Introducción

En los últimos años, el rápido avance de las herramientas tecnológicas en el ámbito educativo, que abarca desde el acceso a Internet hasta las tecnologías de la información y comunicación (TIC), ha planteado un gran desafío, especialmente para el estudiantado que enfrenta dificultades económicas y barreras sociales. Estas desigualdades digitales representan elementos que pueden dificultar de manera significativa la obtención de una educación de alta calidad para el estudiantado por igual (May, 2020). En América Latina, el contexto socioeconómico desempeña un papel crucial en el acceso del estudiantado de la región a la tecnología. Según la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), alrededor del 18% de latinoamericanos de 15 años que provienen de contextos socioeconomicamente desfavorecidos carecen de conexión a Internet en sus hogares y escuelas, en contraste con menos del 2% en promedio en los países miembros de la OCDE (OCDE, 2020).

En el plano específico de los laboratorios remotos (LR), estos han ganado popularidad en las universidades e institutos tecnológicos, principalmente desde las restricciones por la crisis de la COVID-19. Esta coyuntura impulsó a diversos grupos académicos a proponer nuevas alternativas enfocadas en rediseñar las actividades experimentales y que puedan solventar las carencias propias de la enseñanza experimental tradicional (Capuya et al., 2023). Un LR educativo es una herramienta de software y hardware que permite al estudiantado acceder de forma remota a equipos reales ubicados en la universidad (Orduña et al., 2016). El acceso a estos equipos se realiza a través de un servidor que muestra los datos en tiempo real mediante una interfaz web. Una de las ventajas que los LR ofrecen es brindar al estudiantado una oportunidad conveniente para acceder a equipos las 24 horas del día, los siete días de la semana, sin restricciones de proximidad geográfica (Orduña, 2013; Hussein y Wilson, 2021; Hussein, 2023).

Además de su flexibilidad, los LR también se presentan como una plataforma viable para promover la diversidad, la equidad y la inclusión en la educación en ingeniería (Paul et al., 2023). Asimismo, se ha observado que fomentan la colaboración entre el grupo y mejoran la accesibilidad para estudiantes con discapacidades (Grout, 2015). No obstante, es importante destacar que, a pesar de sus ventajas, los LR también pueden exacerbar las brechas digitales debido a los desafíos tecnológicos que algunas personas estudiantes enfrentan, como lo evidenció un estudio previo llevado a cabo en los Estados Unidos (Inonan, 2023a).

Por lo tanto, abordar la problemática de las desigualdades digitales en los LR requiere enfoques específicos adaptados a cada región. En este contexto, el propósito fundamental de este ensayo radica en la adaptación del LR RHL-RELIA, desarrollado por el Laboratorio Remoto Central (RHL por sus siglas en inglés) (Hussein et al, 2023b) y LabsLand (Orduña et al, 2016), al contexto latinoamericano. Esta contribución permitirá en el futuro evaluar las desigualdades digitales que surgen en dicha región a través de un LR orientado a comunicaciones inalámbricas de radiofrecuencia, como parte de los programas de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones.

La estructura de este ensayo se organiza de la siguiente manera: en la sección de Antecedentes, se lleva a cabo una exploración de las investigaciones previas que abordan la desigualdad digital en los Estados Unidos, acompañándolos con los resultados de una encuesta realizada a estudiantes universitarios estadounidenses sobre su percepción después de utilizar un LR y el desarrollo de RHL-RELIA; luego, se desarrolla una revisión de la desigualdad digital en el ámbito latinoamericano. La sección de Desarrollo del tema se enfoca en comparar los resultados de la revisión de la literatura con los de la encuesta y presenta el proceso de adaptación de RHL-RELIA al contexto latinoamericano, con versiones en español y portugués, y se presenta la interfaz web de RHL-RELIA. Finalmente, en la sección de Síntesis y reflexiones finales, se presentan las conclusiones de este ensayo y se ofrecen recomendaciones para futuras investigaciones, teniendo en cuenta el contexto latinoamericano.

