Bernabé Dorronsoro*, José Aguilar**, Carlos Dorronsoro-Díaz***, Inés García****, Juan Fernández**, Carlos Dorronsoro-Fernández**

* Dpto. Lenguas  y Ciencias de la Computación, E.T.S.I. Informática, Universidad de Málaga, 29071  Málaga, España,
** Dpto. Edafología y Química Agrícola, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada, 18002 Granada, España,
*** Instituto de Optica "Daza Valdés", Consejo Superior de Investigaciones Científicas. 28006 Madrid, España,
**** Departamento de Edafología y Química Agrícola. Universidad de Almería.

ABSTRACT

A software for the teaching of soil morphology  has been developed.

Soil is an heterogenous material, made up of layers with different constituents and properties, called horizons. The objective of this program is to study these horizons. The program is subdivided into two stages.

The first part (RECOGNITION OF HORIZONS) aims to teach students how to recognise the existence of these horizons, without dealing with their specific terminology.

The second part (ABC HORIZONS) aims to teach students how to recognize the particular type of horizons present in each soil according to the terminology ABC. In particular, the application requires recognition of the master horizons (according to the nomenclature ABC), transitional horizons, mixed horizons, the letter suffixes which define them and the existence or not of discontinuities in the profile.

The program is based on self–teaching by student.The program contains a self–evaluation component that presents questions for the student to answer. For each incorrect answer, an appropriate penalization is applied. Complementary information is avalaible for the student to help him answer each question.

In order of being multi-platform, this application is written in html/JavaScript (supporting PC, Mac, Linux, etc.), and a specific high-security navigator has been developed (Soile v 3.0) to examine students, providing automatic recording of the results.

INDRODUCCIÓN

Al actuar la meteorización de un modo netamente direccional (desde la superficie hacia el interior) se pasa de un material homogéneo (como es una roca) a un material heterogéneo, estratificado en capas, el suelo.

Como es sabido, a estas capas se les denomina horizontes y su superposición constituye el perfil del suelo. Los horizontes constituyen las unidades para el estudio y clasificación de los suelos. Su estudio será el objeto de este programa.

Este programa de ordenador representa la primera fase de un conjunto de tres programas para el autoaprendizaje de la morfología y clasificación de los suelos presentados a este I Congreso Iberico: HorSol, ClasSol y TetrisSol.

HorSol consta de dos subprogramas. En la primera parte (RECONOCIMIENTO DE HORIZONTES) se enseña a reconocer la existencia de estos horizontes, sin precisar su terminología concreta.

En la segunda parte (HORIZONTES ABC) se enseña a reconocer el tipo concreto de horizontes presentes en cada suelo según la terminología ABC. Este subprograma tiene la posibilidad de auto-evaluación, obteniéndose una calificación automática al contestar a las preguntas que se plantean. Siempre se encuentran disponibles botones de ayuda para que no sea necesario memorizar los conceptos edafológicos.

De este programa existe una versión en lenguaje HyperCard, (Dorronsoro et al.,  1994 a y b) exclusivo para ordenadores Apple Macintosh, pero ahora ha sido completamente reescrito en lenguaje HTML/JavaScript para que pueda correr en ordenadores PC bajo Windows.

MATERIAL

Todos los perfiles que se muestran en estos programas son suelos de España. Se trata pues de perfiles de suelos frecuentes en regiones de latitudes medias.

El programa ocupa 44,5 MB distribuidas en cerca de 1317 páginas y 354 imágenes.

PROGRAMA

1. Reconocimiento de horizontes

Los horizontes edáficos son capas aproximadamente paralelas a la superficie, definidas en función de cambios de sus propiedades y constituyentes (que son el resultado de la actuación de los procesos de formación del suelo) con respecto a las capas inmediatas.

Desde un punto de vista práctico, generalmente bastan sólo tres propiedades para establecer la horizonación de un suelo: color, textura y estructura, aunque otras propiedades, como la consistencia, son a veces de gran ayuda (Figura 1).

Figura 1. El desarrollo de un suelo conduce a la diferenciación de un conjunto de horizontes en el perfil.

El mas mínimo cambio detectado (en una sola o en varias de estas propiedades) en el estudio de campo es suficiente para diferenciar un nuevo horizonte.

Los horizontes se ponen, normalmente, de manifiesto en el campo, en el perfil del suelo, pero los datos de laboratorio son imprescindibles para confirmar y caracterizar a estos horizontes.

El objetivo principal que se persigue en este subprograma es enseñar a reconocer las diferentes capas que con distintas propiedades existen en los suelos. Se trata de dilucidar hasta donde llega a un determinado horizonte y a partir de que profundidad del perfil debe diferenciarse otro. En esta etapa no se trata de reconocer si es un horizonte A, o un B, o un C, decisión que sí será de importancia en el siguiente subprograma ("Horizontes ABC").

