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Vol. 4, Núm. 3, Septiembre - Diciembre 2022
Perspectiva de estudiantes universitarios sobre el uso de los
laboratorios virtuales en respuesta a los retos de la pandemia 2020.
Students’ perspective of the use of virtual laboratories as
an answer to challenges due to the 2020 pandemic.
Jorge Flores Mejía
Rosalía Buenrostro Arceo
Esperanza González Quezada
Sabrina Lizbeth Vega
Recibido: 19/03/2022
Aceptado: 13/01/2022
Revista RELEP, Educación y Pedagogía en
Latinoamérica.
Disponible en:
https://iquatroeditores.com/revista/index.php/
relep/index
https://doi.org/10.46990/relep.2022.4.3.602
Resumen
La presente investigación se desarrolló en la Uni-
versidad de Guadalajara (UdeG), en las diferen-
tes carreras del Centro Universitario de Ciencias
Exactas e Ingenierías (CUCEI), con estudiantes
de los primeros semestres, mediante la aplica-
ción de una encuesta que consta de 21 ítems, en
la que se evidencia un deciente aprendizaje en el
aspecto práctico y en la utilización de simulado-
res virtuales por parte de los alumnos y docentes.
Este proyecto presenta un análisis del uso de los
laboratorios virtuales como un medio para crear
ambientes de aprendizajes signicativos en los
estudiantes que cursan materias prácticas o teó-
rico-prácticas durante el periodo de la pandemia.
Palabras clave
Aprendizaje, estudiantes, laboratorios virtuales,
maestros, pandemia.
Abstract
is research was developed in the Universidad
de Guadalajara (UdeG), in dierent careers of the
Centro Universitario de Ciencias Exactas e Inge-
nierías (CUCEI), with rst semester students by
applying a survey consisting of 21 items, in which
evidence shows decient learning in practical
aspects and in the use of virtual simulators by
both teachers and students. is project provides
an analysis of the use of virtual laboratories as a
means of creating signicant learning environ-
ments in students who took practical or theoreti-
cal-practical subjects during the pandemic.
Keywords
Learning, students, virtual laboratories, teachers,
pandemic
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Introducción
Hablar de transformación digital en nuestros días va de la mano con la al-
fabetización digital, por tanto, es signicativo reconocer que su aplicación
permite adaptarnos a los nuevos cambios valiéndonos de estas tecnolo-
gías. Es por ello que se busca hacer uso de la innovación y la creatividad en
un campo tan importante como es el aspecto teórico-práctico de la educa-
ción, remarcando así la importancia de las prácticas de laboratorio en este
contexto. Es en los laboratorios donde los alumnos desarrollan habilida-
des cognitivas y destrezas de manera práctica, aplicando y comprobando
los conocimientos adquiridos, es aquí donde se evidencia la importancia
de la práctica en dichos laboratorios, y qué decir en nuestros días de los
laboratorios virtuales. Ésta es una actividad preponderante en los alumnos
del área, relacionada con las ciencias naturales y exactas, por lo que se
busca crear un entorno blended learning (b-learning), es decir, aprovechar
aquellas actividades presenciales ya establecidas y valoradas y vincularlas
con las actividades virtuales (Días, Caro & Gauna, 2015), asimismo, que
sean usadas para crear una cadena de certicaciones de habilidades y co-
nocimientos para los egresados de la Universidad.
En este último año, la transformación digital ha adquirido una
nueva cara frente a la necesidad de virtualizar la práctica docente sin pre-
vio aviso dentro de la crisis sanitaria que nos hemos experimentado; así,
en medio de la adversidad, vale la pena establecer los cimientos para que
los recursos y herramientas dedicadas a los ambientes de aprendizajes vir-
tuales sean aprovechados en su máxima expresión cuando se regrese a la
modalidad presencial. Es por esto por lo que se ha decidido realizar una
investigación que permita sustentar dicho aprendizaje b-learning a través
de los laboratorios virtuales.
En la precipitada transición que tuvimos que realizar de un am-
biente de aprendizaje presencial a uno virtual, observamos como princi-
pal problemática el desfase experimentado tanto por alumnos como por
docentes en el área de las tecnologías con su aplicación en la educación.