Desarrollo del tema

En esta sección, se abordan cinco puntos fundamentales que contribuyen a comprender, analizar y proponer soluciones para el tema de las disparidades digitales en LR en Latinoamérica. En primer lugar, se lleva a cabo una revisión de estudios publicados con las desigualdades digitales. En segundo lugar, se examina cómo esta realidad se manifiesta en los Estados Unidos. En tercer lugar, se presentan datos relevantes de una encuesta previa acerca de la percepción y experiencia del estudiantado después de completar un curso que incluyó el uso de un LR en circuitos digitales de Ingeniería Electrónica. En cuarto lugar, se muestra una breve descripción del desarrollo del LR RHL-RELIA. Finalmente, se detalla una revisión de estudios sobre las brechas digitales en América Latina.

A lo largo del tiempo, se ha investigado en profundidad la desigualdad digital en educación que enfrenta el estudiantado debido al creciente uso de herramientas tecnológicas. La falta de acceso igualitario y de educación equitativa son las principales consecuencias de esta situación, lo que motiva el estudio de sus determinantes y efectos sociales (Castaño-Muñoz, 2010). Esta disparidad digital está en gran medida influenciada por el país o la región en la que se reside. Además, la variación en los niveles de acceso a la tecnología, la conectividad a Internet, las políticas gubernamentales, la infraestructura tecnológica y la inversión en educación digital es notable entre diferentes países (Sunkel y Trucco, 2012).

Personas investigadoras han categorizado las desigualdades digitales en tres niveles (Hargittai, 2001; Van Deursen y Helsper, 2015). El primer nivel se refiere al acceso desigual a Internet, donde se considera a quienes tienen acceso a la red, segmentando principalmente por características de la población (Van Dijk, 2006). En este grupo se incluyen personas que no pueden costear el servicio, poseen conexiones lentas o inestables, comparten dispositivos o utilizan principalmente teléfonos inteligentes o tabletas para la conexión (Katz, 2017).

El segundo nivel es más complejo de definir, pero, en esencia, mide la habilidad y el uso de la tecnología de Internet por parte de las personas. Dentro de esta categoría, se encuentran aquellos capaces de crear contenido, denominados actores activos, y los que son principalmente consumidores, es decir, pasivos (Blank y Lutz, 2017). Por ejemplo, en este nivel se encuentran aquellos que tienen dificultades para ajustar configuraciones y usar plataformas de Internet al máximo de su capacidad. Otras personas enfrentan problemas en la comunicación a través de estas herramientas o al buscar ayuda. También se identifica a personas estudiantes no preparadas para generar contenido en entornos digitales (Hargittai y Micheli, 2019).

En cuanto al tercer nivel, podría considerarse una extensión del primero y el segundo (Lutz, 2019). Se refiere a aquellos capaces de generar riqueza a través del uso de Internet, es decir, convertir su acceso en ganancias monetarias (Van Deursen y Helsper, 2015). En el ámbito educativo, es complicado hallar evidencia directa de la brecha digital de este nivel, ya que medir los ingresos del estudiantado no es sencillo (Katz et al., 2021). No obstante, es importante mencionar que investigaciones han demostrado cómo el acceso y las habilidades digitales pueden ampliar las oportunidades laborales como resultado de una participación exitosa en recursos en línea (Helsper y Van Deursen, 2017). La tabla 1 resume los tres niveles de desigualdades digitales identificados por personas investigadoras y describe sus carac terísticas relevantes.

La clasificación de las desigualdades digitales en tres niveles proporciona una base sólida para entender la complejidad de este fenómeno. A continuación, se analiza esta problemática en función de las regiones, empezando por los Estados Unidos.

En el contexto estadounidense, se evidencia la brecha digital incluso en estados que albergan a muchas de las principales empresas tecnológicas. Según un estudio llevado a cabo por la California Emerging Technology Fund (CETF) y documentado en su informe de 2020, aproximadamente, el 9.6% de personas residentes californianas aún permanecen desconectadas o carecen de acceso a una computadora en sus hogares (California Emerging Technology Fund, 2021). Sin embargo, es importante destacar que se observa un patente impulso hacia la mejora, ya que este mismo estudio reportó en 2019 un porcentaje de personas californianas desconectadas del 13%.

