Planeación de un
Ambiente de Aprendizaje
UNIVERSIDAD INTERAMERICANA PARA EL DESARROLLO
Por Yanahui Barrera Castellanos
Ambientes de Aprendizaje
Dra. Rosario Aldana Franco Diciembre 2011
Implementación de una alternativa
virtual para el curso de Estructura de
Datos en la Carrera de Ingeniería en
Sistemas Computacionales
Tabla de Contenido
1. Introducción ... 1
2. Justificación ... 2
3. Definición del Problema ... 3
4. Objetivo ... 4
5. Perfil de Usuarios ... 5
6. Ambiente de Aprendizaje Actual ... 7
6.1. Recursos Disponibles ... 7
6.2. Análisis Curricular ... 8
6.2.1. Mapa de Contenidos ... 8
6.2.2. Competencias Previas ... 9
6.2.3. Competencias a Desarrollar ... 9
7. Propuesta del Diseño ... 11
7.1. Descripción General ... 11
7.2. Carta Descriptiva ... 11
8. Conclusiones ... 15
ANEXO ... 16
A. Propuesta para Cálculo Diferencial ... 16
i. Justificación ... 16
ii. Objetivo ... 16
iii. Usuarios ... 16
iv. Ambiente de Aprendizaje Actual ... 17
1. Recursos Disponibles ... 17
2. Mapa de Contenidos ... 17
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TABLA DE IMÁGENES
Imagen 1. Lectura, Algoritmo de ordenación. ... 12
Imagen 2. Diapositivas de apoyo. ... 12
Imagen 3. Ejempo de encuesta ... 13
Imagen 4. Enlace a página de apoyo. ... 13
Imagen 5. Video de explicación. ... 14
Imagen 6. FUNCIONES, blog de Cálculo Diferencial ... 18
Imagen 7. Lectura de Los Números Reales, blog Cálculo Diferencial ... 19
Imagen 8. Videotutoriales de temas específicos. ... 19
Imagen 9. Ejercicios propuestos en forma de problemario. ... 20
TABLA DE TABLAS
Tabla 1. Porcentajes de distribución de géneros por grupo ... 5Tabla 2. Índice de reprobación actual y antecedentes Informáticos. ... 5
1.
Introducción
El desarrollo de este proyecto tiene como finalidad principal cambiar el ambiente de aprendizaje totalmente presencial integrando parcialmente un ambiente educativo virtual, el cual incluya; recursos materiales didácticos, foros de retroalimentación, comunicación a través de chat y correo electrónico, así como la practicidad de los cuestionarios automatizados para evaluación.
El aprendizaje propuesto está dirigido para servir de apoyo a alumnos de la materia Estructura de Datos de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales, en el Instituto Tecnológico Superior de Martínez de la Torre; por la necesidad de crear espacios atractivos, donde de forma permanente se encuentren disponibles los materiales de consulta requeridos y donde se pueda establecer un mayor vínculo alumno – docente, que sirva para resolver dudas y cuestionamientos de los contenidos.
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2.
Justificación
Una parte del perfil de un Ingeniero en Sistemas se enfoca al uso de la tecnología, así como es fundamental generar buenos cimientos de programación a los futuros profesionistas del ámbito; esto es utilizando herramientas informáticas, aplicaciones que permitan desarrollar productos de software. Parte del fortalecimiento es aprendiendo a vivir con las TICs (Tecnologías de Información y Comunicación), ¿cómo concebir a un Ingeniero que no sepa navegar o utilizar un procesador de textos? De la misma forma, como concebir tecnólogos que no hagan uso de la tecnología actual, cambiando las aulas físicas por virtuales; claro está que el equilibrio siempre será el estado óptimo.
El desafío en el desarrollo de esta propuesta es retransmitir lo visto en un aula convencional, a través de los materiales didácticos desarrollados, brindando confianza y asistencia a los alumnos.
3.
Definición del Problema
Se imparte la materia de Estructura de Datos para grupos de Tercer semestre de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales dentro del Instituto Tecnológico Superior de Martínez de la Torre, dicha materia es mayormente práctica; por disposición 3 horas prácticas y 2 teóricas, de un total de 5 horas semanales. Las horas prácticas se imparten dentro del Centro de Cómputo en dos días; los días Lunes son 2 horas y los días Martes 1 hora. Parte del problema es que por diferentes motivos se han presentado suspensiones de clases en días Lunes, lo que incide en un recorte de tiempo práctico, el cual perjudica el desempeño de los alumnos para asociar la teoría con la aplicación práctica de los temas. La parte práctica, consiste de entender la forma en que, a través de código se realizan manipulaciones sobre estructuras de datos, asociándolo con interpretaciones gráficas.
El problema en sí, es que al presentar la práctica los alumnos asumen que el instructor debe corregir todos sus errores de programación, sin al menos detenerse a “jugar” con el código e intentar -por cuenta propia- determinar los errores que se presenten.
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4.