Es importante establecer que esta investigación se realizó con
una muestra de estudiantes de las diferentes carreras adscritas al CUCEI,
con edades comprendidas entre 18 y 24 años, etapa en la que, en su mayo-
ría, cursan la universidad. Los grupos de estudio fueron preferentemente
de primero, segundo y tercer semestres, que son los segmentos que se han
visto directamente involucrados en la problemática de la pandemia, que
obligó a la comunidad a adoptar una modalidad educativa virtual. En esta
investigación queda claro que para los alumnos inscritos en unidades de
aprendizaje teórico-prácticas o exclusivamente prácticas, resulta relevan-
te la presencialidad o semipresencialidad, en virtud de que, al desarrollar
sus prácticas en un laboratorio, adquieren habilidades y destrezas en el
manejo de equipos, material de laboratorio y reactivos, sin dejar a un lado
la importancia del trabajo colaborativo, en el que comparten sus experien-
cias y conocimientos.
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Jorge Flores Mejía, et al. Perspectiva de estudiantes universitarios sobre el uso de los laboratorios virtuales en
respuesta a los retos de la pandemia 2020.
Código JEL: I21 - Análisis de la educación
El objetivo de esta investigación fue identicar las problemáticas que expe-
rimentan los alumnos y docentes tanto en el aspecto práctico como en la
utilización de simuladores virtuales durante la pandemia para las materias
prácticas, como los laboratorios. Asimismo, se busca establecer una pro-
puesta de mejora en el proceso de enseñanza-aprendizaje aprovechando
las herramientas del laboratorio virtual que se utilizaron como un apoyo
para crear ambientes de aprendizajes signicativos en los estudiantes que
cursan materias prácticas o teórico-prácticas.
Una de las aportaciones cientícas de esta investigación se basa
en la recolección de datos a través de la encuesta para conocer la percep-
ción de los estudiantes universitarios en lo referente al desarrollo de las
prácticas de laboratorio presenciales y virtuales durante estos tiempos,
permitiendo con ello hacer una propuesta de mejora en el proceso de en-
señanza-aprendizaje.
Revisión de la literatura
Es importante reconocer que las prácticas presenciales en los laboratorios
convencionales permiten fomentar en los alumnos el trabajo en equipo,
desarrollar su creatividad, estar en contacto directo con materiales, reac-
tivos y equipos; sin embargo, en 2020 el mundo enfrentó la pandemia de
COVID-19, ante lo cual todas las universidades tuvieron que suspender
las clases presenciales, siendo las prácticas de laboratorio las más perju-
dicadas por la misma naturaleza de esta área del conocimiento, ya que
los reactivos químicos no pueden ser adquiridos por los alumnos de ma-
nera individual y no cuentan con el ambiente controlado del laboratorio
que proporciona seguridad. Vargas (2019) destaca las ventajas que tiene el
uso de los laboratorios virtuales en la educación, y aunque se han creado
alternativas como son la transmisión de prácticas grabadas en video y el
uso de algunas plataformas de simulación, sabemos que esto no es su-
ciente, ya que los alumnos necesitan adquirir las competencias y habili-
dades relacionadas con el uso de equipo y material de laboratorio, por lo
que la actualización de los profesores para el uso de laboratorios virtuales
es fundamental en el proceso de enseñanza-aprendizaje en nuestros días.
Actualmente, en este mundo globalizado, donde el uso de las Tecnologías
de la Información y la Comunicación (TIC) nos está rebasando, debemos
adaptarnos a esta nueva modalidad, donde el alumno puede desarrollar
su aprendizaje en un entorno virtual apoyado en diferentes plataformas
cuya función es facilitar dicho aprendizaje. La realización de prácticas de
laboratorio es uno de los objetivos más importantes que debe perseguir la
enseñanza, ya que además de ayudar a comprender los conceptos propios
de la asignatura, permite a los alumnos incursionar en el método cientí-
co; todas las prácticas en los laboratorios, reales o virtuales, requieren
que el alumno desarrolle capacidades y destrezas (Cataldi, Donnamaria
& Lage, 2008).
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En este contexto, es importante reconocer que los alumnos tienen diferen-
tes estilos de aprendizaje, cada uno sustentado en distintas características.
