Desarrollo de mapas conceptuales como objetos de aprendizaje para las asignaturas Circuitos Eléctricos I y II

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Electroenergética. TRABAJO DE DIPLOMA “Desarrollo de mapas conceptuales como objetos de aprendizaje para las Asignaturas Circuitos Eléctricos I y II”. Autor: Octavio Del Campo Gómez Tutor(a): Dra. C. Ileana Moreno Campdesuñer. Santa Clara, 2010.

(2) 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 Eléctrica, 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 Autor. Firma del Jefe de Departamento donde se defiende el trabajo. Firma del Responsable de Información Científico-Técnica.

(3) PENSAMIENTO. “Aprender sin pensar es tiempo perdido; pensar sin aprender es peligroso.". Confucio (Filósofo Chino).

(4) DEDICATORIA. ´´A MAMI MOTOR IMPULSOR DE TODOS MIS SUEÑOS``.

(5) AGRADECIMENTOS A PAPI POR SU APOYO INCONDICIONAL. A MI TUTORA ILEANA QUE SIEMPRE ME ACOMPAÑO EN ESTA DURA TRAVESÍA Y A LA CUAL NO TENGO FORMAS DE AGRADECERLE SU GRATITUD PARA CONMIGO. A IRAYS, TITO Y AMARILIS QUIENES SIEMPRE CREYERON QUE YO SI PODÍA. A TODOS LOS TRABAJADORES DEL DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA DE LA EDUCACIÓN QUE SIEMPRE RESPONDIERON MIS DUDAS Y ESTUVIERON ALLÍ PARA UN APOYO. A MERLIN INCANSABLE COMPAÑERA DE ESTUDIO. A FULGENCIO POR SUS CONSEJOS Y AYUDA. A MI PRIMA INE Y FAMILIA. A MI HERMANO IVEY Y FAMILIA. A MIS AMISTADES EN GENERAL QUE SIEMPRE ME APOYAN. A TODAS ESTAS PERSONAS: MUCHAS GRACIAS..

(6) RESUMEN La enseñanza semipresencial es una modalidad de estudio que está tomando auge debido a las ventajas que ella ofrece en las condiciones contextuales que existen en el mundo. Esto es posible debido a la irrupción de las Tecnologías de la Información y la Comunicación en el ámbito educativo. Un ejemplo de ello son los entornos virtuales de aprendizaje que posibilitan el diseño de procesos de enseñanza-aprendizaje con alto nivel de interactividad, donde se pueden organizar actividades colaborativas entre los estudiantes y entre estos el profesor. Estos espacios virtuales deben contener varios tipos de recursos y actividades que permitan el aprendizaje autónomo y colaborativo. Esta investigación se centra en la construcción de mapas conceptuales como objetos de aprendizaje para un sistema de enseñanza semipresencial de las asignaturas Circuito Eléctricos I y Circuito Eléctricos II para los estudiantes de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Estos mapas se incorporan a los cursos ya elaborados montados sobre la plataforma interactiva MOODLE, garantizando un ambiente de aprendizaje virtual con los elementos fundamentales del proceso de enseñaza-aprendizaje de dichas asignaturas. Para lograr lo propuesto se aplicaron diferentes métodos de investigación tanto teóricos como empíricos y matemáticos estadísticos. Además, se utilizó el CmapTools, herramienta para la elaboración de los mapas conceptuales. Como resultado se ofrece un aula virtual para la enseñanza-aprendizaje de los circuitos de corriente directa y corriente alterna que puede utilizarse tanto en la enseñanza presencial como apoyo a los cursos regulares diurnos de las carreras que se estudian en la facultad de Ingeniería Eléctrica, como en la modalidad semipresencial característica de los cursos para trabajadores.. 1.