Objetivo
En este apartado se muestran los objetivos general y específicos que se cubrirán con el desarrollo de un nuevo ambiente de aprendizaje para la materia de Estructura de Datos.
• General
Diseñar los objetos de aprendizaje para construir un prototipo de ambiente de aprendizaje virtual alternativo en la plataforma Moodle, dirigido a alumnos de la materia Estructura de Datos del Instituto Tecnológico Superior de Martínez de la Torre.
• Específicos
1. Crear presentaciones digitales para cada uno de los temas en el programa de contenido de la materia.
2. Crear un video-tutorial de programación por unidad.
3. Diseñar los espacios para establecer contacto adicional de comunicación, que además sirvan como puntos de retroalimentación; foros y blogs, para difusión de dirección a través de Moodle.
4. Utilizar el manejador de correo y chat contenidos en la plataforma Moodle. 5. Realizar recopilación de recursos digitales ya disponibles para efectos de
5.
Perfil de Usuarios
Los dos grupos a los que se dirige este documento oscilan en edades de los 19 a 22 años; a través de reportes de lecturas han demostrado incomprensión de los temas, puesto que distan de tener las bases previas necesarias (como se menciona en 6.2 Análisis Curricular); en cuanto a la práctica manifiestan la necesidad de asistencia constante para su realización. En la mayoría de ellos, se refleja que los conocimientos para comprender la materia son vagos en Fundamentos de Programación y Programación Orientada a Objetos.
De la población identificada, no todos cuentan con equipo de cómputo propio para realizar prácticas fuera de las instalaciones; del grupo A el 26 % y del grupo B 28 %. En la Tabla 1 se muestra el porcentaje de hombres y mujeres de cada uno de los grupos, de la población de alumnos que toman la materia Estructura de Datos, en ambos casos el porcentaje de hombres es mayor.
Tabla 1. Porcentajes de distribución de géneros por grupo
GRUPO % Mujer % Hombre TOTAL
A 37 % 62 % 27
B 40 % 60 % 25
El índice de reprobación actual, para la materia Estructura de Datos está por debajo del 22%, el promedio de aprobación y los antecedentes de bachillerato alineado con el perfil actual se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2. Índice de reprobación actual y antecedentes Informáticos.
GRUPO Promedio Índice Reprobación
Promedio Bachillerato Técnico: Informática
A 22 % 71.7 14.8 %
B 10 % 74 16.0 %
Más adelante, se muestran en la Tabla 3 los porcentajes de calificaciones en las materias que ofrecen las competencias previas requeridas para el curso de Estructura de Datos. En dicha tabla, se puede observar un alto índice de reprobación en la
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materia Programación Orientada a Objetos (Grupo A); materia base para Estructura de Datos, ya que para efectos de la materia el lenguaje de programación es orientado a objetos.
Tabla 3. Cursos Previos
GRUPO % CALIFICACIONES CURSOS PREVIOS
Materia Fundamentos de Programación Programación Orientada a Objetos
Promedio <70 70-80 81-90 >90 Promedio <70 70-80 81-90 >90
A 85.6 0 % 11.1 % 70.3 % 19 % 50 40.7 % 18.5 % 37 % 4 %
6.
Ambiente de Aprendizaje Actual
El ambiente de aprendizaje actual para la materia es totalmente presencial, salvo por algunas interacciones con los alumno a través de mensajes instantáneos y correo electrónico.
En los puntos posteriores se mencionan dos aspectos importantes del ambiente de aprendizaje actual: los recursos disponibles y el análisis del contenido curricular.
6.1.
Recursos Disponibles
El Tecnológico de Martínez cuenta con espacios físicos y virtuales para un buen desarrollo educativo, en cada uno de ellos se mencionan los recursos disponibles.
• Centro de cómputo disponible en horario de 7:00 a 20:00 hrs, de Lunes a Viernes y 8:00 a 19:00 hrs los Sábados; dependiendo de la disponibilidad por la capacidad de los grupos.
o Computadoras de escritorio con :
Paquetería Office 2010, útil para elaboración de reportes y presentaciones.
IDE (Entorno de Desarrollo Integrado) Netbeans 7.0.1, necesario para desarrollo de programas computacionales en lenguaje Java.
Acceso libre a internet.
o Pantalla para presentaciones, proyector, bocinas, pintarrones.
• Centro de información disponible en horario de 7 a 18:00 hrs, de Lunes a Viernes y de 7:00 a 18:00 hrs los Sábados. Cuenta con algunos ejemplares de material impreso útiles para reforzamiento de la materia:
o Deitel, H. M. & Deitel P. J. (2007). Cómo programar en JAVA 7ª
Edición. Pearson Hall.
o Froufe, A. (2009) JAVA 2. Manual de usuario y tutorial. 5ª Edición.
Alfaomega, Ra- Ma.
o Pérez, M. Pérez C. (2007). Algoritmos y Programación.
Nueva Librería.
• Salón de clases, donde se pueden utilizar pizarrón blanco y proyector.
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6.2.