Quiroga y Rodríguez (2002, citados en Castro & Guzmán, 2005, p. 86)
arman al respecto: “los estilos cognitivos reejan diferencias cualitati-
vas y cuantitativas individuales en la forma mental fruto de la integración
de los aspectos cognitivos y afectivo-motivacionales del funcionamiento
individual”. Con base en ello, se puede identicar la manera en que cada
alumno adquiere sus conocimientos.
Según Grasha (1998, citado en Castro & Guzmán, 2005, p. 86),
“son las preferencias que los estudiantes tienen para pensar, relacionar-
se con otros en diversos ambientes y experiencias”. Por tanto, se puede
establecer la importancia que para los alumnos representa el llevar a la
práctica sus procedimientos de laboratorio, desarrollando el pensamiento
crítico y sus habilidades mediante trabajo colaborativo.
Desde siempre, la actividad experimental ha sido parte integral
de la educación. Para Gil et al. (1999, Citados en López & Tamayo, 2012,
p. 148), “tanto los profesores como los estudiantes asocian intuitivamente
las prácticas de laboratorio con el trabajo cientíco”. Esta estrecha rela-
ción permite entender la importancia de que el alumno aplique no sólo
un desarrollo experimental siguiendo paso a paso un procedimiento, sino
que además desenvuelva sus capacidades mentales y psicomotoras, forta-
leciendo así sus conocimientos y destrezas.
Dado que en este momento no será posible regresar a las prác-
ticas tradicionales, las tecnologías digitales tendrán que utilizarse al máxi-
mo. El contexto abre un abanico de posibilidades para innovar y mejorar
el aprovechamiento de los alumnos, es por ello que para hablar de labo-
ratorios virtuales es necesario partir de conocer una de sus tantas deni-
ciones, como la propuesta por la reunión de expertos sobre laboratorios
virtuales de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la
Ciencia y la Cultura (Unesco): "un espacio electrónico de trabajo investi-
gar o realizar otras actividades creativas, y elaborar y difundir resultados
mediante tecnologías difundidas de información y comunicación" (citado
en Infante, 2014, p. 918). En este tiempo se emplearon diversas herramien-
tas para establecer comunicación con los alumnos, como las plataformas
de Moodle, Microso Teams y Google Classroom, así como para favore-
cer la interacción entre profesores y alumnos. Para las materias prácticas,
como son los laboratorios, se tuvieron que utilizar simuladores virtuales,
dejando pendiente el desarrollo en los alumnos de la habilidad para el uso
correcto de materiales, equipos y reactivos. Por otra parte, cada una de las
carreras busca la certicación de calidad a nivel nacional e internacional,
en cuyo caso, el conocimiento práctico que generalmente se realiza en los
laboratorios tiene mucha importancia en su evaluación, ya que se aplican
los saberes adquiridos en la teoría (Fiad & Galarza, 2015). En este con-
texto, se requiere buscar el equilibrio entre las herramientas virtuales y la
práctica de laboratorio.
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respuesta a los retos de la pandemia 2020.
Código JEL: I21 - Análisis de la educación
Una de las posibilidades de combinar lo práctico con lo virtual es utilizar
herramientas tecnológicas para hacer uso de los repositorios que se co-
menzaron a diseñar por las propias necesidades que generó la pandemia
(Universidad de Guadalajara, 2021; Instituto de Química, 2021; Gobierno
de México, 2021), que en la actualidad ya permiten consultar videos y ma-
teriales como el reglamento de los espacios, las medidas de seguridad, las
normas a seguir (Diario Ocial de la Federación, 2011), entre otros docu-
mentos propios de cada laboratorio o universidad.
Lo anterior nos lleva a subrayar la importancia de que los alum-
nos maniesten dominio sobre estos reglamentos y normas, conocimien-
to que tendrán que demostrar mediante cuestionarios, reportes y ensayos
en plataformas, por ejemplo (EDUCACIÓN 3.0, 2021; Cengage, 2021),
para poder realizar alguna práctica y uso de laboratorios virtuales (Ciudad
Universitaria Virtual de San Isidoro, 2021; Gobierno de Canarias, 2021;
Universidad Nacional Autónoma de México, 2021), donde podrán probar
su conocimiento y habilidad acerca de la actividad que van a desarrollar
experimentalmente dentro de un laboratorio. En este sentido, los labora-
torios virtuales pueden ser utilizados como herramientas aportadas por
las TIC para la enseñanza (Velosa & Córdoba, 2014) y pueden ser analiza-
dos desde dos aspectos muy importantes:
1. La herramienta en sí misma, sus características y la aportación que ésta
hace en el proceso de enseñanza y aprendizaje de los estudiantes.
