso económico. En paralelo, los avances en el desarrollo de las tecnologías blockchain más allá de las criptomonedas y su capacidad para generar aplicaciones descentralizadas, así como la necesidad creciente de securizar el acceso de forma automatizada a dispositivos autónomos conectados (IoT), se puede hacen converger para gestionar la publicación y acceso a los laboratorios en línea y efectuar intercambio de fondos en la transacción de forma nativa. En este trabajo se hace una revisión del estado del arte de los componentes antes mencionados. Se considera a los laboratorios en línea como objetos de aprendizaje y a la vez como sistemas ciberfísicos, se revisan algunas técnicas de control de acceso a activos digitales y la forma en que se pueden utilizan las cadenas de bloques para gestionar esa funcionalidad, así como los enfoques que se están utilizando al aplicar estas técnicas en los ecosistemas IoT. Se ha elaborado una pequeña prueba de concepto con herramientas de software libre en la que se simula la publicación, reserva y acceso a laboratorios en línea con intercambio de fondos. Finalmente, tras las conclusiones, se plantean líneas de trabajo futuro, profundizando en la modelización del problema planteado y su solución.
Customized Online Laboratory Experiments: A General Tool and Its Application to the Furuta Inverted Pendulum [Focus on Education]
(Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2019-09-17) Galán Vicente, Daniel; Chaos García, Dictino; Torre Cubillo, Luis de la; Aranda Escolástico, Ernesto; Heradio Gil, Rubén
Because of online laboratories (labs), students can perform experimental activities from their mobile devices and/or computers. This article proposes an experimentation environment (EE) that extends the capabilities of interactive online labs with scripting language support. Thus, control engineering students can specify complex experiments, avoid routine tasks, and empirically test controllers they made themselves.
A decentralised approach to cyber-physical systems as a service: Managing shared access worldwide through blockchain standards
(ELSEVIER, 2025-02-18) Ramos Villalon, Juan Luis; Torre Cubillo, Luis de la; Lei, Zhongcheng; Hu, Wenshan; Tadashi Kussaba, Hugo; Lemieux, Victoria
Cyber-physical systems (CPSs) is a general concept that encompasses a wide variety of systems. Depending on their nature, application, and accessibility needs and restrictions, CPSs can differ a lot from each other. This paper proposes a classification of CPSs based on their accessibility needs and restrictions and, more importantly, presents an approach to create a decentralised and worldwide common access management framework for CPSs for non-critical infrastructures that are meant to be shared and accessed remotely (i.e., offered as a service). The presented solution uses a permissionless blockchain, existing fungible tokens, and a combination of smart contracts based on nonfungible token standards/proposals to enable CPS owners to manage secure, flexible access without centralised oversight. In addition, the proposed framework provides built-in mechanisms for: (i) charging for the use of CPSs, (ii) availability calendar configuration, (iii) worldwide visibility, (iv) easy integration with authentication/authorisation methods, and (v) access control flexibility.
An event-based adaptation of the relay feedback experiment for frequency response identification of stable processes
(Elsevier, 2023-04-13) Sánchez Moreno, José; Torre Cubillo, Luis de la; Chacón Sombría, Jesús; Dormido Canto, Sebastián; Elsevier; https://orcid.org/0000-0003-0898-3462
An event-based modification of the classical relay feedback experiment without the inclusion of additional elements (integrator, time delay, . . . ) for identification of the spectrum of stable processes between zero and the phase cross-over frequency is presented. By inserting an event-based sampler in the control loop, the natural behaviour of a classical relay is simulated and the system is forced to work in two modes. The event-based sampler activates the first mode by sending control actions to the process every time the error signal crosses zero; this mode is to discover the approximated value of the cross-over frequency ω180◦ . During the second mode, the event-based sampler sends samples to the process simulating that the error signal crosses zero at ω180◦ /N where N is the number of points to identify in the range 0 ≤ ω ≤ ω180◦ . One advantage of this procedure is that the logic used in an already existing relay feedback experiment to fit a transfer function model or tune a controller could be maintained just replacing the relay block by the event-based sampler block presented in the paper. Simulations and experiments with different processes and in presence of noise demonstrate the effectivity of the procedure.
Exemplar driven development of software product lines
(Elsevier, 2012-12-01) Heradio Gil, Rubén; Fernández Amoros, David José; Torre Cubillo, Luis de la; Abad Cardiel, Ismael
The benefits of following a product line approach to develop similar software systems are well documented. Nevertheless, some case studies have revealed significant barriers to adopt such approach. In order to minimize the paradigm shift between conventional software engineering and software product line engineering, this paper presents a new development process where the products of a domain are made by analogy to an existing product. Furthermore, this paper discusses the capabilities and limitations of different techniques to implement the analogy relation and proposes a new language to overcome such limitations.