Análisis Curricular
Puesto que para llevar esta materia es indispensable conocer la programación orientada a objetos, esta se encuentra ubicada para ser cursada después de las materias de Fundamentos de Programación y de Programación Orientada a Objetos, siendo esta materia pilar fundamental en el análisis, diseño y desarrollo de sistemas de información. (SNEST, 2010) Más adelante se muestra el contenido del programa oficial, así como las competencias previas requeridas y las competencias a desarrollar.
6.2.1.
Mapa de Contenidos
El contenido de la materia Estructura de Datos está compuesto de siete unidades, a continuación se muestran los 2 primeros niveles de dicho programa:
1. Introducción a las Estructuras de Datos 1.1. Tipos de datos abstractos (TDA). 1.2. Modularidad.
1.3. Uso de TDA.
1.4. Manejo de memoria estática. 1.5. Manejo de memoria dinámica 2. Recursividad
2.1. Definición
2.2. Procedimientos recursivos 2.3. Ejemplos de casos recursivos 3. Estructuras Lineales 3.1. Listas 3.2. Pilas 3.3. Colas 4. Estructuras no Lineales 4.1. Árboles 4.2. Grafos 5. Métodos de Ordenamiento
5.1. Algoritmos de ordenamiento internos 5.2. Algoritmos de ordenamiento externos 6. Métodos de Búsqueda
6.1. Búsqueda secuencial 6.2. Búsqueda binaria
6.3. Búsqueda por funciones de HASH 7. Análisis de Algoritmos
7.1. Complejidad en el tiempo. 7.2. Complejidad en el espacio. 7.3. Eficiencia de los algoritmos.
6.2.2.
Competencias Previas
Para se pueda dar la comprensión del contenido curricular, el alumno debe tener desarrolladas las siguientes competencias:
• Utilizar técnicas de modelado para la solución de problemas. • Aplicar la sintaxis de un lenguaje orientado a objetos.
• Aplicar un lenguaje orientado a objetos para la solución de problemas.
6.2.3.
Competencias a Desarrollar
A continuación se presentan las competencias a desarrollar para el programa de la materia
Estructura de Datos, divididas en específicas y genéricas, de la misma forma, éstas últimas se
dividen a su vez en tres; instrumentales, interpersonales y sistémicas.
Competencias específicas:
Identificar, seleccionar y aplicar eficientemente tipos de datos abstractos, métodos de ordenamiento y búsqueda para la optimización del rendimiento de soluciones de problemas del mundo real.
Competencias genéricas:
• Competencias instrumentales 1. Capacidad de análisis y síntesis 2. Capacidad de organizar y planificar 3. Conocimientos básicos de la carrera 4. Comunicación oral y escrita
5. Habilidades básicas de manejo de la computadora
6. Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas 7. Solución de problemas
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8. Toma de decisiones. • Competencias interpersonales
1. Capacidad crítica y autocrítica 2. Trabajo en equipo
3. Capacidad de comunicación interdisciplinaria 4. Apreciación de la diversidad y multiculturalidad. 5. Compromiso ético
• Competencias sistémicas
1. Capacidad de aplicar los conocimientos 2. Habilidades de investigación
3. Capacidad de aprender
4. Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) 5. Liderazgo
6. Habilidad para trabajar en forma autónoma 7. Búsqueda del logro
7.
Propuesta del Diseño
Este apartado se encuentra dividido en dos secciones, de las cuales la primera es para definir la descripción general de la propuesta del diseño un objeto de aprendizaje y la segunda para describir las actividades a realizar con el objeto de aprendizaje.
7.1.
Descripción General
Particularmente se trabaja sobre los objetivos específicos (2, 5) ya mencionados previamente, con lo que se presenta un blog que contiene recursos disponibles en Internet, quedando para trabajo futura la presentación del blog a través de Moodle. Este recurso apoyará al estudiante a lo largo del curso semestral.
La propuesta generada se desarrolla sobre el punto 5.1 Métodos de ordenamiento internos; mostrado en el Mapa de contenidos en la sección 6.2.1, así mismo; las Competencias a desarrollar incidirían dentro de las sistémicas (1) e instrumentales (1, 2) mostradas en la sección 6.2.3.
¿Por qué un blog? Porque, es una de las Tecnologías de Información que provee de comunicación, que en el ámbito educativo permite a los estudiantes que realicen comentarios sobre los contenidos, permitiendo enriquecerlos con información valiosa para ellos retroalimenten a través de la interacción con otros. Por lo anterior, el contacto con un blog permite al estudiante construir su aprendizaje a través del contenido, opiniones y debates que este genere.
7.2.
Carta Descriptiva
A continuación contiene de forma breve la descripción de las actividades que componen el objeto de aprendizaje propuesto para cubrir los aspectos mencionados en la Descripción general.
TEMA: 5.1 Algoritmos de Ordenamiento Interno
OBJETIVO ESPECÍFICO: Conocer el método de ordenamiento interno por inserción (Insertion Sort).