2. Cómo se usa esta herramienta y el papel que desempeña en el diseño
instruccional educativo.
Esto formará profesionalmente al alumno, ya que tendrá que
prepararse para realizar alguna práctica determinada, ejercitarse previa-
mente con el uso de los laboratorios virtuales recreando diferentes esce-
narios y tener las posibilidades de cometer errores que en la práctica no se
pueden permitir. En la práctica dentro del laboratorio, el alumno sabrá lo
que tiene que hacer, cómo lo tiene que hacer y demostrar sus habilidades
sobre el uso del material, de equipos y de reactivos.
El estudiante podrá observar el fenómeno, aprender y compren-
der, concluyendo su trabajo con la realización de un reporte nal. La certi-
cación de la práctica en el laboratorio no necesariamente debe llevarse a
cabo dentro de un laboratorio de la universidad, sino que también podría
realizarse en un laboratorio en la industria, encomendando al encarga-
do(a) de dicho laboratorio que emita el reporte del dominio del alumno
en la práctica. Esto también podría aportar elementos valiosos al perl
profesional de los alumnos que trabajen en laboratorios para acreditar la
materia por competencias. Además, la industria podría adaptar, para sus
empleados, acreditaciones en el dominio de una técnica especíca y que
éstas sean avaladas por la universidad.
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Una de nuestras propuestas es crear una plataforma apropiada para que
el alumno refuerce los aspectos más relevantes en el uso de laboratorios
virtuales, tales como:
-La acreditación del dominio de reglamentos de laboratorio.
-El dominio de las normas de seguridad y de higiene en el trabajo.
-Dominio de la teoría básica para el uso de la técnica o la práctica a rea-
lizar.
-Dominios de la práctica en el laboratorio virtual.
-Realización de la práctica dentro del laboratorio.
-Reporte de la práctica.
-Crear una huella de dominio de prácticas que sea requisito para otros
laboratorios más avanzados.
La acreditación de las materias de laboratorio continuará siendo
un reto cuando el cupo de los espacios sea limitado, dando como resultado
el uso óptimo de dicho recurso. Por tanto, la secuencia de acreditaciones
permitirá que el alumno, junto con su equipo, asista al laboratorio cuando
domine el conocimiento teórico y su aplicación en la plataforma virtual,
usando únicamente el tiempo presencial requerido.
Metodología
El tipo de investigación empleada para el desarrollo de este proyecto es la
investigación tecnológica aplicada, pues se centra en la forma en que las
tecnologías pueden fortalecer los procesos de aprendizaje y los impactos
que éstos han de tener en los sistemas de adquisición del conocimiento. En
este contexto, la metodología aplicada en este proyecto reúne las condicio-
nes de una investigación de tipo exploratorio, descriptivo y con un nivel
aplicativo, mientras que el diseño de investigación es no experimental y
transversal.
El estudio se llevó a cabo mediante un muestreo no probabilísti-
co o intencionado, en 248 estudiantes de las diferentes carreras que impar-
te el Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI) que
cursan los primeros semestres. La técnica que se utilizó en esta investiga-
ción fue una encuesta que consta de 21 ítems con el n de conocer estados
de opinión o hechos especícos mediante preguntas cerradas y abiertas.
De los estudiantes encuestados para esta investigación, 68.1%
pertenece al sexo masculino y 31.9% al femenino, estos porcentajes mues-
tran una gran diferencia entre la cantidad de hombres y mujeres que res-
pondieron la encuesta, lo cual concuerda con la población estudiantil en
este centro universitario, que para el ciclo 2020B registró el ingreso de 16
905 estudiantes, de los cuales 28.33% corresponde a mujeres, por tanto,
el restante 71.77% es hombre (Universidad de Guadalajara, 2021). En la
gráca 1 se muestra la distribución de la población en estudio.
