Desarrollo de videos de apoyo a la enseñanza de las Mediciones Electrónicas

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(1)Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones. TRABAJO DE DIPLOMA Desarrollo de videos de apoyo a la enseñanza de las Mediciones Electrónicas Autor: Maidely Tutor: Dr.. González Aguila.. Carlos Roche Beltrán.. Santa Clara 2012 "Año 54 de la Revolución".

(2) Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones. TRABAJO DE DIPLOMA Desarrollo de videos de apoyo a la enseñanza de las Mediciones Electrónicas Autor: Maidely González Aguila E-mail: [email protected] Tutor: Dr. Carlos Roche Beltrán. Profesor Titular Departamento Electrónica y Telecomunicaciones E-mail: [email protected] Santa Clara 2012 "Año 54 de la Revolución".

(3) Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.. Firma del Autor Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.. Firma del Tutor. Firma del Jefe de Departamento donde se defiende el trabajo. Firma del Responsable de Información Científico-Técnica.

(4) i. PENSAMIENTO. Si quieres ser sabio, aprende a interrogar razonablemente, a escuchar con atención, a responder serenamente y a callar cuando no tengas nada que decir. Johann Kaspar Lavater.

(5) ii. DEDICATORIA. A: Rosa y Elio: Por ser unos padres maravillosos. A: Mi hija Melany: Por ser la razón de levantarme cada día con más ganas de vivir. A: Mis amigas Rebeca y Araly: Por estar conmigo y apoyarme en los momentos buenos y malos..

(6) iii. AGRADECIMIENTOS. Hay muchas personas a las que les debo este momento. Personas que se han cruzado en mi camino a lo largo de estos años y que me han enseñado, cada una, a ser lo que soy hoy, pero deben saber que a todos los tengo presentes en mi pensamiento, porque soy el producto de su influencia. Debo agradecer en primer lugar a mi familia, principalmente a Rosa, Elio, Melany, Ismary, Luis, Diana, Diany, María H, Raimundo, Roberto, por apoyarme y mantenerse a mi lado en todo momento. A mis amigos, compañeros de aula, en especial a Reinier, Andy, Osdeny, Rebeca, Araly que siempre están ahí cuando los necesito. Este momento es también de ellos. A mis profesores que me llenarán de orgullo toda la vida, en especial, a mi tutor, el Dr. Carlos Roche Beltrán por su apoyo incondicional y paciencia. A todos muchas gracias, este trabajo es de ustedes también….

(7) iv. TAREA TÉCNICA. Búsqueda de información, en cuanto a aplicación de las TIC en la enseñanza de la Instrumentación Electrónica se refiere, para conformar el marco teórico-conceptual de la investigación. Diagnóstico de las necesidades de disponer de videos para la ejercitación de la asignatura Mediciones Electrónicas para mejorar el proceso de enseñanza aprendizaje. Identificación de las facilidades que aporta el PROTEUS para la simulación de circuitos electrónicos en el caso de Mediciones Electrónicas. Elaboración de un procedimiento para la creación de videos educativos. Confección de los videos para la ejercitación de la asignatura Mediciones Electrónicas en los estudiantes de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica. Actualización del curso en Moodle con los materiales desarrollados para los estudiantes de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica. Elaboración del informe final del trabajo de diploma.. _________________. Firma del Autor. _____________________. Firma del Tutor.

(8) v. RESUMEN. En el presente trabajo de diploma se desarrollan tres videos educativos para facilitar el proceso enseñanza-aprendizaje de la asignatura Mediciones Electrónicas; incluyendo la incorporación de estos en la plataforma interactiva Moodle. Con el fin de lograr el objetivo general, fue necesario hacer una búsqueda de información que permitiera conformar el marco teórico-conceptual de la investigación, haciendo énfasis en las herramientas de simulación; software para la edición de videos y plataformas interactivas más utilizadas; así como la identificación de las principales ventajas que se le han atribuido a las TIC como instrumento de mejora del proceso de enseñanza-aprendizaje. Para la confección de los videos se tuvo en cuenta el Programa Analítico de la asignatura Mediciones Electrónicas, y dentro de éste aquellos contenidos en los cuales los estudiantes presentan mayor grado de dificultad en su estudio y comprensión. Los videos se han desarrollado con la finalidad de complementar actividades de Clase Práctica y Práctica de Laboratorio y contribuir a la orientación de los alumnos en el trabajo con el software PROTEUS. Además, como otro resultado, se ofrecen circuitos simulados con el objetivo de acercar al estudiante a la experimentación real y lograr un mejor uso de las TIC..

(9) i TABLA DE CONTENIDOS PENSAMIENTO .......................................................................................................................i DEDICATORIA ...................................................................................................................... ii AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................... iii TAREA TÉCNICA ................................................................................................................iv RESUMEN ............................................................................................................................. v INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 3 CAPÍTULO 1.. FUNDAMENTOS. TEÓRICOS. Y. METODOLÓGICOS. RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. ................................................................................................................... 6 1.1. ¿Qué son las TIC? ................................................................................................ 6. 1.1.1. Ventajas de las TIC en el proceso de aprendizaje ............................................ 7. 1.1.2. Aplicaciones de las TIC .................................................................................... 8. 1.2. Posibilidades metodológicas de las TIC en la enseñanza............................ 15. 1.2.1. Aprendizaje colaborativo e interactividad ...................................................... 17. 1.2.2. Aprendizaje Significativo. Los mapas conceptuales ...................................... 18. 1.3. Ejemplos de aplicaciones desarrolladas para mejorar el aprendizaje de la. Instrumentación Electrónica en Universidades Extranjeras .................................... 21 1.3.1. Universidad de Sevilla. España ...................................................................... 22. 1.3.2. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia .................................... 24. CAPÍTULO 2.. HERRAMIENTAS. Y. PROCEDIMIENTOS. PARA. REALIZAR. VIDEOS. ................................................................................................................. 26. 2.1 Herramientas de Simulación ....................................................................................... 26 2.1.1 Orcad .................................................................................................................... 27 2.1.2 Electronics Workbench ........................................................................................ 27.

(10) ii 2.1.3 Multisim ............................................................................................................... 28 2.1.4 PROTEUS ............................................................................................................ 28 2.1.5 LabView............................................................................................................... 31 2.2 Software para la edición de videos ............................................................................. 33 2.2.1 Adobe Premier ..................................................................................................... 33 2.2.2 Sony Vegas .......................................................................................................... 34 2.2.3 Camtasia Studio ................................................................................................... 35 2.3 Programa, objetivos y contenidos de estudio de las Mediciones Electrónicas ........... 37 2.4 Procedimientos para elaborar videos ilustrativos y educativos .................................. 39 CAPÍTULO 3. DESARROLLO DE LOS VIDEOS Y LA SUBIDA DE LOS MISMOS AL CURSO VIRTUAL............................................................................................................... 45 3.1 Descripción del procedimiento aplicado para la confección de los videos ................ 45 3.2 Características generales de los videos elaborados..................................................... 55 3.3 Implementación de los videos en la Plataforma Moodle ............................................ 58 3.3.1 Subida de archivos al servidor Web .................................................................... 58 CONCLUSIONES ................................................................................................................ 63 RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 64 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 65.