Se presentan dos subprogramas

1.1. Muestreos sistemáticos.  En esta parte se muestran los datos de unos perfiles que se han muestreado cada 10 cm de profundidad, prescindiendo de la posible horizonación que se observe. Se pide que se agrupen las muestras con características similares constituyendo los diferentes horizontes presentes en cada suelo

Partiendo de una fotografía del perfil y una tabla de datos se ha de elegir, pulsando unos botones, la opción correcta. El programa emite una alerta con la respuesta correcta o equivocada, pero en este subprograma no se evalúa al alumno (Figura 2).

Figura 2. Ejemplo de pantalla interactiva del subprograma "Muestreos sistemáticos".

1.2. Elección de puntos muestrales.  Se pretende enseñar a muestrear un perfil, ya que consideramos que el  muestreo del suelo constituye una fase fundamental en cualquier estudio edáfico. La toma de muestras ha de ser representativa de todo el perfil, es decir, el muestreo tiene que ser lo suficientemente amplio como para que queden representados cada uno de los horizontes presentes, pero, por otro lado, las muestras se han de reducir al mínimo para evitar trabajos innecesarios y rebajar costes.

Al muestrear se han de reconocer los diferentes horizontes que tiene un suelo y elegir el punto central de cada horizonte.

En este subprograma se han de seleccionar los puntos muestrales sobre una foto del perfil de un suelo (Figura 3).

Figura 3. Ejemplo de pantalla del subprograma " Elección de puntos muestrales".

2. Horizontes ABC.

Reconocimiento de los horizontes principales del perfil.

En esta segunda parte se enseña a reconocer el tipo concreto de horizontes ABC presentes en cada suelo según la terminología de la FAO de 1990.

Concretamente, en este subprograma se requiere reconocer los horizontes principales, los horizontes de transición, los horizontes mezclas, las letras subfilo que los definen y la existencia o no de discontinuidades en el perfil.

Este subprograma tiene la posibilidad de autoevaluación, obteniéndose una calificación automática al contestar a las preguntas que se plantean.

El programa ofrece la posibilidad de trabajar con 27 perfiles (Figura 4).

Figura 4. Pantalla para la elección del suelo.

De cada suelo se muestra una selección de datos ambientales y morfológicos, así como se reproduce una fotografía del perfil.

Para caracterizar al suelo se han de contestar un conjunto de preguntas sobre los horizontes principales, los de transición, los mezclas, las letras sufijo y las discontinuidades.

Al comenzar el ejercicio se parte de la máxima nota (10 puntos) y las posibles equivocaciones se penalizan con la pérdida de puntos (Figura 5).

Figura 5. Pantalla de reconocimiento de los horizontes principales.

Al final de cada ejercicio se obtiene una determinada calificación y se reproducen en una pantalla la solución y se añaden comentarios sobre las posibles dificultades encontradas (figura 6).

Figura 6. Pantalla final en la que se muestran los resultados y se reproducen comentarios sobre la dificultad del ejercicio.

Código del programa

Como ya se ha indicado se ha utilizado lenguaje HTML y para la evaluación de los alumnos se ha recurrido a JavaScript. A continuación se reproducen los scripts de dos pantallas representativas.

Script de la pantalla inicial de cada suelo (figura 5)

..................................................................................................................

<HTML>  

<HEAD>

<TITLE>HorSol. Hor ABC. pngra1</TITLE>

</ HEAD >

<BODY BGCOLOR="#ffffff">

<SCRIPT LANGUAGE="JAVASCRIPT">

var nota = 10;

var contador = 1

var notificar = "La nota obtenida es: "

var resultados = " "

var mostrarParciales = "Las evaluaciones para cada pregunta han sido: "

var ejercicioRealizado = "Ejercicio realizado. \rLa nota obtenida es: "

var textoOtroSuelo = "\rPulse los botones situados al final del campo de los comentarios para elegir otro suelo o para salir."

function MostrarResultados()

{

alert(mostrarParciales + resultados);

}

function MostrarNota()

{

alert(notificar + nota);

}

function WinOpen(nombre){

open(nombre,target="frame1");

}

function empezar(){

if (contador==1) {

  WinOpen("preg1.htm"); }

else {if (contador==2) {

  WinOpen("preg2.htm"); }

else {if (contador==3) {

  WinOpen("preg3.htm"); }

else {if (contador==4) {

  WinOpen("preg4a.htm"); }

else {if (contador==5) {

  WinOpen("preg4b.htm"); }

else {if (contador==6) {

  WinOpen("preg4c.htm"); }

else {if (contador==7) {

  WinOpen("preg4d.htm"); }

else {if (contador==8) {

  WinOpen("preg5.htm"); }

else{

  alert(ejercicioRealizado + nota + textoOtroSuelo);