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Código JEL: I21 - Análisis de la educación
Gráca 4.1
Población en estudio
Fuente: elaboración propia
Resultados
A continuación, se presentan los resultados que se obtuvieron al aplicar la
encuesta.
1. ¿Has tenido problemas para adaptarte a las clases de laboratorio en
línea?
Gráca 4.2
Adaptabilidad a las clases de laboratorio en línea
Fuente: elaboración propia.
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Analisis
Los alumnos que contestaron la encuesta se encuentran en un rango de
edad promedio de 19.95, con una desviación estándar de 3.44; de esta po-
blación, 92.3% cursa del primero al cuarto semestre, y son quienes menos
experiencia previa en laboratorio presencial tuvieron, aunado a ello, 23.8%
de dicha población presentó dicultad para adaptarse a los laboratorios en
línea.
2. ¿Conoces algún programa que te proporcione herramientas
o alguna otra alternativa para llevar clases de laboratorio virtuales en caso
de que no puedas hacerlo por tus medios?
Gráca 4.3
Herramientas tecnológicas
Fuente: elaboración propia
Con la ayuda de la universidad, 35.9% de los estudiantes tuvo
acceso a los laboratorios virtuales; 12.5% accedió a otras plataformas aje-
nas a la universidad (puede ser que fueran guiados por el profesor o por
su propia iniciativa).
3. ¿Consideras que el personal docente está adaptado a este
modelo educativo?
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Código JEL: I21 - Análisis de la educación
Gráca 4.4
Docente-laboratorio virtual
Fuente: elaboración propia
En la gráca 4.4 se evidencia la dicultad de que los profesores
no estuvieran adaptados para utilizar las plataformas de laboratorio vir-
tual como una alternativa a las prácticas presenciales, lo que fue percibido
por el alumnado, ya que 69.8% de los estudiantes tuvo esa opinión.
4. El semestre pasado, ¿cuántas horas a la semana tuviste en el
laboratorio virtual?
Gráca 4.5
Clases de laboratorio virtual
Fuente: elaboración propia
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Código JEL: I21 - Análisis de la educación
En la gráca 4.5 se puede constatar que 60.5% de los profesores dedicó
pocas horas a la interacción con los alumnos en el uso de los laboratorios
virtuales.
Al plantear la opción de observar a los profesores realizar las
prácticas en el laboratorio en vivo como una alternativa para su aprendi-
zaje, la opinión fue que sólo 39.5% de los entrevistados lo considera viable,
por lo que tener el video de la práctica pudiera ser suciente (dato obteni-
do de la pregunta 13 de la encuesta), siempre y cuando el docente dé segui-
miento al desarrollo práctico, diseñando herramientas digitales de apoyo
para que el alumno se sienta acompañado en su proceso de aprendizaje.
Esta percepción podría estar relacionada con la cantidad de ho-
ras que el profesor explicó o estuvo presente en las prácticas del laborato-
rio virtuales, ya que posiblemente emplea videos para realizar la práctica
y que los alumnos lo reprodujeran en su casa. Al respecto, 86.3% de los
alumnos empleó la plataforma YouTube para apoyarse en los laboratorios
virtuales (dato obtenido en pregunta 12 de la encuesta).
5. El semestre pasado, ¿consideras que hubo un cambio negati-
vo al tener que adaptarse a los laboratorios virtuales?
Gráca 4.6
Adaptabilidad al laboratorio virtual
Fuente: elaboración propia
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Código JEL: I21 - Análisis de la educación
En la gráca 4.6 se puede observar que 78.6% de los alumnos opina que sí
hubo un cambio negativo al tener que adaptarse a las clases con el uso de
laboratorios virtuales, mientras que 21.4% lo considera positivo.