(7) RESUMEN ....................................................................................................................... 1 INDICE ............................................................................................................................. 2 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 4 CAPITULO I: LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN (TIC) EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA‐ APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 9 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................... 9 1.1 EXPERIENCIAS EN EL USO DE LAS TIC EN LA ENSEÑANZA DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS .....9 1.2 UTILIZACIÓN DE LAS TIC EN EL PROCESO EDUCATIVO ..........................................................10 1.3 USO DE LAS TIC EN LA FORMACIÓN UNIVERSITARIA ............................................................11 1.3.1 Ventajas y riesgos de las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje ..............14 1.3.2 Las modalidades de estudio en el marco integracional de las TIC ........................15 1.4 LAS PLATAFORMAS INTERACTIVAS EN LA ENSEÑANZA .........................................................16 1.4.1 Plataformas interactivas disponibles .............................................................................17 1.4.2 La Plataforma MOODLE .................................................................................................18 1.5 LOS MAPAS CONCEPTUALES COMO HERRAMIENTAS DE REPRESENTACIÓN DEL CONOCIMIENTO ............................................................................................................................19 1.6 GENERALIDADES SOBRE LOS OBJETOS DE APRENDIZAJE ......................................................24 1.7 EL ESTÁNDAR IMS CONTENT PACKAGING .............................................................................28 1.8 CONSIDERACIONES GENERALES PARA USO DE LAS TIC EN LA ENSEÑANZA SEMIPRESENCIAL ......................................................................................................................................................29 CAPÍTULO II. AMBIENTE VIRTUAL PARA EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS .................................................................................................. 30 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 30 2.1 LA DISCIPLINA CIRCUITOS ELÉCTRICOS ........................................................... 30 2.2 HISTORIA DEL DESARROLLO DE RECURSOS INFORMÁTICOS EN LA DISCIPLINA CIRCUITOS ELÉCTRICOS....................................................................... 31.

(8) 2.3 SITUACIÓN ACTUAL DE LOS CURSOS DE LAS ASIGNATURAS CE I Y CE II MONTADOS EN MOODLE ............................................................................................ 34 2.3.1 La Asignatura Circuitos Eléctricos I .................................................................................... 35 2.3.2 La Asignatura Circuitos Eléctricos II ................................................................................... 38 2.4 MAPAS CONCEPTUALES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I ............................................... 41 2.4.1 Mapa sobre elementos del circuito ................................................................................... 42 2.4.2 Mapa sobre el resistor ....................................................................................................... 44 2.4.3 Mapa sobre circuitos de primer orden en estado transitorio ........................................... 47 2.4.4 Mapa sobre circuitos de segundo orden en estado transitorio ........................................ 48 2.5 MAPAS CONCEPTUALES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS II ................................ 49 2.5.1 Mapa sobre características V/A ......................................................................................... 49 2.5.2 Mapa sobre potencia en circuitos de corriente alterna .................................................... 50 2.5.3 Mapa sobre respuesta de frecuencia................................................................................. 52 2.5.4 Mapa sobre circuitos trifásicos balanceados ..................................................................... 54 2.6 EDICIÓN DE LOS CURSOS EN MOODLE ............................................................. 55 2.6.1 Adicionar nuevos recursos ................................................................................................. 56 2.6.2 Agregar archivos a la plataforma interactiva Moodle ....................................................... 57 2.6.3 Crear enlace a página inicial de la asignatura .................................................................... 58 2.7 EVALUACIÓN POR CRITERIO DE ESPECIALISTAS ............................................ 61 CONCLUSIONES .......................................................................................................... 65 RECOMENDACIONES ........................................................................................................ 67 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................. 68 ANEXO 1: CARACTERÍSTICAS DE LOS ESPECIALISTAS ........................................................ 71 ANEXO 2: ENCUESTA APLICADA A LOS ESPECIALISTAS....................................................... 71.

(9) INTRODUCCIÓN En la universidad contemporánea se postula un nuevo rol docente: un profesor gestor del conocimiento, que diseña y organiza situaciones de aprendizaje, que ofrece recursos para buscar, sistematizar e interpretar la información, que facilita y estimula el aprendizaje autónomo, que orienta, guía y tutora académica y profesionalmente a los estudiantes, es decir, un profesor que impulsa el aprender a aprender. Para enfrentar este reto, es imprescindible un nuevo modelo de enseñanza-aprendizaje cuyas características sean, según Malichay (2008): “una docencia centrada en el estudiante, un papel diferente del profesor, una organización de la formación orientada hacia el logro de competencias, cambios en la organización de los aprendizajes, una nueva definición del papel formativo de las universidades (la formación a lo largo de toda la vida) y, finalmente, un nuevo papel de los materiales didácticos como generadores de conocimiento y facilitadores de aprendizajes autónomos.” La enseñanza a través de medios telemáticos puede ser la solución al reto planteado a los profesores universitarios. En este campo, las plataformas pueden ofrecer grandes ventajas, como son: brindar orientación y asesoramiento de calidad, fomentar el desarrollo de las destrezas necesarias en la sociedad actual, como habilidades de comunicación, el aprendizaje de idiomas y los conocimientos tecnológicos, y, por supuesto, facilitar el acceso de todos los ciudadanos a la educación y la actualización de conocimientos. Los medios telemáticos open source, especialmente diseñados para desarrollar el eLearning, han ganado popularidad en los últimos años, apreciándose un aumento en el uso de los mismos. Esto ha obligado a muchas universidades a considerar estas plataformas como medios válidos para el desarrollo de sus actividades académicas tanto presenciales como semipresenciales. Por otra parte, la incorporación de las Tecnologías de la Información y la Comunicación al ámbito universitario facilita la creación de entornos didácticos que afectan de manera directa tanto a los actores del proceso de enseñanza-aprendizaje como al escenario donde se lleva a cabo el mismo. Este nuevo entorno, requiere un nuevo tipo de alumno; más preocupado por el proceso que por el producto, preparado para la toma de decisiones y elección de su ruta de aprendizaje. En definitiva, preparado para el autoaprendizaje, lo cual abre un desafío al sistema educativo (Elstein, 2008)..