(11) INTRODUCCIÓN. 3. INTRODUCCIÓN. El desarrollo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) ha permitido la creación de nuevos escenarios de interacción y en el caso específico de la educación, nuevos entornos de enseñanza y aprendizaje reales y virtuales, soportados en los nuevos recursos informáticos y de comunicaciones. Referido a la Facultad de Ingeniería Eléctrica (FIE) de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas (UCLV), existe experiencias con el desarrollo de materiales didácticos basados en el empleo de las TIC, como medio de enseñanza-aprendizaje. La disciplina Electrónica ha sido puntera en esa dirección, se han realizado proyectos de cursos, trabajos de diploma, tesis de maestría, tesis de doctorado, etc. La asignatura Mediciones Electrónicas formando parte de esta disciplina no ha estado ajena a este proceso, desde hace cinco cursos se han desarrollado diferentes recursos como son: mapas conceptuales, objetos de aprendizaje, materiales de autoevaluación, manuales de ejercicios, etc. Además, se ha implementado el curso de la asignatura en la plataforma Moodle. Para realizar todo este trabajo se han tomado en cuenta las tendencias existentes en el terreno de la Electrónica Aplicada y como caso específico el tratamiento de la Instrumentación Electrónica, tecnología compleja que requiere utilizar convenientemente diferentes herramientas de software para facilitar al alumno un acercamiento a las situaciones que se puede encontrar en la realidad, tal es el caso de la simulación electrónica. No obstante a todo el trabajo desarrollado, se debe señalar que aún no se han explotado todas las facilidades que ofrecen las TIC y que permiten la orientación y ejercitación del.

(12) INTRODUCCIÓN. 4. alumno durante las horas de estudio independiente, estando ausente el desarrollo de videos que complementen la actividad teórica y práctica en esta asignatura. Por lo tanto, tomando en cuenta los aspectos anteriores, para el presente trabajo de diploma, se define el siguiente problema de investigación: ¿Cómo contribuir a mejorar la orientación y comprensión de los estudiantes sobre aspectos tratados en las Mediciones Electrónicas? Como objetivo general de esta investigación, se planteó el siguiente: Desarrollar videos ilustrativos, teóricos y prácticos, que permitan orientar al alumno en la solución de problemas de la asignatura Mediciones Electrónicas. Partiendo del objetivo general y realizando una subdivisión de este, surgen los objetivos específicos siguientes: 1. Identificar tendencias en cuanto el apoyo del aprendizaje de asignaturas de la disciplina Electrónica y el caso específico de las Mediciones Electrónicas mediante el empleo de videos. 2. Determinar los aspectos a tomar en cuenta para el desarrollo de un video teórico sobre los fundamentos del trabajo con el software de simulación PROTEUS. 3. Determinar los aspectos a tomar en cuenta para el desarrollo de los videos prácticos que faciliten la orientación y comprensión del alumno sobre casos tratados en actividades de Clase Práctica y Práctica de Laboratorio. 4. Seleccionar las herramientas de software a utilizar para la simulación de circuitos y edición de los videos. 5. Simular y montar los circuitos seleccionados. 6. Elaborar los videos. 7. Actualizar el curso de la asignatura Mediciones Electrónicas en Moodle. A partir de los objetivos anteriores se han derivado las interrogantes científicas siguientes: ¿Cuáles son las características y procedimientos al realizar videos en asignaturas enmarcadas en el terreno de la Electrónica Aplicada?.

(13) INTRODUCCIÓN. 5. ¿Cuáles son los videos que se deben realizar para mejorar el estudio de la asignatura Mediciones Electrónicas? ¿Cómo realizar videos ilustrativos encaminados a apoyar el desarrollo de la actividad teórica y práctica? Con este trabajo de diploma se pretende contribuir a la mejora del proceso enseñanzaaprendizaje de la asignatura Mediciones Electrónicas, debido a la confección de videos educativos. El. trabajo. queda. estructurado. en:. introducción,. tres. capítulos,. conclusiones,. recomendaciones y referencias bibliográficas. En el primer capítulo, se abordan aspectos tales como, el concepto generalizado de las TIC, ventajas que ofrecen las TIC al proceso de enseñanza-aprendizaje; métodos utilizados en otras universidades para mejorar la orientación y el aprendizaje de los alumnos; así como las posibilidades metodológicas que se pueden alcanzar con la aplicación de las TIC. Además, plantea la utilización de plataformas interactivas para el desarrollo de cursos virtuales que complementen la enseñanza presencial. En el segundo capítulo, se explica algunas de las herramientas de simulación de circuitos y de edición de videos, además define el procedimiento a seguir para la realización de videos. Por último, el tercer capítulo se dedica a reflejar los resultados del procedimiento descrito en el capítulo dos, explicándose tomando como caso ilustrativo el video titulado “Circuito de acondicionamiento para termistor”. Además se realiza una caracterización general de los videos realizados y por último se ilustra el proceso de implementación de los materiales desarrollados en la plataforma interactiva Moodle..

(14) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 6. CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA.. A mediados del siglo XX con la llegada de una nueva Revolución Industrial, muchos conceptos que se consideraban básicos en la educación se vieron en la necesidad de ser modificados. Luego, en los años 90, con el avance de la sociedad de la información y el conocimiento, las herramientas creadas amenazaban con la desaparición del modelo tradicional de la educación, pero estas tecnologías que en un momento se pensaron que iban a sustituir al profesor, en realidad han venido a complementar su labor. Este grupo de tecnologías han sido agrupadas, al estar íntimamente relacionadas, en un concepto llamado Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC)” (Santos, 2010). 1.1 ¿Qué son las TIC? Las TIC son aquellas herramientas computacionales e informáticas que procesan, almacenan, sintetizan, recuperan y presentan información representada de la más variada forma. Es un conjunto de herramientas, soportes y canales para el tratamiento y acceso a la información. Constituyen nuevos soportes y canales para dar forma, registrar, almacenar y difundir contenidos informacionales. Algunos ejemplos de estas tecnologías son la pizarra digital (ordenador personal + proyector multimedia), los blogs, el podcast y, por supuesto, la Web. Para todo tipo de aplicaciones educativas, las TIC son medios y no fines. Es decir, son herramientas y materiales de construcción que facilitan el aprendizaje, el desarrollo de habilidades y distintas formas de aprender, estilos y ritmos de los aprendices (López, 2008)..

(15) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 7. 1.1.1 Ventajas de las TIC en el proceso de aprendizaje Si bien es cierto que la necesidad de comunicarse hace más notorio el carácter indispensable del conocimiento sobre las TIC y la aplicación de éstas en distintos ámbitos de la vida humana, se hace necesario también reconocer las repercusiones que traen consigo la utilización de estas tecnologías, ya sean benéficas o perjudiciales. Las TIC no sólo modifican la enseñanza, sino también las estructuras organizativas y gestoras que han surgido para desarrollarla. A la vez, es imprescindible la transformación que se debe dar en el papel que tradicionalmente han desempeñado tanto estudiantes como docentes, imponiéndose un estudiante más comprometido con su propio aprendizaje, más autónomo y creativo; y un profesor que oriente y facilite los procesos. Las TIC incorporan importantes ventajas al proceso educativo, dentro de las cuales se encuentran (Martínez, 2008): Fomentan el autoaprendizaje y la preparación individual, lo cual contribuye a la transformación de la manera de actuar de los estudiantes para su futura preparación profesional. 1. Permiten la masividad del aprendizaje. Esto pudiera traer asociado el riesgo de pérdida de calidad. 2. Prepara al alumno como investigador al asumir el aprendizaje de manera responsable y menos dependiente del profesor. 3. Reducen las limitaciones de espacio y de tiempo. 4. Plantean estructuras más abiertas en la cual los alumnos pueden enfatizar individualmente en los módulos de enseñanza que presenten mayores dificultades. 5. Brinda al profesor la posibilidad de atender y supervisar mayor número de estudiantes. 6. Propicia el trabajo colaborativo en la red a través de la facilidades que brinda el correo electrónico, chat, foros de discusión, o el uso de plataformas interactivas en la enseñanza, etc..