Las áreas rurales californianas también padecen una brecha digital. Actualmente, el 89.9% goza de co nexiones con velocidades de 10/1 megabits por segundo (Mbps), según un informe de la CPUC para el año 2022 (California Public Utilities Commission, 2023). Sin embargo, la tendencia presenta una mejoría, ya que, en 2018, únicamente el 71.5% de los hogares en zonas rurales contaban con acceso a una infraestructura de banda ancha que permite ofertas de servicios de 10/1 Mbps (Robinson, 2020).

En otro estado estadounidense, como Washington, se observa que el 84.5% del estudiantado de secundaria y graduados de secundaria tienen acceso a Internet de alta velocidad, según un censo realizado por el American Community Survey (ACS) entre los años 2015 y 2019 (Kwakye et al., 2021). Este mismo estudio indica que el 95% de estas personas estudiantes cuentan con una computadora u otro dispositivo electrónico para acceder a Internet. Sin embargo, cuando se analiza la distribución por grupos raciales, se evidencian marcadas diferencias. Por ejemplo, el acceso a Internet de alta velocidad en el hogar es del 85% para estudiantes asiáticos y blancos, mientras que para estudiantes hispanos y nativos americanos/ nativos de Alaska, este porcentaje se reduce a alrededor del 72%.

En las zonas rurales estadounidenses, la desigualdad tiene porcentajes mayores, según Hill y Reimer (2020). En una encuesta realizada a 56 personas directoras de tecnología a nivel de distrito en el estado de Minnesota, se encontraron evidencias que las desigualdades geográficas son significativas. Por ejemplo, informaron que cerca de la mitad en algunos distritos no tenía conectividad, ya que los proveedores de servicios de Internet no llegan o las familias no pueden obtener una señal lo suficientemente fuerte como para respaldar el aprendizaje a distancia.

El costo de la instalación en zonas rurales es el principal obstáculo para abordar esta cuestión. Esto conlleva inversiones significativas, como excavaciones a lo largo de distancias considerables, a menudo, en terrenos difíciles.

Además, las comunidades rurales, en muchas ocasiones, no cuentan con una densidad poblacional que garantice altos niveles de demanda. Esto se traduce en un dilema económico para las empresas involucradas, ya que rara vez logran obtener retornos financieros para cubrir los costos de implementación (Robinson, 2020). Sin embargo, es importante destacar que, en cuanto a la conectividad a Internet, la brecha se está reduciendo con el paso de los años. La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), la entidad encargada de regular y supervisar las comunicaciones en los Estados Unidos, en su Informe Decimocuarto sobre la Implementación de Banda Ancha (FCC, 2021), sostiene que la brecha entre las áreas urbanas y rurales en todo el país era del 30% a finales de 2016 y del 16% a finales de 2019.

Estas desigualdades digitales se han manifestado de manera clara en el rubro educativo durante la pandemia del COVID-19. El estudiantado universitario ha enfrentado dificultades para mantener una conectividad confiable a Internet, mantener sus dispositivos tecnológicos en funcionamiento, así como establecer relaciones y comunicación efectiva con el profesorado y asistentes de enseñanza (Katz, 2021).

Este resumen sobre las desigualdades digitales en Estados Unidos abarca tanto factores geográficos como étnicos, y si bien se han producido mejoras, aún existen obstáculos significativos en el acceso a la tecnología digital. Ahora, es fundamental examinar el alcance específico de estas brechas digitales en el contexto de los LR, ya que estos requieren un alto nivel de infraestructura tecnológica, tanto en términos de recursos materiales como de conocimientos.

Por lo tanto, se llevó a cabo un estudio a través de una encuesta con el propósito de explorar la percepción de estudiantes estadounidenses que utilizaron un LR como parte de su curso de circuito digital en el año 2022. La muestra del estudio incluyó a 83 de las 85 personas estudiantes que participaron en la encuesta. Este enfoque de investigación empleó métodos mixtos, integrando respuestas cuantitativas y cualitativas, y aplicó un análisis temático para comprender el impacto de los LR desde la perspectiva del acceso equitativo. Para obtener detalles más específicos sobre la investigación en sí, las metodologías

empleadas y el contexto, es posible consultar el trabajo de Inonan et al. (2023a). Los hallazgos más relevantes de este estudio se detallan en la tabla 2.

