Red Ambiental Ciudadana de Monitoreo (RACIMO)

RACIMO es una experiencia colaborativa que apunta a la formación de jóvenes en Ciencia Ciudadana, Abierta y de Datos en 5 colegios de Bucaramanga y Floridablanca en el departamento de Santander, que busca exponer, tempranamente a estudiantes de educación secundaria a ambientes y herramientas de investigación en Ciencia de Datos. En este proyecto participan Colciencias y Min TIC, como entidades de financiamiento, Multiprocesos SIG S.A.S. como entidad ejecutora, la Universidad Industrial de Santander como entidad de investigación, la Alcaldía de Bucaramanga, Alcaldía de Floridablanca y Área Metropolitana de Bucaramanga como entidades beneficiarias. Durante 6 días en sesiones de 4 horas más de veinte (20) estudiantes acompañados por sus docentes asistieron puntualmente, tanto en el municipio de Bucaramanga como en Floridablanca. Por cada colegio participan grupos de alrededor de 5 estudiantes, que junto a sus profesores se capacitan en la construcción de estaciones climáticas basadas en hardware abierto y repositorios de datos basados en software abierto y libre. Estos grupos colaboran utilizando las TIC para la generación de un banco de datos climáticos (CO2, NOx, SOx, Presión, Temperatura, Humedad y Material Particulado) en la región. La estación de medición es modular y está diseñada para operar bajo distintos niveles de independencia, pudiendo incorporar diferentes módulos de medición y comunicación de datos adaptables a los distintos intereses y posibilidades de cada participante. Esta versión permite medir presión, temperatura, humedad y material particulado y funciona de manera completamente autónoma.

Estos datos están libres y disponibles a través de la WEB para todos los investigadores que los requieran. Los docentes y estudiantes aprenden los elementos básicos de conceptos, electrónica y programación que permiten comprender los datos, configurar y calibrar las estaciones. Igualmente, se les imparte nociones de estadística y tratamiento de datos que permiten analizar los datos provenientes de esta red ciudadana de estaciones climáticas.

Este proyecto ha sido financiado parcialmente por el programa COLCIENCIAS y Min TIC.

Durante la experiencia los estudiantes aprendieron conceptos básicos de clima, variables climáticas, indice de calidad del aire, estadística, programación básica en Python, sensores de variables climáticas, y construcción de una estación de monitoreo ambiental.

El equipo responsable

El desarrollo de esta experiencia estuvo a cargo de

Dirección y conceptualización: Luis A. Núñez
Logística y coordinación general: Multiprocesos SIG S.A.S.
Instructores y monitores: Karen Forero, Jose Luis …. y Lina Vanessa Girón Lozano
Elaboración y edición del sitio web: Lina Vanessa Girón Lozano

Colegios participantes

A continuación se listan los colegios participantes:

Escuela Normal Superior de Bucaramanga Sede C :
- Carrera 27 # 29-69, Bucaramanga / Santander, Colombia

Colegio Aurelio Martinez Mutis Sede A:
- Av. de los estudiantes No. 9-313 Ciudadela Real de Minas, Bucaramanga / Santander.

Colegio de Santander:
- Calle 9 No. 25-67 Barrio La Universidad, Bucaramanga / Santander.

Instituto tecnológico Dámaso Zapata:
- Calle 10 # 28-77, Bucaramanga / Santander

Institución Educativa Comuneros:
- Carrera 18 # 10-20, Bucaramanga / Santander.

Institución José Antonio Galán Sede A:
- Calle 56 Nº 14-46, Reposo, Floridablanca / Santander.

Colegio Isidro Caballero Sede A:
- Calle. 119 #38-10, Floridablanca / Santander.

Colegio Ecológico de Floridablanca Sede J:
- A 4 Km de la vía Bucaramanga – Piedecuesta en la vereda de Ruitoque, Floridablanca / Santander.

Las actividades desarrolladas

Las actividades se desarrollaron en sesiones de una hora: dos cada sábado por la mañana. Cada sábado se manejo un tema diferente, el cual se desarrollaba de la siguiente manera: en la primera sesión los estudiantes discutían conceptos básicos y algunos documentos en la red, luego en la segunda sesión realizaban un taller práctico que les permitía afianzar lo visto durante la primera sesión.