(16) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 8. Todas estas ventajas posibilitan que el alumno obtenga un cúmulo elevado de información la cual debe interpretar, clasificar y relacionar para apropiarse de ella de la forma más dinámica y motivadora posible. Se puede plantear que la construcción del conocimiento es en realidad un proceso de elaboración, en el sentido de que el alumno selecciona, organiza y transforma la información que recibe de diversas fuentes, estableciendo relaciones entre dicha información y sus ideas o conocimientos previos. Una técnica muy representativa del conocimiento lo constituyen los mapas o diagramas conceptuales. Desde hace algún tiempo el proceso de enseñanza-aprendizaje se ha perfeccionado con grandes transformaciones; en la actualidad se ha enriquecido con la utilización de las TIC, esta se ha convertido en vehículo para el aprendizaje no solo del contenido de las materias escolares sino, también, del uso efectivo de las tecnologías. La premisa es que con un conocimiento básico del uso de una herramienta tecnológica determinada, el estudiante pueda utilizarla para desarrollar las diferentes actividades (López, 2008). Además la introducción de las TIC en la educación tiene como premisa fundamental tratar de cambiar las formas tradicionales de enseñanza que hasta el momento se han estado utilizando, que siguen siendo en su mayoría: conferencias, clases prácticas, seminarios, donde los aspectos pedagógicos como motivación y comunicación con el estudiante son de un nivel no óptimo para lo deseado por el claustro, la educación, como las tecnologías, están en un proceso de búsqueda y transformaciones, es preciso caminar a la par de la nueva era. 1.1.2 Aplicaciones de las TIC Las tecnologías están siendo condicionadas por la evolución y la forma de acceder a los contenidos, servicios y aplicaciones, a medida que se extiende la banda ancha y los usuarios se adaptan, se producen unos cambios en los servicios. Con las limitaciones técnicas iniciales (128 kbps de ancho de banda), los primeros servicios estaban centrados en la difusión de información estática, además del intercambio de ideas basadas en la aplicación de nuevas tecnologías. Las TIC tienen diferentes aplicaciones en el mundo actual. Entre ellas se destacan:.

(17) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 9. Sistemas tutoriales. La presentación de la información que debe ser aprendida, tradicionalmente ha sido en formato de libro de texto, lectura, vídeo u otro sistema de aprendizaje. Mediante el tutorial, se pretende dar al alumno la información necesaria, para aprender o reafirmar ciertos conocimientos mediante el establecimiento de un diálogo que permita que el estudiante pueda ir relacionando lo ya conocido con lo nuevo. Focalizan principalmente el estudio de hechos y conceptos y la información aprendida, es verificada y reforzada mediante interacción que se establece con la computadora (Roche, 2005). Los tutoriales resultan efectivos cuando incluyen una lección de orientación e información, una guía de aprendizaje, realimentación apropiada y correctiva, y estrategias para hacer la instrucción más significativa. Los videos educativos constituyen una vía de estudio de vital importancia, ya que cuando el estudiante no entiende el problema lo puede repetir cuanto sea necesario. Sistemas entrenadores. El objetivo principal de éstos, es la adquisición de habilidades e implícitamente la reafirmación o consolidación de conocimientos. Se parte de un conjunto de preguntas relacionadas con el objeto de estudio y se establece un conjunto de posibles respuestas para las mismas. A diferencia de los tutoriales, los programas de ejercitación, utilizan la información básica enseñada por otros medios. Son diseñados principalmente para practicar aquellos conocimientos en los que el usuario ya está introducido. Por lo tanto, brindan la oportunidad de consolidar los conocimientos, proporcionan realimentación inmediata y permiten remediar las lagunas existentes en el aprendizaje (Roche, 2005). No es habitual utilizar los sistemas entrenadores para enseñar conceptos nuevos. Generalmente son diseñados para reforzar habilidades y ofrecer oportunidades para reforzar las respuestas correctas, así como identificar y corregir las incorrectas..

(18) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 10. Este tipo de sistemas despierta el interés del alumno, sirviéndole de soporte para su trabajo en la búsqueda de soluciones y en la aplicación de lo aprendido. En general pueden diseñarse con fines reproductivo o productivo. Sistemas de simulación. Implican un uso más flexible de la computadora. Plantean situaciones en las que el alumno debe tomar decisiones y apreciar a continuación las consecuencias de éstas. Desde la perspectiva de la enseñanza, una simulación es una situación dinámica que requiere decisiones secuenciales del estudiante. Mediante la simulación pueden experimentarse y comprobarse virtualmente una serie de situaciones y fenómenos que ocurren en la realidad. Posibilita al alumno introducirse en el proceso, pudiendo efectuar una serie de operaciones como: detener el tiempo, volver atrás en el tiempo, comprobar el efecto de la variación de los parámetros de entrada, etc. (Roche, 2005). Sin lugar a dudas, la simulación electrónica resulta una herramienta poderosa para la asimilación y el dominio de la temática por el alumno, desarrollando capacidades de análisis, síntesis y generalización. Entre los que se pueden mencionar: el Orcad, Proteus, Multisim, etc. Búsqueda de información. En este caso se utiliza lo que se conoce como hipertexto, término empleado para describir la conexión, mediante enlace no lineal de textos (a través de la navegación), seleccionado a voluntad por el lector. Una conveniente organización de la información asociada al objeto de estudio posibilita el acceso rápido y efectivo a los conceptos fundamentales. Este concepto puede ser más amplio cuando se hace referencia al término hipermedia, con la combinación del texto con sonidos, videos, imágenes, etc. Dentro de las herramientas de búsqueda de información se pueden señalar: 1. Motores de búsqueda. Un motor de búsqueda es una plataforma que permite recuperar archivos almacenados en un servidor de Internet. En este sentido se puede mencionar los motores de búsqueda, como.

(19) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 11. Google, Yahoo, Alta Vista, Alltheweb, Teoma, que son herramientas que permiten extraer de los documentos de texto las palabras que mejor los representan, pero si se desea buscar información más específica, se puede utilizar el Google Académico. A continuación se mencionan algunas de las fortalezas y debilidades de los motores de búsqueda (CastrillónEstrada et al., 2008). Fortalezas. a) Permiten búsqueda exhaustiva, ya que el proceso es automático. b)Utilizan mecanismos automáticos para seguir los cambios de contenido, direcciones Web. c) Existen buscadores especializados en todos los campos del conocimiento. Debilidades. a) Los resultados que se muestran generalmente no han pasado por ningún proceso de selección de calidad, por lo cual toda la información no es confiable. b) Requieren mayor esfuerzo del usuario al configurar la herramienta „búsqueda avanzada‟. Sistemas de enseñanza inteligentes (SEIs) Se denomina así a los sistemas que se diseñan utilizando técnicas de inteligencia artificial y que basan sus acciones en un diagnóstico detallado del conocimiento del estudiante, dando posibilidades al alumno de una enseñanza que se adapta a sus propias necesidades. Por otra parte le brinda al profesor información sobre cómo se produce el aprendizaje y el grado de preparación de los estudiantes, además un SEI puede transmitir diferentes tipos de conocimientos: procedimental, relacionado con habilidades; declarativo, relacionado con hechos o conceptos; y cualitativo, relacionado con la habilidad mental de simular y razonar con base en procesos dinámicos (Roche, 2005). Los sistemas expertos son un ejemplo claro de la inteligencia artificial, que estudia cómo construir modelos que ejecuten informáticamente tareas cognitivas similares a la que llevan a término los humanos. Sistemas de comunicación.