 }  }  }  }  }  }  }  } }

</SCRIPT>

<FORM>

  <div align="center"></div>

  <P align="center"><img src="media/perfil.gif" width="142" height="354"> </P>

  <P align="center"> <a href="media/perfilz.htm" target="mainFrame">Perfil,</a>

   <a href="media/datos.htm" target="mainFrame">datos</a>

  <P align="center"><a href="../../comun/normapre.htm" target="mainFrame">Normativa preguntas</a> </P>

  <P align="center"><img src="../../comun/boton.gif" width="20" height="10"><img src="../../comun/boton.gif" width="20" height="10"><img src="../../comun/boton.gif" width="20" height="10"> </P>

  <P align="center"><FONT size="+0">

  <input type="button"name="WindowButton" value= "Pedir pregunta" onclick="empezar()"></FONT></P>

  <P align="center">

  <input type="button" name="WindowButton2" value="Ver calificacion" onclick="alert(notificar + nota)"> </P>

  <P align="center"><font size="3">

  <input type="button" name="WindowButton32" value= "Ver resultados"  onclick="MostrarResultados()"></font> </P>

  <P align="center"><img src="../../comun/boton.gif" width="20" height="10"><img src="../../comun/boton.gif" width="20" height="10"><img src="../../comun/boton.gif" width="20" height="10"></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/abreviat.htm" target="frame1">Abreviaturas</a></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/munsells.htm" target="_blank">Tablas  Munsell</a></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/texturas.htm" target="_blank">Tri&aacute;ngulo textural</a></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/estruct.htm" target="_blank">Tipos de estructuras</a></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/consist.htm" target="_blank">Consistencias</a></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/limites.htm" target="_blank">L&iacute;mites de horizontes</a></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/horprinc.htm" target="_blank">Horizontes  principales </a></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/hortrans.htm" target="_blank">Horizontes  de transici&oacute;n</a></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/hormezc.htm" target="_blank">Horizontes  mezcla</a></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/sufijos.htm" target="_blank">Letras sufijo</a></P>

  <P align="center"><a href="../../comun/cifrasub.htm" target="mainFrame">Cifras sufijo</a> </P>

  <P align="center"><a href="../../comun/discont.htm" target="_blank">Discontinuidades</a></P>

 </FORM>

</BODY>

</HTML>

....................................................................................................................................

Script correspondiente a la primera pregunta planteada en cada suelo (figura 5).

....................................................................................................................

<HTML> 

<HEAD>

<TITLE>HORSOL. Hor ABC. pngra1. Pregunta 1.</TITLE>

</ HEAD >

<BODY BGCOLOR="#ffffff">

<FORM>

<SCRIPT LANGUAGE="JAVASCRIPT">

function pulsado(IstOption){

var i = IstOption.selectedIndex

if (parent.suelos.contador==1){

if (i==4)   

  {open("preg1ra.htm",target="frame1") }

else {open("preg1rb.htm",target="frame1"); parent.suelos.nota = parent.suelos.nota-3}

parent.suelos.resultados = "\n\nPREGUNTAS: SUS RESPUESTAS => SOLUCIONES CORRECTAS. NOTAS.\n\nPregunta 1. Hor. principales: " + IstOption.options[i].text + " => A B C. NOTA: " +parent.suelos.nota  + ""}; }

</SCRIPT>

<B><font size="4">1ª Pregunta.</FONT> NOMENCLATURA DE HORIZONTES PRINCIPALES</B>

<P><FONT size="+0">Elija la secuencia de horizontes que cree que presenta el  suelo analizado.</FONT></P>

<SELECT name = "IstOption">

<OPTION>C

<OPTION>A C

<OPTION>A R

<OPTION>A C R

<OPTION>A B C

<OPTION>A B R

<OPTION>A B C R

<OPTION>A E B C

<OPTION>A E B R

<OPTION>A E B C R

</SELECT>

<INPUT TYPE= "button" VALUE= "Una vez elegida la opcion, pulseme para confirmar" onclick="pulsado(this.form.IstOption) ;parent.suelos.contador=parent.suelos.contador+1">

</FORM>

</BODY>

</HTML>

...............................................................................................................

Se ha desarrollado también un navegador de alta seguridad (Soile v3.0) para examinar a los alumnos que anula algunas opciones no deseadas de los navegadores de Internet (navegación a través de la barra de menú principal, refresco de la pantalla, ver código, acceso y manipulación de las páginas visitadas ...) y dotado de grabación automática en un archivo de todo lo realizado durante cada sesión de prácticas por cada alumno.

RESULTADOS

Tabla 1. Resultados de la evaluación realizada por los alumnos.