Al cotejar los resultados de la encuesta con la revisión de artículos sobre desigualdades digitales en Estados Unidos, se evidencia una convergencia en cuanto a la problemática de la conexión a Internet. Sin embargo, no se ha evidenciado una situación en la que el estudiantado no pueda operar el LR.

La tabla 3 presenta una comparación entre la categorización de los tres niveles de desigualdad digital y las respuestas de la encuesta adaptadas a ese contexto. Los límites de la encuesta no permiten identificar desigualdades digitales de tercer nivel, ya que su enfoque se centra en los beneficios que la competencia en el manejo de herramientas de Internet puede proporcionar.

Adicionalmente, los resultados derivados de este estudio de opinión proporcionaron conclusiones importantes en la concepción de RHL-RELIA, el cual está basado en el modelo MELODY. Su finalidad es promover la experimentación remota de comunicaciones inalámbricas para estudiantes de Ingeniería Electrónica y carreras afines. Además, se destaca que uno de los pilares fundamentales de RHL-RELIA es

su enfoque decidido en garantizar un acceso equitativo para toda persona usuaria. Entre las cualidades técnicas fundamentales que contribuyen a asegurar esta igualdad en el acceso, se destacan:

La interacción entre usuario y RHL-RELIA está detallada en la figura 1. RHL-RELIA es un LR compuesto por una red de módulos independientes. Cada uno de estos módulos está compuesto por dos ADALM- PLUTO (Digikey, s.f.) para actuar receptor y transmisor independientemente, y dos computadoras de bajo costo Raspberry-Pi 4B (RPi-4B) (Raspberry Pi, s.f.) para controlarlos. En cada RPi-4B, se instalan las librerías de código abierto que permiten el control de los ADALM-PLUTO. Esta conexión RPi-4B/ADALMPLUTO permite versatilidad y soporte gracias a la activa comunidad de soporte que respalda ambas tecnologías. El sistema se completa con un servidor que recibe los datos de cada módulo y los envía a la computadora de la persona usuaria para ser graficado en una página web.

La figura 2 muestra la instalación real de RHL-RELIA con sus módulos y servidores. La figura 2 muestra la interfaz web de RHL-RELIA para una comunicación de fase/cuadratura. Como se ve en la interfaz, RHL- RELIA cuenta con ventanas llamadas widgets que permiten modificar dinámicamente los parámetros del experimento en línea. Además, la persona usuaria puede reorganizar los datos próximos de manera personalizada.

Por ejemplo, RHL-RELIA dispone de herramientas como zoom in, zoom out, pausa/ejecución, promedio, nivel de ruido, etc. Para obtener detalles técnicos más específicos, consultar Inonan et al. (2023b).Figura 3

Hasta este punto, se ha seguido una secuencia que comienza con el problema de las desigualdades digitales en los Estados Unidos, pasando por encuestas para medir su impacto en un LR de diseño digital de Ingeniería Electrónica, cuyos resultados han contribuido al desarrollo del laboratorio RHL-RELIA. Ahora, surge la interrogante de si este nuevo laboratorio ayudará a mitigar en parte las condiciones de desigualdad en América Latina. Para explorar esta cuestión, se realiza una revisión del estado actual de las brechas digitales en la región.

América Latina se caracteriza por su vasto territorio y población, donde la sobrepoblación en áreas urbanas, la dispersión poblacional, el acceso desigual a la tecnología y diversas dinámicas demográficas dan forma a realidades diversas (Cerdá-Suárez et al., 2021). Además, varios estudios hacen referencia a una transformación digital que ha impactado en la educación, de tal manera que su evaluación no se limita únicamente a una perspectiva tecnológica, sino que abarca una visión sistémica que considera aspectos sociales e institucionales (Seres, 2018). Esto es de suma importancia, debido a que, a pesar de que los países de la región comparten aspectos culturales, presentan situaciones y desafíos singulares.

Un país ejemplo que se destaca por mantener uno de los niveles más bajos de desigualdad digital en la región es Uruguay. Con una predominancia urbana del 95% (Naciones Unidas, 2019), el país ha impulsado proyectos estatales desde la década de 2000 para reducir la brecha digital (Robinson, 2020). Entre estos proyectos, se encuentran los telecentros de Espacios de Inclusión Digital, en colaboración con la empresa estatal ANTEL, que provee equipos, programas y mobiliario, acceso a Internet, formación y mantenimiento de los dispositivos informáticos (Rivoira y Escuderb, 2021).