(20) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 12. Los sistemas de comunicación disponibles a través de las TIC son varios, ellos permiten establecer una comunicación tanto sincrónica como asincrónica, es decir, que emisor y receptor se encuentren realizando el acto comunicativo en el mismo tiempo o en tiempos diferentes. Sus nuevas posibilidades de empleo están revolucionando el ámbito comunicativo y expresivo. Dentro de los sistemas más utilizados se encuentran las siguientes: 1. Correo Electrónico Es una de las actividades más frecuentes en universidades, entidades y casas que dispongan de este servicio. El correo electrónico y los mensajes de texto del móvil han modificado las formas de interactuar como por ejemplo: estudiantes-profesores, profesores-profesores, estudiantes-estudiantes, etc. 2. Chat Es un medio de comunicación de Internet que permite tener comunicaciones en tiempo real. Comunicación que puede ser individual, entre dos personas, o entre los miembros de un colectivo. Teniendo en cuenta la facilidad de manejo de la herramienta, la experiencia con la que normalmente los alumnos vienen del uso de esta herramienta y sus posibilidades para la comunicación es necesario que el profesor conozca “… el lenguaje del Chat como sistema de representación, que puede crear espacios para discutir, para generar reflexión y por tanto para generar conocimiento, entendiendo éste como una construcción social engendrada de la interacción con el otro” (Roche, 2005). 3. Foros Las diferencias entre las listas de distribución y los grupos de noticias, radican fundamentalmente en que las primeras se refieren a listas de correo electrónico tematizadas a las cuales se suscribe el usuario, mientras que la segunda, son tablones o foros de discusión donde el usuario incorpora al mismo un mensaje o una opinión (Roche, 2005). Ambas pueden ser utilizadas para intercambiar opiniones entre los usuarios, establecer contacto entre las personas, diseñar y trabajar en proyectos comunes, solicitar asesorías u orientación, así como analizar diferentes perspectivas. 4. Plataformas Interactivas.

(21) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 13. Existen múltiples plataformas creadas con el objetivo de gestionar cursos, servir de instrumento de comunicación entre profesores y estudiantes dentro del ámbito de la educación, con el objetivo de mejorar la calidad de la misma. Emplean los recursos anteriores. A continuación se mencionan y describen brevemente las características de alguna de las plataformas de código abierto más populares: Claroline. Es una herramienta para realizar cursos en línea, en la que el profesor puede editar sus propios cursos por página web. Sin ser un “campus virtual”, le permite disponer, con una administración muy sencilla, de un espacio de encuentro donde compartir herramientas con su grupo de estudiantes (Mota et al., 2004). EduStance. Es un sistema tecnológico que integra funcionalidades para el desarrollo de acciones de enseñanza-aprendizaje a través de la red. Ha sido desarrollada con el lenguaje Java y es adaptable a las necesidades educativas tanto de un entorno escolar y universitario como de un contexto empresarial (Martínez, 2008). SEPAD (Sistema de Enseñanza Personalizada a Distancia). Desarrollado en la UCLV, es una plataforma que cuenta con varias interfaces que se mueven desde el ambiente clásico Web para los usuarios que tienen posibilidad de conexión en línea, una versión de clientes para poder acceder a los servicios de la plataforma a través de correo electrónico o una versión multimedia capaz de ejecutarse sin necesidad de conexión alguna (Abreu et al., 2007). Moodle Moodle es una plataforma para la creación de cursos y sitios Web basados en Internet; su basta y activa comunidad de personas que están usando y/o desarrollando permite interactuar con los compañeros y profesores. En el mismo puede encontrar materiales y ejercicios referentes a cursos que se están actualmente tomando..

(22) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 14. Además dispone de una excelente documentación de apoyo en línea y comunidades de usuarios que pueden solucionar cualquier duda, por medio de los diferentes foros destinados a ello. Cada participante del curso puede convertirse en profesor además de alumno, pudiendo proporcionar conocimientos exhaustivos sobre un tema en concreto o ayudar a otros compañeros con sus dudas y su proceso de aprendizaje (Portal, 2011).. 5. Multimedia Este es un medio audiovisual que integra varios recursos, además permite la interactividad con diversas entidades.. Un paso importante en la etapa del diseño es la elaboración del guión, donde se define cual es el objetivo y los contenidos de la producción multimedia: videos, animaciones, sonidos, dibujos, fotografías y textos. La selección de este material es un punto crítico del proceso, y para ello habrá que tener en cuenta las características y limitaciones de la computadora donde se desea ejecutar el producto final (GÓMEZ et al., 2010). La etapa de desarrollo, es la fase destinada a la programación de los algoritmos y el ensamble de los recursos de presentación y visualización. También se deben considerar las herramientas requeridas para manipular e incorporar dichos recursos en la aplicación. Dentro de esta etapa se deben tomar en cuenta las siguientes actividades: 1. Selección de herramientas. Se deben escoger las herramientas más productivas dependiendo de las características físicas, lógicas y funcionales especificadas en la fase anterior. Los requerimientos de presentación, manejo y almacenamiento de memoria, procesamiento y cálculo de la aplicación a desarrollar determinan la flexibilidad que se necesita en la herramienta.. 2. Incorporación de multimedios. Se realizan todas las operaciones de digitalización y edición de imágenes y sonidos, generación de dibujos y efectos especiales,. elaboración de animaciones y las rutinas necesarias para su incorporación a la aplicación. Dependiendo de la herramienta de desarrollo se deberá codificar en los lenguajes respectivos los algoritmos de incorporación. 3. Preparación de la documentación técnica. Se organiza toda la documentación generada en cada una de las fases de diseño, que sirva de base para la fase de desarrollo..

(23) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 15. 4. Evaluación del prototipo. Esta evaluación la debe llevar a cabo un docente y un grupo piloto de estudiantes. Se debe preparar una encuesta donde se presenten todas las alternativas tomadas en cuenta en la fase de diseño, y así recibir toda la información de los efectos que tiene la aplicación sobre los estudiantes y el docente. 5. Implantación, producción y mantenimiento. En esta etapa culminante se toman todas las recomendaciones del grupo piloto, se incorporan y/o corrigen en el prototipo para lograr un producto final. En esta fase se congelan los posibles nuevos cambios a la aplicación y solo se deben realizar retoques a todos los manuales generados; se produce una versión que puede ser distribuida a todos los interesados y se deja abierta la posibilidad de generar una nueva versión. Finalmente, se llega a la fase de producción, donde se realiza la identificación de la aplicación, luego se le da un nombre representativo, se le realiza el mercadeo, la distribución masiva y por último se lleva a cabo el entrenamiento necesario sobre su utilización. 6. Videoconferencias Este medio audiovisual constituye un punto de vista técnico, que requiere una mayor cantidad de recursos, porque se realiza en tiempo real. Se utilizan en diferentes eventos, cursos educativos, etc., además constituye otro método de orientación para que los estudiantes lo usen en su estudio independiente. 1.2 Posibilidades metodológicas de las TIC en la enseñanza El desarrollo alcanzado por las TIC ha permitido utilizar sus diferentes recursos en la enseñanza desde nuevas perspectivas, creando nuevas posibilidades metodológicas y posibilitando trabajar en las diferentes direcciones. Todo esto responde a una serie de cambios necesarios, dentro de los cuales se destacan los siguientes (Roche, 2005): 1. Universalización de la información. El profesor ha cambiado el papel de gran depositario de los conocimientos relevantes de la materia. Los estudiantes son acercados a la información y al conocimiento desde múltiples perspectivas: las.