(10) Introducción. En consecuencia, el colectivo de la disciplina Circuitos Eléctricos de la Facultad de Ingeniería Eléctrica (FIE) de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas (UCLV), con el objetivo de brindar mayores facilidades de aprendizaje a los estudiantes matriculados. tanto. en. los. cursos. presenciales. (carreras. de. Ingeniería. en. Telecomunicaciones y Electrónica, Ingeniería Eléctrica, Ingeniería en Automática e Ingeniería. Biomédica). como. semipresenciales. (carreras. de. Ingeniería. en. Telecomunicaciones y Electrónica e Ingeniería Eléctrica), montó los cursos de las asignaturas sobre la plataforma MOODLE. En los cursos se incluyen la mayoría de los recursos soportados por tecnologías elaborados por el colectivo durante más de una década, en función de las posibilidades y demandas que cada momento exigió. Entre ellos se encuentran un conjunto de prácticas de laboratorios simuladas, sistemas entrenadores o de ejercitación y los documentos con los contenidos teóricos y prácticos de las asignaturas. (Moreno, et al, 2008) Este trabajo está orientado hacia el perfeccionamiento de los cursos relacionados con las asignaturas Circuitos Eléctricos I (circuitos de corriente directa) y Circuitos Eléctricos II (circuitos de corriente alterna) implementados en un entorno virtual de aprendizaje (EVA) con posibilidades de interacción entre estudiantes y entre estudiantes y profesores. El propósito principal es vincular el estudio de las asignaturas hacia un campo de aprendizaje colaborativo con el empleo de herramientas que faciliten el trabajo del docente para gestionar la información correspondiente tanto a cada uno de los temas como al comportamiento académico de los estudiantes. Los cursos de Circuitos Eléctricos de corriente directa (CD) y Circuitos Eléctricos de corriente alterna (CA) fueron montados anteriormente en la plataforma MOODLE a partir de las conferencias y clases prácticas (en formato digital), así como otros recursos didácticos, pero carecían de algunos elementos importantes dentro del aprendizaje significativo, como los mapas conceptuales a manera de objetos de aprendizaje, que sirvan de ayuda a la comprensión de los temas incluidos en el programa de estudios. Además, su organización respondía a las exigencias de los cursos presenciales, sin existir ayudas específicas para los alumnos matriculados en. la modalidad semipresencial a. través de los Cursos para Trabajadores. De aquí que el problema científico de esta investigación sea: ¿Cómo contribuir al perfeccionamiento de los cursos de CD y CA de la disciplina Circuitos Eléctricos,. 5.