Ciencia ciudadana. (4h) Este módulo apuntó a describir algunos de los cambios que ha traído consigo el advenimiento de la sociedad informacional, los términos de Ciencia Industrial, y Big Science y algunas manifestaciones que de inteligencia colectiva de inspiración biológica y su importancia en la sociedad actual, luego discutir cómo internet y las TIC han potenciado estas manifestaciones, finalmente cómo se relaciona el poder con el manejo y control de la información.
Las variables climáticas y el ambiente. (4h) El objetivo de este módulo tuvo una doble finalidad. Por un lado se discutió sobre la atmósfera y sus capas, el significado de algunas variables climáticas y sobre la variabilidad climática o también conocido como «cambio climático», sus causas y consecuencias, los gases del efecto invernadero y qué es el material particulado, cómo medirlo y por qué la importancia de hacerlo. Por otro lado, se realizó una actividad didáctica para que los estudiantes comprendieran de manera más sencilla lo explicado.
Redes de monitoreo y el indice de calidad ambiental. (4h) En este módulo se describieron los factores que afectan la calidad del aire, la contaminación y cómo se mide esta, qué es una red de monitoreo ambiental y qué ciudades de nuestro país poseen una red. Posteriormente se mostró una pequeña historia sobre el índice de calidad del aire ICA, cómo esta ha sido modificada a raíz de los años, y cuál se usa hoy en día. Finalmente, se desarrolló una actividad para que los estudiantes diferencien algunas maneras de medir el índice de calidad del aire y comprendieran las diferentes escalas que existen hoy en día.
A calcular (4h)
LINUX y programación en Python. (4h) En este módulo nos concentramos en compartir la experiencia de descargar y configurar una máquina virtual con el sistema operativo LINUX, resolver algorítmicamente problemas sencillos de la vida cotidiana, comprender y escribir códigos simples escritos en Python
Visualización de datos. (2h) Este módulo se centró en discutir la importancia de representar gráficamente los dato y aplicarlo a problemas reales, con datos obtenidos de repositorios en la red. En la parte prática de este módulo se utilizó la herramienta gráfica GnuPlot
Conceptos Básicos de electrónica (2h) En este módulo los estudiantes aprendieron conceptos como: corriente, voltaje, ley de Ohm, materiales conductores y no conductores, corriente alterna y continua, tipos de circuitos.
Programación de Arduino (2h) Durante estas sesiones los estudiantes aprendieron qué es un Arduino, cómo programar en un Arduino, y realizaron talleres donde aprendieron a programar y ejecutar tareas tales como: lectura de datos de diferentes desde diferentes componentes electrónicos en diferentes tipos de montajes y circuitos eléctricos.
Sensores de variables climáticas (2h). En esta sesión se discutió cómo funciona cada uno de los sensores utilizados por la estación de monitoreo ambiental, cómo programarlos y cómo leer y analizar los datos que estos producen
Construcción y montaje de la estación de monitoreo ambiental (4h): durante estas sesiones los estudiantes construyeron los shields (o placas) sobre los que se monta cada uno de los sensores que integran la estación de monitoreo.

Exposición Temprana de Nativos Digitales en Ambientes, Metodologías y Técnicas de Investigación en Ciencia de Datos

Este esfuerzo forma parte de un conjunto de iniciativas que buscan exponer a estudiantes de secundaria y comienzos de la educación universitaria a ambientes, metodologías y técnicas de investigación que aborden temas de investigación contemporáneos. Las hemos realizado de forma que puedan ser sostenidas en el tiempo, escalables a cursos de distintos tamaños y replicables en otros ambientes de instituciones universitarias en nuestra América Latina. Otras experiencias similares están expuestas en Asorey, H., Nunez, L. A., & Sarmiento-Cano, C. (2015). Exposición Temprana de Nativos Digitales en Ambientes, Metodologías y Técnicas de Investigación en la Universidad. arXiv preprint arXiv:1501.04916.