(24) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 16. bibliotecas y los libros de texto tanto en formato impreso como electrónico, las hipermedias y sobre todo Internet. 2. Metodologías y enfoques crítico-aplicativos para el autoaprendizaje. Ahora el problema de los estudiantes ya no es el acceso a la información, sino la aplicación de metodologías para su búsqueda inteligente, análisis crítico, selección y aplicación. Se hacen necesarios espacios y actividades (grupos de trabajo, seminarios, actividades grupales...) que permitan a los estudiantes trabajar por su cuenta con el apoyo de las TIC y contar con las orientaciones y asesoramientos del profesorado. 3.Actualización de los programas. El profesor ya no puede desarrollar un programa obsoleto. Los estudiantes pueden consultar en Internet lo que se hace en otras universidades, y en casos extremos no tolerarán que se les de una formación inadecuada. 4. Trabajo colaborativo. Los estudiantes se pueden ayudar más entre ellos y elaborar trabajos conjuntos con más facilidad a través de las facilidades del correo electrónico, chat, etc. 5. Construcción personalizada de aprendizajes significativos. Los estudiantes pueden, de acuerdo con los planteamientos constructivistas y del aprendizaje significativo, realizar sus aprendizajes a partir de sus conocimientos y experiencias anteriores porque tienen a su alcance muchos materiales formativos e informativos alternativos entre los que escoger y la posibilidad de solicitar y recibir en cualquier momento el asesoramiento de profesores y compañeros. Los aspectos referenciados anteriormente guardan estrecha relación con las tendencias de empleo de las TIC que desde hace algunos años se están aplicando al sector educativo. En ellos se manifiestan varias de las posibilidades metodológicas que ofrecen las TIC a la enseñanza, dentro de las cuales se deben mencionar las siguientes: a) El aprendizaje colaborativo y la interactividad.. b) El aprendizaje significativo..

(25) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 17. 1.2.1 Aprendizaje colaborativo e interactividad En múltiples ocasiones se ha demostrado que el aprendizaje necesita de la colaboración; la adquisición de conocimiento no es un proceso puramente mental, sino que ocurre en interacción con el contexto. En otras palabras, el aprendizaje efectivo no es una actividad sola, sino que es una actividad esencialmente distribuida, en este caso el esfuerzo del aprendizaje se distribuye entre un estudiante individual, sus compañeros en el ambiente de aprendizaje, y entre los recursos y herramientas que hay a su disposición (Roche, 2005). Por lo tanto, se observa una tendencia para el uso de las TIC en la educación, la cual propicia un ambiente de aprendizaje interactivo y de colaboración, más enfocado hacia el entrenamiento que hacia la tutoría; implicando una participación activa del estudiante en su proceso de formación, a través de su interacción con las herramientas de entrenamiento y con otros estudiantes. El aprendizaje colaborativo es “una estrategia de enseñanza-aprendizaje en la cual interactúan dos o más sujetos para construir aprendizaje, a través de discusión, reflexión y toma de decisión, proceso en el cual los recursos informáticos actúan como mediadores” (Roche, 2005). Las actividades colaborativas crean las condiciones en el grupo de estudiantes para el desarrollo de la creatividad, la capacidad de obrar libremente, de actuar y vivir como un ser en comunidad. Estas, a la vez, refuerzan el aprendizaje al permitir a los individuos ejercer, verificar y mejorar su pensamiento a través de preguntas, discusiones e información compartida durante el proceso de resolución de problemas. Existen varias razones para considerar el trabajo colaborativo, soportado en las TIC, como una estrategia de gran interés en el proceso de enseñanza-aprendizaje que prevalecerá en los próximos años. Dentro de ellas se encuentran las siguientes (Roche, 2005): 1. Las formas de aprendizaje cambian en cuanto a su organización, permitiendo formas más abiertas, menos estructuradas, propiciando el respeto al ritmo de trabajo y a las necesidades de cada cual. 2. Aumenta la motivación por el trabajo, provocando el aumento de la satisfacción y la productividad..

(26) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 18. 3. Favorece el desarrollo de habilidades sociales, al exigir la aceptación del otro como cooperante en la labor común de construir conocimientos y valorar a los demás como fuente para evaluar y desarrollar nuevas estrategias de aprendizaje. 4. Posibilita la intercomunicación, pues se genera un lenguaje común, estableciéndose normas de funcionamiento grupal; disminuye el temor a la crítica y a la realimentación; disminuyen los sentimientos de aislamiento y mejora las relaciones interpersonales. 5. Permite el logro de objetivos cualitativamente más ricos en contenidos ya que se conocen diferentes temas y se adquiere nueva información, pues se reúnen propuestas y soluciones de varias personas, pudiendo cada cual tener ante sí diferentes maneras de abordar y solucionar un problema, diferentes formas de comprender y diferentes estrategias de manejar la información, además de una gama más amplia de fuentes de información. 6. Contribuye a aumentar la eficiencia del proceso de aprendizaje, pues sus participantes aprenden a pensar de forma interactiva, teniendo lugar interacciones con otros y con el ambiente. 1.2.2 Aprendizaje Significativo. Los mapas conceptuales En los procesos de formación mediados por las TIC es necesario prestar la debida atención al grado de interacción que se debe lograr entre los sujetos que participan en el proceso: alumno – alumno, alumno – profesor y todas las posibles relaciones que se pueden establecer entre ellos que los ayuden a alcanzar ciertos conocimientos. El aprendizaje se facilita cuando los contenidos se le presentan al alumno organizados de manera conveniente y siguen una secuencia tanto lógica como psicológica apropiada. Los contenidos deben presentarse en forma de sistemas conceptuales (esquemas de conocimiento) organizados, secuenciados, interrelacionados y jerarquizados, y no como datos aislados y sin orden para que se facilite el aprendizaje. Los mapas conceptuales pueden tener varios usos en el proceso de enseñanza aprendizaje,.

(27) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 19. pues permite la elaboración de esquemas mentales de aprendizaje a través de los cuales los alumnos pueden relacionar los nuevos conocimientos con los conceptos que ya poseen. El factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe (Roche, 2008). Además puede ser utilizado como resumen y esquema que organiza la materia y los procedimientos de trabajo. En el aprendizaje significativo resulta relevante el conocimiento de los conceptos y proposiciones que el alumno tiene. En este caso el mapa conceptual, se presenta como un instrumento que puede ser utilizado para averiguar lo que el alumno ya conoce (Santos, 2010). También se trata de una estrategia que permite apoyar los contenidos curriculares durante el proceso mismo de enseñanza, cubriendo funciones como: detección de la información principal, conceptualización de contenidos, delimitación de la organización y la motivación (Roche, 2008). Los mapas conceptuales pueden ser útiles además, para realizar el diseño de las lecciones de aprendizaje y para elaborar programas instruccionales completos, correspondientes a una materia, ya sea una disciplina o asignatura. En su elaboración se debe tener en cuenta los diferentes niveles de jerarquía, siempre partiendo de lo más general a lo específico; de lo más complejo a lo más simple, como se muestra en la Figura 1.1. Además, una vez que se ha superado una tarea de aprendizaje, los mapas conceptuales proporcionan un resumen esquemático de todo lo que se ha aprendido (Vidal, 2010)..