Una realidad distinta es Perú, donde existe una considerable población rural que está más expuesta a la pobreza estructural. Las poblaciones rurales enfrentan menos oportunidades económicas y acceso a servicios educativos. Además, considerando su estatus como minorías lingüísticas que hablan lenguas indígenas en lugar de español (el idioma utilizado por el estado peruano para sus servicios), hacen aún más compleja la desigualdad con estas poblaciones (Robinson, 2020).

Para entender esta dinámica en el contexto peruano, Huanca-Arohuanca et al. (2020) llevaron a cabo un estudio que involucró a personas estudiantes universitarias. El objetivo central fue explorar la relación entre el lugar de origen de estudiantes y su acceso a Internet. Los resultados revelaron que aquellos

provenientes de provincias y zonas rurales enfrentan mayores obstáculos en comparación con sus contrapartes que residen en áreas urbanas.

De manera similar, en otros países, se ha observado que existe una variación en las suscripciones a telefonía móvil según la densidad poblacional. Por ejemplo, naciones con una menor proporción de población rural, como Brasil, México y Argentina, presentan un mayor número de suscripciones, mientras que países como Guatemala, Ecuador, Perú, Paraguay y Panamá muestran un menor número de suscripciones (Barrantes et al., 2020).

En este sentido, personas investigadoras argumentan que las estrategias y programas deben dirigirse especialmente a las comunidades de acceso limitado, simultáneamente abordando necesidades esenciales en ámbitos como lo social, lo económico y lo político. Una aproximación ideal implicaría la colaboración estrecha y activa con personas miembros de estas comunidades. Esto garantizaría que las soluciones digitales sean concebidas de manera inclusiva, respetando la diversidad de contextos. De este modo, no solo se atenderían las carencias materiales, sino que también se contribuiría al esfuerzo por aliviar la sensación de aislamiento social o territorial que puede surgir debido a un acceso insuficiente a recursos digitales y educativos (McMahon, 2020).

Debido a las diferentes situaciones presentes en varios países latinoamericanos, resulta un desafío el desarrollo de un LR con un diseño y enfoque estandarizado que se adapte a todas estas variaciones. Por lo tanto, para facilitar la realización de investigaciones sobre el impacto de las desigualdades digitales, se ha decidido expandir el desarrollo de RHL-RELIA al ofrecer versiones del LR en español y portugués. Esta iniciativa contribuirá a una cobertura más amplia en las regiones donde el estudiantado universitario no posee un sólido dominio técnico del idioma inglés.

Esta ampliación cobra relevancia a la luz del panorama presentado por la Escuela de Idiomas de la Universidad de las Américas en Ecuador. Dicha institución plantea que la oferta de cursos de inglés competitivos en colegios ecuatorianos es escasa, lo cual origina brechas que dificultan una etapa de aprendizaje óptima. Por consiguiente, al acceder a instituciones de educación superior, las personas estudiantes se encuentran con desafíos significativos relacionados con la competencia lingüística necesaria para lograr su graduación (Merino, 2019).

La figura 4 ilustra interfaces de RHL-RELIA en español y la figura 5 en portugués. Estas nuevas variantes no solo serán más accesibles para estudiantes, sino que también beneficiarán a personas instructoras, al facilitar una retroalimentación más amplia y precisa para evaluar y comparar sus percepciones.

Al estar en un diseño web, su facilidad de uso permitirá llegar a una mayor audiencia dirigida a estudiantes de educación secundaria. Un ejemplo palpable del interés por estudiar estos conceptos en secundaria es el proyecto COSMOS (Skrimponis et al., 2020), el cual brinda al estudiantado la oportunidad de asimilar conceptos fundamentales en comunicaciones. Figura 5

En este contexto, RHL-RELIA con versiones disponibles en español y portugués exhibe un atractivo potencial al hacer que la comprensión sea más accesible para estudiantes de secundaria, quienes en su mayoría poseen un menor dominio del lenguaje técnico en inglés en comparación con el estudiantado universitario. Además, esta herramienta puede incluirse en esta lista de oportunidades, las posibilidades de contar con ofertas interculturales, dado que se puede contar con personal docente invitado y estudiantado de otros países (Umaña-Mata, 2020).