(11) Introducción. existentes en la plataforma MOODLE, para apoyar el proceso de enseñanza-aprendizaje tanto en la modalidad presencial como semipresencial? Estas consideraciones llevan a situar como objeto de investigación, el proceso de enseñanza-aprendizaje de los circuitos de corriente directa y corriente alterna mediado por las TIC. Para dar solución al problema se traza como objetivo general: Elaborar mapas conceptuales como objetos de aprendizaje para incorporarlos en los cursos de la disciplina Circuitos Eléctricos montados sobre la plataforma interactiva MOODLE, de forma que contribuyan al perfeccionamiento del proceso de enseñanza-aprendizaje tanto en la modalidad presencial como semipresencial. El campo de acción, por tanto, lo constituye la introducción de mapas conceptuales en los cursos de circuitos de CD y CA implementados sobre la plataforma MOODLE. Los resultados esperados se orientaron por medio de los objetivos específicos que permiten la búsqueda de solución al problema planteado: 1. Fundamentar teórica y metodológicamente el uso de las TIC en la enseñanza, en particular los mapas conceptuales y objetos de aprendizaje. 2. Exponer la situación actual del empleo de las TIC en el proceso de enseñanzaaprendizaje de los Circuitos Eléctricos en la FIE. 3. Diseñar los mapas conceptuales de las unidades temáticas seleccionadas. 4. Confeccionar los objetos de aprendizaje que apoyen el proceso de enseñanzaaprendizaje en los temas seleccionados. 5. Incorporar los materiales desarrollados en la plataforma interactiva MOODLE. 6. Evaluar la propuesta por criterio de especialistas. En atención a lo anterior, para llevar a cabo la presente investigación se proponen las tareas investigativas siguientes: 1. Análisis bibliográfico y documental para conocer las valoraciones teóricas y metodológicas existentes en cuanto al diseño de mapas conceptuales y objetos de aprendizaje. 2. Revisión del trabajo realizado por el colectivo de CE respecto al uso de las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje. 3. Estudio de la plataforma Moodle atendiendo a sus facilidades para incorporar objetos de aprendizaje.. 6.

(12) Introducción. 4. Diseño de mapas conceptuales de temas seleccionados. 5. Selección de diferentes tipos de elementos que conformarán los objetos de aprendizaje. 6. Confección de los objetos de aprendizajes que apoyen el proceso de enseñanza aprendizaje de la disciplina. 7. Inclusión de todos los materiales en la plataforma MOODLE. 8. Aplicación de una encuesta a especialistas, tanto informáticos como de la materia en cuestión, para recoger criterios acerca de la propuesta. 9. Elaboración del informe de investigación. Para lograr el cumplimiento de los objetivos fue necesaria la utilización de métodos del nivel teórico, del nivel empírico y del nivel matemático-estadístico. Dentro de los métodos de nivel teórico se utilizaron: el analítico-sintético para la construcción del marco teórico de la investigación, en la determinación de los recursos educativos que serían manejados en la investigación, descubriendo sus relaciones y características fundamentales; el histórico-lógico que permitió el análisis del uso de las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje de los Circuitos Eléctricos en la FIE de la UCLV; y el modelado para la concepción y elaboración de los objetos de aprendizaje. Del nivel empírico se recurrió al criterio de especialistas con el objetivo de evaluar la calidad de la solución propuesta por la investigación y del nivel matemático-estadístico se utilizó el análisis porcentual para llegar a conclusiones a partir de la evaluación dada por los especialistas. Para la construcción de los mapas conceptuales se utilizó el programa CmapTools, que presenta un entorno confiable y sencillo de utilizar y para el análisis estadístico el SPSS ver 9.0. La contribución práctica de la investigación consiste en la inclusión de objetos de aprendizaje, construidos sobre mapas conceptuales, en los cursos de Circuitos de CD y de CA para estudiantes de la Facultad de Ingeniería Eléctrica, usando la plataforma MOODLE. La memoria escrita se estructura en introducción y dos capítulos. En el primer capítulo se resumen los aspectos fundamentales del marco teórico-conceptual que orienta y dirige la solución al problema de investigación planteado. Se hace un aparte a la experiencia del colectivo de profesores de la disciplina Circuitos Eléctricos en el uso de las TIC, se abordan los software educativos como medios de enseñanza soportado en las TIC, dentro. 7.

(13) Introducción. de ellos las plataformas LMS, en particular la plataforma interactiva Moodle para apoyar el proceso de enseñanza-aprendizaje de forma colaborativa. Además, se explican los conceptos fundamentales de los mapas conceptuales y los objetos de aprendizaje. En el segundo capítulo se explica la historia del desarrollo de recursos informáticos elaborados por el colectivo de la disciplina Circuitos Eléctricos, se muestra el contenido del curso sobre la plataforma interactiva MOODLE y se explican los mapas conceptuales elaborados para el curso, así como la forma de introducirlos en el mismo. Finalmente, se presenta la evaluación dada por los especialistas a la propuesta realizada en esta investigación. De igual manera se presentan las conclusiones a las que se arriba al concluir la investigación y las recomendaciones para la continuidad de futuros trabajos en este campo, así como las referencias bibliográficas y anexos.. 8.