(28) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. Figura 1.1. Mapa. 20. conceptual Sistema de Medida Electrónico.. Es conveniente señalar algunas de las ventajas y limitaciones que puede presentar el empleo de los mapas conceptuales como instrumento de aprendizaje. Entre las ventajas que deben tenerse en cuenta, se señalan las siguientes (Roche, 2008): 1. Constituye una herramienta que sirve para ilustrar la estructura cognoscitiva o de significados que tienen los individuos mediante los que se perciben y procesan las experiencias. 2. Permite planificar la instrucción y a la vez ayuda a los estudiantes a aprender a aprender, ya que se puede medir qué concepto hay en la asignatura que el alumno puede aprender. Favorece la creatividad y autonomía. 3. Permite lograr un aprendizaje interrelacionado, al no aislar los conceptos, las ideas de los alumnos, y la estructura de la disciplina. 4. Es un referente, buen elemento gráfico cuando se desea recordar un concepto o un tema con sólo mirar el mapa conceptual. 5. Entre los cuidados que se deben tener en cuenta, están los siguientes: a. Que se elabore un esquema o diagrama de flujo en lugar de un mapa conceptual, en donde en lugar de presentar relaciones ordenadas y combinatorias entre conceptos, se presentan meras secuencias lineales de acontecimientos..

(29) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 21. b. Que las relaciones entre conceptos no sean excesivamente confusas. Es decir, con muchas líneas y palabras de enlace que produzcan en el estudiante apatía al no encontrarle sentido al orden lógico del mapa conceptual. c. Que no se constituya en la única herramienta o técnica para construir aprendizaje, sino que sea parte de una secuencia más amplia, ordenada y sobre todo, significativa. 6. Para lograr un aprendizaje significativo en cualquier programa educativo es importante conocer las características de los estudiantes así como considerar sus conocimientos previos. Lo anterior cobra una especial importancia en los programas a distancia, en los que el alumno puede sentir una total falta de identificación con el contenido presentado que se acentúa con la separación física. Se debe evitar caer en la saturación de información sin fundamentos, pues si en situaciones tradicionales esto es un factor que desmotiva profundamente al alumno, en la educación a distancia es un factor determinante para su deserción (Roche, 2005). En la educación a distancia no siempre se puede conocer a todos los alumnos, sin embargo, sí es posible establecer previamente un perfil de la población a la que va dirigido nuestro programa, para así poder adecuar los contenidos a sus intereses y características, y que los alumnos puedan encontrar una funcionalidad y establecer relaciones con sus conocimientos previos. Los programas educativos a distancia deben considerar en su planeación todos los aspectos que intervengan en el proceso enseñanza-aprendizaje y poner cierta atención a aquellos que debido a las condiciones pueden verse afectados. 1.3 Ejemplos de aplicaciones desarrolladas para mejorar el aprendizaje de la Instrumentación Electrónica en Universidades Extranjeras En algunas Universidades Extranjeras se trabaja en función de la aplicación de las TIC, como medio de enseñanza-aprendizaje, por ejemplo se destacan los casos siguientes:.

(30) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 22. 1.3.1 Universidad de Sevilla. España Dentro del marco del Espacio Europeo de Educación Superior el avance de las TIC y el empleo de Herramientas Hipermedia para el aprendizaje asíncrono adquieren un nuevo significado. Éste introduce un cambio en el paradigma organizativo y educativo de la universidad con la incorporación de la nueva filosofía de crédito europeo. Asumiendo esta directiva se ha trabajado en la creación de diferentes recursos educativos, dentro de ellas se destaca una herramienta multimedia para el aprendizaje asíncrono de Instrumentación Electrónica (Gallardo et al., 2005). Si se toma en cuenta que una de las finalidades del nuevo Sistema de Crédito Europeo (ECTS) es fomentar la iniciativa del alumno para que pase a ser parte activa en el proceso de enseñanza aprendizaje, entonces se hace necesario asumir la perspectiva de los estudiantes para poder diseñar herramientas que colaboren de manera efectiva en los objetivos perseguidos. En este sentido, las tecnologías multimedia ofrecen una excelente oportunidad para motivar al alumno en el desarrollo de su aprendizaje. Sus posibilidades de animación e interactividad facilitan la participación activa del estudiante. Siguiendo esta línea, es de destacar la creación de una herramienta multimedia asíncrona de ayuda a la docencia de una asignatura de Instrumentación Electrónica para el 5º curso de Ingeniería de Telecomunicación de la Universidad de Sevilla: “Laboratorio de Instrumentación Electrónica”. El objetivo de dicha herramienta consiste en la creación de una aplicación hipermedia que sustituya los tradicionales medios de distribución de contenidos, creando un entorno amigable, intuitivo e interactivo. Además, se busca que dicho entorno constituya una herramienta atractiva, que permita una interacción no lineal, fomentando la actividad de búsqueda por descubrimiento (Gallardo et al., 2005). El paquete con el que se ha creado la herramienta multimedia es el entorno Macromedia Director MX. Este entorno es el más usado en el mercado para el desarrollo de aplicaciones de autor. De hecho, una definición válida para Macromedia Director es la de “Herramienta Visual de Programación Multimedia” y es muy potente para el desarrollo de trabajos tales como presentaciones de carácter profesional, catálogos multimedia, videojuegos, cursos.

(31) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 23. interactivos y aplicaciones educativas. Dentro de estas dos últimas modalidades se encuadraría la herramienta creada para este trabajo. Dado que la herramienta multimedia versa sobre la asignatura práctica de Instrumentación Electrónica, ésta incluirá dos bloques de contenidos claramente diferenciados: los enlaces a las prácticas y el material complementario. La Figura 1.2 muestra la pantalla inicial.. Figura 1.2. Pantalla de presentación. El Enlace a las Prácticas permite acceder a cada uno de los experimentos, Figura 1.3.. Figura 1.3. Menú de selección de prácticas. Para cada una de las prácticas que se proponen a lo largo de la asignatura “Laboratorio de Instrumentación Electrónica” se han creado videos que la explican en detalle. En el diseño de los videos se ha buscado una estructura homogénea, que haga que el alumno, una vez que se haya enfrentado a un par de ellos, se encuentre en un entorno familiar y muy sencillo..

(32) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 24. Los videos presentan un procedimiento a seguir: 1. Título de la práctica. 2. Introducción. 3. Equipos utilizados. 4. Solución. Los videos presentan una estructura de capítulos los cuales son accesibles por medio de menús, manteniendo un estilo uniforme. 1.3.2 Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Otro ejemplo que ilustra el apoyo en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Instrumentación Electrónica utilizada en el Laboratorio de Electrónica, lo constituye el Material Educativo Computarizado (MEC). El programa incluye los principios de funcionamiento, manipulación y puesta a punto de aparatos como el osciloscopio, el generador de señales y el multímetro. Al tratarse de un producto multimedia, en el programa se incluyen los siguientes elementos: sonido, video, animación, fotografía, dibujos y textos; los cuales se han organizado de manera que se presenta un entorno pedagógico agradable y de fácil manejo. De esta manera se mejora la comprensión de la temática tratada por parte de los estudiantes, a la vez que se hace más eficiente el trabajo de los docentes (GÓMEZ et al., 2010). En este caso se utilizó el programa Authorware como herramienta de desarrollo, ya que facilita la integración de los diversos componentes de una aplicación multimedia. En el proceso de diseño y desarrollo, se obtuvo un programa para visualización por pantalla, fácil de usar y que brinda información relativa a la Instrumentación básica empleada en el Laboratorio de Electrónica. El entorno gráfico permite la navegación por los principios de funcionamiento, usos y operación del osciloscopio, el multímetro y el generador de señales. El programa tiene la posibilidad de ser modificado, actualizado y adaptado por el docente en función de sus requerimientos didácticos y pedagógicos. La Figura 1.4 presenta el menú de contenido para el osciloscopio, en el cual se da acceso a las secciones como: definición sobre el aparato, sus usos y clases. Igualmente se puede.