II Jornada de innovación y tecnologías educativas en la ETSI de informática
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Editorial, 2016-11) Rodríquez Artacho, Miguel; Martínez Tomás, Rafael; Fernández Vindel, José Luis; Letón Molina, Emilio; Pérez de Madrid y Pablo, Ángel; Torre Cubillo, Luis de la
La jornada estaba motivada por la pregunta: "¿Cómo hacemos uso de la innovación educativa y de los medios tecnológicos para mejorar la efectividad de nuestra docencia y la experiencia de usuario de nuestros estudiantes?".
New generation virtual and remote laboratories : integration into web environments 2.0 with learning management systems
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática. Departamento de Informática y Automática, 2013-06-27) Torre Cubillo, Luis de la; Sánchez Moreno, José; Dormido Bencomo, Sebastián
Learning Management Systems (LMS) are software for web applications oriented for the administration, documentation, tracking, and reporting of e-learning programs. Moodle is a free source LMS with more than 63 million users, which makes it the most used LMS around the world. Like some other LMS, the stated philosophy of Moodle includes a constructivist and social constructionist approach to education, emphasizing that learners (and not just teachers) can contribute to the educational experience. This is the web 2.0 applied to education. Easy Java Simulations (EJS) is an authoring tool written in Java that helps to create interactive simulations in Java, mainly for teaching and learning purposes. By means of this tool, instructors can easily create virtual and/or (if they also use the appropriate additional software) remote laboratories. While virtual laboratories are based on mathematical models, remote ones use real equipment and so, the experiments are carried out in the reality. Virtual and remote laboratories (created with EJS, for example) as well as LMS (Moodle, for example) offer different but fundamental educational tools to both teachers and students. Since these resources are complementary (and not mutually exclusive), e-learning programs should offer both kinds of tools to be considered a complete experience for students. However, the integration between these two different resources is still an open issue that must be addressed. This thesis gathers together the two previous resources and provides the necessary tools and methodology for developing web experimentation portals (such as UNEDLabs, also presented here) that can offer e-learning programs based on: 1) experimentation (thanks to the use of the virtual and remote laboratories) and 2) theory documentation provision, social interactivity and easy management (thanks to the use of a LMS). Moreover, the presented tools and methodology allow people not specialized in these particular topics (such as they are the vast majority of the teachers) to easily create these kind of experimentation portals and populate them with virtual and/or remote laboratories (VRLs). Four new Moodle plug-ins facilitate this task: EJSApp, EJSApp Booking System, EJSApp Files Browser and EJSApp Collab Sessions. Nowadays, UNEDLabs holds two courses (among others); one in Control Engineering and another one in Physics. Both of them offer three experiments which are all available in the two possible versions: virtual and remote. The Physics course is still growing and new experiments are added every year. Right now, the three available ones are a motorized rotatory laser for studying the light in isotropic media, a motorized optical bench for determining the focal length of a thin lens, and an experiment with three springs and related to Hookes law. Thanks to the tools presented in this work, not only all the EJS laboratories in UNEDLabs are added and integrated into the Moodle web portal in a very easy and natural way, but they also acquire several special functionalities they lack when they are used outside this LMS. The first of these functionalities is the capability of saving and/or loading files to/from the private files repository in Moodle. The second one is the possibility to create collaborative experimental sessions with other users of Moodle who are enrolled to the course the EJS lab belongs to. The third one is an automatic integration with a booking system specifically designed for managing users access to the remote laboratories. Finally, EJS labs in Moodle can be administrated exactly in the same way as any other Moodle resource or activity, meaning they can be updated or deleted; their access can be restricted to a certain group of users or to users that have previously fulfilled some steps or conditions; security copies are automatically performed during Moodles system backups, etc.