Discusión
Con base en los resultados obtenidos en la presente investigación, se puede
observar que, de acuerdo con la necesidad emergente de migrar a un am-
biente de aprendizaje virtual, tanto alumnos como docentes se vieron en la
necesidad de atravesar una brecha tecnológica que los llevó a una curva de
aprendizaje en su propia alfabetización digital. Los estudiantes, habitua-
dos al uso de las redes sociales, tuvieron que adaptarse al estudio mediante
nuevas herramientas tecnológicas y digitalización educativa. Los maestros
tuvieron que dar un giro inesperado adaptando su proceso de enseñanza
y creando materiales innovadores que cumplieran las expectativas de la
educación virtual. Se pueden identicar algunas de las problemáticas en
el trayecto de esta adaptación en el apartado de resultados de este escrito.
Fiad y Galarza (2015) explican las ventajas que tiene implemen-
tar el uso de los laboratorios virtuales; sin embargo, debido a la proble-
mática expresada en el presente estudio, referente a la premura de pasar
de un ambiente de aprendizaje a otro, los alumnos expresan la deciencia
en la adquisición de conocimientos y habilidades a través del uso de estos
laboratorios virtuales, lo que lleva a plantear la estrategia de establecer una
plataforma donde el alumno pueda tener un recurso de apoyo sobre cómo
utilizar un laboratorio virtual para cubrir esta deciencia
Conclusiones
El uso de laboratorios virtuales permitió cubrir una necesidad primordial
durante el periodo de la pandemia en los alumnos que cursaron materias
prácticas al poder llevar en línea el desarrollo de sus procedimientos prác-
ticos, logrando con ello fortalecer los conocimientos adquiridos mediante
la teoría. Se observaron ciertas deciencias en la implementación de estas
herramientas tecnológicas, pero que se pueden subsanar para su mejor
aprovechamiento. Además, será posible adaptarlas y aprovecharlas para
cuando se regrese a clases presenciales.
La propuesta permite el aprovechamiento de estas herramientas
desde la perspectiva educativa mejorando los resultados de aprendizaje en
los alumnos, ya que éstos tendrán un mayor dominio de la teoría básica
para el uso de la técnica o de la práctica a realizar y podrán acreditarse en
el conocimiento del reglamento de laboratorio, de las normas de seguri-
dad y de la higiene en el trabajo.
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Código JEL: I21 - Análisis de la educación
La implementación y uso de los laboratorios virtuales utiliza-
dos para el aprendizaje facilitan en gran medida la tarea que esto conlleva
en el desarrollo de las prácticas de laboratorio; además de que reducen
los costos y al mismo tiempo los accidentes, son una excelente opción de
aprendizaje, ya que el alumno puede hacer cuantas repeticiones requiera
sin la necesidad de invertir en equipos de laboratorio y, por ende, en la
adquisición de reactivos.
Los laboratorios químicos virtuales ofrecen un sinfín de ven-
tajas, como promover el autoaprendizaje de los alumnos mediante el uso
de simuladores, dar apertura al desarrollo de un pensamiento analítico,
sintético, crítico y de evaluación, asimismo, se logra la comprensión de
mecanismos de reacción y el aprendizaje basado en problemas, y por ende,
la adquisición de nuevas técnicas de aprendizaje a través de estas herra-
mientas tecnológicas. Nuestra propuesta pretende mejorar el seguimiento
y la evolución de las prácticas en el laboratorio, además de crear un histo-
rial curricular para el desarrollo profesional del estudiante. Así, se podrá
contar con una base de datos para un posterior análisis y utilización.
Sin embargo, no hay que dejar de reconocer que todo lo virtual
puede desaparecer con el tiempo, como ha llegado a suceder con diferen-
tes plataformas. Es por ello que hay que seguir actualizando e innovando
en el uso y la aplicación de las TIC.
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Sobre los autores
Profesor Investigador Titular B. Departamento de Química. Centro Uni-
versitario de Ciencias Exactas e Ingenierías. Universidad de
Guadalajara. México, ORCID: 0000-0002-3952-0033
Profesor Investigador Titular B. Departamento de Matemáticas. Univer-
sidad de Guadalajara. México. ORCID: 0000-0003-3658-3247
Profesor docente titular B. Departamento de Química. Centro Universi-
tario de Ciencias Exactas e Ingenierías. Universidad de Guada-
lajara. México, ORCID: 0000-0002-8987-3996
Profesor e Investigador. Departamento de Ciencias Computacionales. ,
Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías. Univer-
sidad de Guadalajara. México, ORCID: 0000-0001-6020-3916