Síntesis y reflexiones

La desigualdad digital, un problema social de gran complejidad, va más allá del simple acceso a la tecnología, abarcando una amplia gama de dimensiones, como se evidencia en el análisis sobre cómo esta brecha se manifiesta en Estados Unidos y Latinoamérica. A pesar de las similitudes observadas en ambas regiones, no es posible realizar generalizaciones. En el ámbito educativo latinoamericano, se ha observado un aumento reciente en la búsqueda de educación superior, especialmente entre jóvenes procedentes de entornos socioeconómicos desfavorecidos (Avitabile, 2017). Esto se debe a que la obtención de una educación superior es crucial para mejorar las oportunidades laborales en el sector formal de la economía, lo que, a su vez, abre posibilidades para aumentar los ingresos individuales (OECD, 2018).

Dentro del ámbito de los LR, la encuesta a estudiantes estadounidenses expuesta en este ensayo pone de manifiesto ciertas brechas digitales específicas, las cuales pueden ser enmarcadas dentro de los tres niveles de desigualdad digital previamente definidos en la literatura. Entre las desigualdades del primer nivel identificadas, destaca el hecho de que el estudiantado que proviene de familias de bajos ingresos busca alternativas para los recursos de LR que no dependan de una conexión a Internet. Esto adquiere relevancia al considerar que, en el 2020, la tasa de conectividad a Internet en Estados Unidos se situaba en un 90.9%, en contraste con el 73.9% en Latinoamérica durante el mismo período (Our World in Data, 2023). De esta manera, se puede inferir que una conclusión análoga podría aplicarse a América Latina.

No obstante, se anticipa que la brecha digital en la región experimentará una disminución en los años venideros, gracias a los dinámicos procesos globales vinculados al desarrollo de la sociedad de la información en expansión (Tomczyk, 2019). A pesar de ello, es crucial resaltar que el mero acceso a Internet en Latinoamérica no garantiza por sí solo la reducción de la brecha digital, siendo imperativos programas de apoyo gubernamentales, como los implementados en Uruguay. Por lo tanto, es necesario un análisis más profundo para comprender las causas de las brechas digitales en la región.

En relación con las desigualdades del segundo nivel identificadas en la encuesta, el estudiantado busca soluciones de LR que no requieran software sofisticado o altamente especializado. Este problema pue- de deberse tanto a la complejidad del software como a los costos de las licencias necesarias para utilizar los LR que exigen un alto nivel de competencia tecnológica.

Impulsado por este resultado, RHL-RELIA se desarrolla bajo una filosofía de código abierto, lo que permite reducir costos y fomentar la colaboración entre instituciones educativas. Además, RHL-RELIA emplea receptores y computadoras de bajo costo (alrededor de $400 por unidad), lo que posibilita su escalabilidad de acuerdo con las necesidades de cada institución. En adición a esto, la persona usuaria puede operar RHL-RELIA a través de un navegador web, gracias al desarrollo basado en librerías de código lenguaje de marcas de hipertexto (HTML por sus siglas en inglés). Esto no solo facilita la utilización de tecnologías simples y familiares para el estudiantado, sino que también disminuye los gastos de implementación, simplificando así la colaboración entre instituciones y permitiendo que otras adopten este laboratorio.

Finalmente, como complemento a lo anterior, se amplía RHL-RELIA al ofrecer versiones en español y portugués, con el propósito de adaptarse al contexto latinoamericano. Esto permitirá a personas investigadoras en la región latinoamericana llevar a cabo estudios pedagógicos y analizar la equidad en el ac ceso mediante reportes académicos, material didáctico, encuestas y entrevistas con personas usuarias. De esta forma, se proporcionarán herramientas remotas que ayudan a reducir las disparidades digitales, allanando el camino hacia un acceso más inclusivo y equitativo, sentando las bases para un futuro pro- metedor en el ámbito educativo de la región latinoamericana.

Agradecimientos

El proyecto RHL-RELIA cuenta con el respaldo de la National Science Foundation (NSF) bajo la subvención 214179

Referencias

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