Towards the open experimentation with interactive laboratories
(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Ingeniería de Sistemas y Control, 2017-11-22) Galán Vicente, Daniel; Dormido Bencomo, Sebastián; Torre Cubillo, Luis de la; Heradio Gil, Rubén
El aprendizaje basado en la indagación se basa en preguntas, inquietudes e intereses para guiar el proceso de aprendizaje. El estilo de enseñanza basado en la indagación siempre comienza con una pregunta general que desencadena una discusión abierta con los estudiantes, para aprovechar su curiosidad y ver en qué temas están realmente interesados, lo que marcará el camino a seguir en el aula. Esta forma de enseñanza implica lecciones y recursos flexibles, ya que los alumnos son los que marcan el camino, mientras que el profesor sólo tiene un plan de acción general con diferentes resultados finales. En las asignaturas de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas, los alumnos utilizan los laboratorios para realizar experimentos que les dotan de conocimientos prácticos, complementando las lecciones teóricas de las clases magistrales. Gracias a los avances tecnológicos y al auge de la educación en línea, estos experimentos se pueden realizar en laboratorios virtuales y remotos. Estos laboratorios, por lo general, son aplicaciones interactivas compuestas por una planta (real o simulada) y una interfaz de usuario. Los estudiantes realizan sus experimentos con esta interfaz cambiando el valor de las variables de la planta, seleccionando diferentes funciones preestablecidas que afectan el comportamiento de la planta y visualizando las salidas en gráficos. Sin embargo, estos laboratorios, por sí solos, no ofrecen un entorno adecuado para realizar tareas de aprendizaje basadas en la investigación, ya que carecen de la flexibilidad necesaria. La modificación del objetivo inicial de los laboratorios implica mucho tiempo para rediseñar el laboratorio, implementar las nuevas características y esto no excluye futuras modificaciones adicionales. La experimentación interactiva con laboratorios en línea, además de lo que se ha dicho anteriormente, presenta varias limitaciones. Entre ellas, cabe destacar que los alumnos pueden resolver las tareas de experimentación simplemente manipulando los controles de la interfaz de usuario sin saber lo que realmente están haciendo y sin ser conscientes de la implementación de los procesos internos realizados. Sin embargo, la experimentación automatizada, que consiste en ejecutar en tiempo real un experimento basado en comandos, elimina estos problemas. Los estudiantes deben crear sus propios algoritmos para cumplir con las tareas de experimentación, asegurándose de que tienen una clara comprensión práctica del problema y su solución. Esta tesis presenta dos entornos de código abierto que permiten la experimentación interactiva y automatizada con laboratorios virtuales y remotos. Los laboratorios intervii activos, donde los estudiantes pueden controlar la interfaz de usuario para cambiar los parámetros y visualizar el comportamiento de la planta, se enriquecen con un editor de comandos para llevar a cabo experimentos automatizados y una herramienta de datos para trazar y analizar los resultados. Estos experimentos basados en comandos, generalmente, incluyen restricciones de tiempo o requieren una reacción determinada a un evento que no se puede realizar simplemente interactuando con la interfaz del usuario. Los entornos de experimentación pueden ser utilizados con laboratorios de simulación Easy Java/JavaScript Simulation existentes, sin necesidad de adaptación adicional, o con laboratorios de terceros que implementen las interfaces de programación de aplicaciones propuestas en este trabajo. Este entorno permite a los usuarios escribir, ejecutar, guardar y cargar sus propios experimentos. Además, permiten recoger y analizar datos de los mismos. Los dos entornos de experimentación presentados tienen la misma filosofía pero apuntan a objetivos diferentes. Por un lado, se ha desarrollado una aplicación Java independiente con un editor de experimentos textuales para estudiantes avanzados. Está compuesto por un potente pero intuitivo lenguaje de experimentación, que permite a los usuarios crear experimentos complejos, y un completo sistema de herramientas de datos, capaz de realizar análisis estadísticos y recopilar datos de los experimentos. Por otro lado, se ha creado un entorno visual online, basado en JavaScript, para usuarios sin conocimientos técnicos de programación. Está totalmente integrado en Moodle, los experimentos son creados usando un lenguaje de programación visual, llamado Blockly, que incluye características para diseñar gráficos personalizados por el usuario. La aplicación es fácil de usar, incluso para aquellos que no están familiarizados con este tipo de entornos. Esta tesis incluye varios ejemplos de los dos entornos que muestran las diferentes características y la utilidad de estas herramientas. Los ejemplos se explican en detalle y pueden utilizarse como tutorial para desarrollar experimentos más complejos con otros laboratorios.
Using IoT-Type Metadata and Smart Web Design to Create User Interfaces Automatically
(Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2023-02) Chacón, Jesús; Chandramouli, Rajarathnam; Torre Cubillo, Luis de la; Chaos García, Dictino; Heradio Gil, Rubén
The advent of the Internet of Things has generated loads of data from the devices that are now connected to the Internet. While the majority of the data corresponds to measurements done by these devices, there is a second type of information (the metadata) that provides information about the devices themselves. Most of this metadata is still underused when used at all. On the other hand, the graphical user interfaces that allow operating and/or monitoring the connected devices from a computer or smartphone, are usually programmed from zero. However, the metadata that describes the main properties of the devices (i.e., inputs, outputs, precision, range, etc.) can be used along with smart web design techniques to automatically create these interfaces. This article proposes a framework to achieve this, and presents an application example consisting of an online lab of a servo-motor.

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