(33) CAPITULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y METODOLÓGICOS RELACIONADOS CON EL USO DE LAS TIC EN LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. 25. acceder a una explicación del funcionamiento, tipos de medida y criterios de selección. El audio se ha ubicado en puntos estratégicos de la aplicación y permite reproducir información importante que aparece en pantalla, o en ocasiones brinda instrucciones al usuario sobre los pasos a seguir dentro de un programa.. Figura 1.4. Menú de contenido para el osciloscopio. El MEC ilustrado en el ejemplo, es un programa fácil de usar, con un alto grado de interactividad, que combina audio, video, animaciones, dibujos y textos, y que ha sido desarrollado específicamente para brindar información sobre los instrumentos empleados en el Laboratorio de Electrónica. Un punto importante es que el programa plantea una sección de preguntas con el fin de que el usuario realice una autoevaluación para determinar el grado de aprovechamiento del material. De acuerdo con lo visto en las referencias bibliográficas analizadas, existe la necesidad de emplear adecuadamente las TIC como medio de enseñanza-aprendizaje. Es ilustrativo señalar el caso específico del video como recurso educativo, el cual, cuando se ha diseñado adecuadamente, puede facilitar al alumno: aprender o seguir un patrón de conducta; orientarse respecto a una teoría o guiarse en el desarrollo de una práctica de laboratorio; autoevaluarse; adquirir determinados conocimientos o acceder a explicaciones que el profesor puede haber ofrecido en un momento determinado y que no aparecen en muchas ocasiones en los libros de texto, etc..

(34) CAPITULO 2. HERRAMIENTAS Y PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR VIDEOS. 26. CAPÍTULO 2. HERRAMIENTAS Y PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR VIDEOS. En este capítulo se realiza una descripción de las principales herramientas disponibles en la facultad de Ingeniería Eléctrica para la simulación de circuitos electrónicos, así como una caracterización de varios de los software que se utilizan en la edición de videos. Además, se explica de forma general cómo está estructurada la asignatura Mediciones Electrónicas, incluyendo la cantidad de horas clases, objetivos, etc. También se explica un procedimiento general a seguir para la realización de cualquier tipo de video. 2.1 Herramientas de Simulación La simulación ayuda a los estudiantes en el diseño de los circuitos porque les permite analizar detalladamente los mismos, antes de montarlos físicamente, sin el riesgo de destruir algún componente. Además, el alumno tiene la oportunidad de comprobar la influencia que tiene la variación de los componentes sobre el comportamiento del circuito. El uso de las herramientas de simulación, actualmente es imprescindible para el estudiante durante su preparación, ya que éstas brindan una serie de posibilidades, las cuales son difíciles de alcanzar durante el desarrollo de las prácticas reales, además, mediante el uso de las herramientas de simulación, el alumno puede experimentar libremente sin ningún riesgo de ocasionar daños materiales, y así logra explorar las características de cada circuito. No todo es ventaja, también se pueden señalar riesgos que presenta su uso, en cuanto a obtener medidas que desde el punto de vista físico dejen de tener sentido, no mostrar información sobre la destrucción de alguna componente en la cual se hayan sobrepasado los parámetros máximos que especifica el fabricante de dispositivos electrónicos en las hojas de datos, alejar un tanto al alumno del sentido real de las cosas y el acomodamiento o.

(35) CAPITULO 2. HERRAMIENTAS Y PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR VIDEOS. 27. tendencia existente en los últimos años de intentar resolver todos los problemas del ingeniero con el apoyo de una computadora, etc. 2.1.1 Orcad Es un software profesional empleado en la simulación de circuitos que cuenta con los siguientes componentes fundamentales (Mendoza, 2008): Capture CIS: Esta herramienta posee componentes para generar y procesar la información del esquema eléctrico, transferencia de información a otras herramientas del paquete en los formatos correspondientes y conexión interactiva con el OrCAD PSpice y el OrCAD Layout, de esta manera facilita la puesta a punto de los proyectos. PSpice A/D: Está formado por componentes para la simulación de circuitos analógicos, digitales o mixtos. Los algoritmos permiten la simulación simultánea de las secciones analógicas y digitales sin que haya una degradación de las prestaciones. Se pueden realizar análisis DC, AC, transitorio, paramétrico y por temperatura. OrCAD es la herramienta de simulación que se ha utilizado en la Facultad de Ingeniería Eléctrica para desarrollar las actividades de laboratorio simulado de las asignaturas de Electrónica Analógica, pues hasta el momento responde a las necesidades del Manual para Prácticas de Laboratorio, por el cual se indican los laboratorios. No obstante, existen otros software de simulación que ofrecen nuevas facilidades que es necesario comenzar a considerar. 2.1.2 Electronics Workbench Esta herramienta de simulación integra el editor de esquemas, con un simulador híbrido real, un conjunto completo de herramientas de análisis e instrumentos virtuales que proporcionan un completo control interactivo del proceso de diseño (Santos, 2010). Una de las características más destacables de esta herramienta son sus instrumentos de medida (osciloscopio, analizador lógico de 16 canales, generador de funciones, multímetro, y.

(36) CAPITULO 2. HERRAMIENTAS Y PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR VIDEOS. 28. trazador de Bode) que proporcionan la misma información que el diseñador obtiene cuando trabaja en un laboratorio de electrónica real. 2.1.3 Multisim Multisim es una de las herramientas más populares a nivel mundial para el diseño y simulación de circuitos eléctricos y electrónicos. Este software de simulación proporciona avanzadas características que permiten ir desde la fase de diseño a la de producción mediante el uso de una misma herramienta. Multisim es un software que integra una potente simulación SPICE y entrada de esquemáticos integrándolo en un laboratorio de electrónica sumamente intuitivo sobre una Computadora Personal (PC). Basado en herramientas de diseño PCB profesionales, NI Multisim fue diseñado pensando en las necesidades de los educadores y ayudando al estudiante en su entendimiento a través de preguntas integradas en los diseños, componentes virtuales y nominales, Break Board virtual 3D, fácil forma de medir y muchas más herramientas (Electrónica, 2007).. Además cuenta con una base de componentes de más de 10.000 partes, lo cual permite que los estudiantes puedan experimentar con una variedad de topologías de circuitos, usando interactivamente el estándar industrial SPICE para simular los mismos (Electrónica, 2007). Este software posibilita que el estudiante durante el desarrollo de la simulación adquiera una serie de habilidades que le permiten prepararse para llevar a cabo con más facilidad el laboratorio real. 2.1.4 PROTEUS PROTEUS es una compilación de programas de diseño y simulación electrónica desarrollados por Labcenter Electronics que consta de los dos programas principales: Ares e Isis, y los módulos VSM y Electra. En la Figura 2.1 se muestra la pantalla de inicialización de esta herramienta..

(37) CAPITULO 2. HERRAMIENTAS Y PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR VIDEOS. 29. Figura 2.1. Pantalla de presentación del PROTEUS. PROTEUS es un entorno integrado diseñado para la realización completa de proyectos de construcción de equipos electrónicos en todas sus etapas: diseño, simulación, depuración y construcción. PROTEUS es un simulador de circuitos electrónicos, tiene muchos componentes, cuenta con animaciones para la simulación, además de un número de herramientas, así como el diseño de circuitos impresos (Electrónica and A, 2008). La principal ventaja es la simulación de PICs en manera casi de tiempo real (esto depende de la complejidad del proyecto así como de las prestaciones que ofrezca la computadora utilizada) con lo cual puede ver si tu programa funciona de la manera esperada. Además lo puedes integrar con varios compiladores, con lo cual se depura el código del PIC paso a paso, entre los compiladores están: El Protón, Mplab, CCS, PICC entre otros. Se compone de cuatro elementos, perfectamente integrados entre sí: 1. ISIS, la herramienta para la elaboración avanzada de esquemas electrónicos, que incorpora una librería de más de 6.000 modelos de dispositivos digitales y analógicos. 2. ARES, la herramienta para la elaboración de placas de circuito impreso con posicionador automático de elementos y generación automática de pistas, que permite el uso de hasta 16 capas. Con ARES el trabajo duro de la realización de placas electrónicas recae sobre la computadora en lugar de sobre el diseñador. 3. PROSPICE, la herramienta de simulación de circuitos según el estándar industrial SPICE3F5..

(38) CAPITULO 2. HERRAMIENTAS Y PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR VIDEOS. 30. 4. VSM, la revolucionaria herramienta que permite incluir en la simulación de circuitos el comportamiento completo del micro-controlador más conocido del mercado. PROTEUS es capaz de leer los ficheros con el código ensamblado para los microprocesadores de las familias PIC, AVR, 8051, HC11, ARM/LPC200 y BASIC STAMP y simular perfectamente su comportamiento. Las principales características de PROTEUS son: 1. Entorno de diseño gráfico de esquemas electrónicos (ISIS) extremadamente fácil de utilizar y dotado de poderosas herramientas para facilitar el trabajo del diseñador. 2. Entorno de simulación PROSPICE mixto entre el estándar SPICE3F5 y la tecnología exclusiva de PROTEUS de Modelación de Sistemas Virtuales (VSM). 3. Entorno de diseño de placas de circuito impreso (ARES) de ultra-altas prestaciones con bases de datos de 32 bits, posicionador automático de elementos y generación automática de pistas con tecnologías de auto corte y regeneración. 4. Moderno y atractivo interface de usuario estandarizado a lo largo de todas las herramientas que componen el entorno PROTEUS. 5. Ejecutable en los diferentes entornos Windows: 98, Me, 2000, XP. 6. Herramienta de máximas prestaciones, basadas en los más de 15 años de continuo desarrollo y presencia en el mercado. A diferencia de otras herramientas como el Orcad, los instrumentos de PROTEUS se asemejan más a los instrumentos reales en cuanto a la visualización de los resultados y a la representación del instrumento en sí. Por todas las características y ventajas anteriormente descritas se utilizó esta herramienta para la simulación de los circuitos, además se considera de utilidad su aplicación en la asignatura Mediciones Electrónicas porque en la misma se realiza un primer acercamiento a lo que constituye un canal dentro de un sistema de medida electrónico. En la Figura 2.2 aparece la unidad inteligente para el procesamiento de los datos, muchas veces constituido por un microprocesador o un micro controlador, por lo que se sientan las bases para que el estudiante en el segundo semestre de tercer año pueda enfrentarse a la asignatura Microprocesadores II..

(39) CAPITULO 2. HERRAMIENTAS Y PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR VIDEOS. Entrada Sensor. Acondicionamiento. Conversión AD. ADQUISICIÓN DE DATOS. Procesador. PROCESAMIENTO DE DATOS. Conversión DA. Acondicionamiento. 31. Salida. DISTRIBUCIÓN DE DATOS. Figura 2.2. Representación de un sistema de medida. 2.1.5 LabView El éxito de la instrumentación virtual reside en la importancia de potentes herramientas que permitan un diseño sencillo y eficiente del software. Una de estas herramientas es el LabView, el cual es un software especialmente concebido para la adquisición, el análisis y la representación de datos y está basado en un lenguaje de programación gráfico muy intuitivo (Meziani, 2011). Teniendo en cuenta las aplicaciones del LabView en la asignatura Instrumentación Electrónica, y de que es considerado como el líder industrial en instrumentación virtual a nivel mundial, se muestra un ejemplo donde un equipo desarrolla un Proyecto de Innovación Docente (PID), en la Universidad de Salamanca. En el proyecto se construye una Interfaz Virtual (VI) que es capaz de leer un archivo creado previamente y muestra la información en un indicador de tipo cadena, como se muestra en las Figuras 2.3 y 2.4 para la interfaz y el esquema LabView, respectivamente.. Figura 2.3. Interfaz..

(40) CAPITULO 2. HERRAMIENTAS Y PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR VIDEOS. 32. Figura 2.4. Esquema LabView. Además, en el proyecto de referencia, se montan varios dispositivos de adquisición de datos (DAQ) para realizar medidas dentro del paradigma “sensor-DAQ-software”; los sistemas fueron montados en el Laboratorio de Electrónica y usados desde la interfaz de LabView. Todo lo anterior se explica a través de un ejemplo en el que el objetivo es adquirir una señal analógica usando un dispositivo DAQ. Construir una VI que mida el voltaje de salida del sensor de temperatura integrado en el DAQ. El sensor de temperatura produce un voltaje proporcional a la temperatura. El sensor está conectado al canal 0 del DAQ. Véanse las Figuras 2.5 y 2.6:. Figura 2.5. Panel Frontal. Figura 2.6. Diagrama en bloques. Se puede concluir que se ha dado una breve introducción de la aplicación que presenta el LabView dentro de un entorno profesional que emplea una computadora y una DAQ..

(41) CAPITULO 2. HERRAMIENTAS Y PROCEDIMIENTOS PARA REALIZAR VIDEOS. 33. 2.2 Software para la edición de videos Un software destinado a la captura y edición de video debe ser de fácil utilización para cualquier usuario, sin importar sus conocimientos en las técnicas de la computación. Un elemento primordial que debe caracterizar al software es la facilidad de instalación. Debe poseer una variedad de herramientas útiles que faciliten la elección y modificación de un número de estilos teniendo en cuenta las necesidades y preferencias particulares. Cuando se refiere a la captura, este debe permitir capturar una ventana, una zona o la pantalla completa, como si fuera una grabación de película y luego brindar la posibilidad de guardar la secuencia en el formato de grabación deseado, por ejemplo: (WMV), (MOV), (M4V), (AVI), etc. Existen diferentes software que se utilizan en la edición de videos como son: 2.2.1 Adobe Premier Es un software de edición de vídeo no lineal profesional que ofrece una gran versatilidad en su funcionamiento. Por otra parte la versión Pro permite el trabajo en tiempo real tanto de la edición como de la exportación, lo que es una gran ventaja a la hora de ganar tiempo en el trabajo. Además es un software de edición de video digital, que lleva consolidado en el mundo profesional desde sus primeras versiones. Es un programa que se ha puesto a la altura de sus competidores, siendo un estándar en el mundo de la edición del video digital. Sus características a resaltar son los cambios que ha tenido en cuanto a la forma de edición, ahora, en Tiempo Real. Esto quiere decir que según se van haciendo cambios en el video que se esta editando, cambios que se realicen en el sonido, en la edición de los efectos, en la introducción de títulos, todos se visualizan en el monitor según se estén editando. Los requisitos mínimos del sistema son los siguientes (Sánchez, 2010): a) Microsoft Windows XP, Windows Vista. b) Procesador de 1.5 GHz. Recomendado: 2.0 GHz dual-core o superior. c) 1 GB RAM. Recomendado: 2 GB o más..