(14) CAPITULO I: LAS TECNOLOGÍAS (TIC). DE LA INFORMACIÓN Y LA. COMUNICACIÓN. EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS. CIRCUITOS ELÉCTRICOS. INTRODUCCIÓN En este capítulo se describe brevemente la experiencia que ha tenido el colectivo de profesores de la disciplina Circuitos Eléctricos con la utilización de las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje y a continuación se brindan algunas consideraciones sobre el manejo de las TIC en la enseñanza superior, en específico, las facilidades que brindan las plataformas interactivas para enfrentar los retos de la enseñanza universitaria, así como los mapas conceptuales y los objetos de aprendizaje como herramientas que posibilitan el aprendizaje significativo. 1.1. EXPERIENCIAS EN EL USO DE LAS TIC EN LA ENSEÑANZA DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. La disciplina Circuitos Eléctricos, como parte del currículo de las carreras que se estudian en la Facultad de Ingeniería Eléctrica (FIE) de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas (UCLV): Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, Ingeniería en Automática, Ingeniería Biomédica e Ingeniería Eléctrica, ha evolucionado a través de los diferentes planes de estudio, utilizando metodologías de enseñanza-aprendizaje donde el alumno es cada vez más, el centro del proceso. Siguiendo una estrategia pedagógica que tuvo en cuenta los planes de estudio, los programas de simulación disponibles en Cuba, así como las tendencias modernas en el uso de la simulación en la enseñanza, se desarrollaron un conjunto de prácticas de laboratorio que cubrieron, en cierta medida, el déficit de instrumentos de medición existente, reduciéndose la cantidad de laboratorios reales. (Moreno, 1997) Estas prácticas simuladas fueron perfeccionadas, de acuerdo a los recursos disponibles en cada momento y a la experiencia adquirida por los docentes, lográndose una mayor motivación en los estudiantes al poder comprobar cuestiones teóricas, imposibles de ver.

(15) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. en las prácticas con componentes reales. (Moreno y Chaljub, 1999) (Moreno y Chaljub, 2000) (Moreno y Santos, 2001) Por otra parte, debido al deterioro y escasez de los textos empleados tradicionalmente, fue necesario la elaboración de materiales en soporte electrónico de los contenidos teóricos actualizados de los temas de las asignaturas de la disciplina, las tareas extraclase, clases prácticas, laboratorios, etc. Además, como resultado de investigaciones realizadas, se comprobó cómo las TIC ejercen una influencia cada vez mayor en el desarrollo de modelos pedagógicos centrados en los estudiantes, potenciando el hábito del estudio autodidacta. (Moreno, 2005) A partir de todas estas experiencias y de los recursos informáticos elaborados, se montaron todas las asignaturas en la plataforma MOODLE como parte de la política universitaria de integración de las TIC a los procesos de enseñanza-aprendizaje. En cada asignatura se incluyeron los contenidos de cada una de las actividades que se desarrollan en el curso diurno, no considerándose el uso de herramientas para la representación del conocimiento, como son los mapas conceptuales, que sirven de ayuda también para orientar el aprendizaje de los estudiantes matriculados en los cursos para trabajadores. En consecuencia, se consideró profundizar en los aspectos teóricos relacionados con los mapas conceptuales y los objetos de aprendizaje, con la intención de incluirlos en los cursos elaborados. 1.2. UTILIZACIÓN DE LAS TIC EN EL PROCESO EDUCATIVO. La propagación del empleo de las TIC ha despertado, en los últimos años, enormes expectativas en el ámbito educativo, por su capacidad para: manejar información, facilitar la comprensión de conceptos y la resolución de problemas, aumentar la motivación del alumnado por el aprendizaje; facilitar la tarea del profesor, etc. Estas ventajas traen aparejada la inevitable transformación que debe tener el proceso de enseñanza, sustentándolo en fundamentos teóricos más acordes al desarrollo actual. Aunque existen diferentes opiniones al respecto, todas tienen en común el traslado del. 10.

(16) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. foco de atención, que tradicionalmente era la enseñanza y el profesor, hacia el proceso de aprendizaje del estudiante. Estas transformaciones deben apoyarse no solo en la potencialidad técnica de las TIC, sino en un nuevo modelo de aprendizaje que tenga en cuenta cómo se concibe el proceso docente, el papel activo del sujeto como constructor de su conocimiento y de la interacción profesor-estudiantes y estudiante-estudiante en el proceso educativo. De acuerdo con Pascual (1998:58), “utilizar las TIC para profundizar y enriquecer los objetivos y no al revés, ha de ser el objetivo de las nuevas tecnologías aplicadas a la educación”. La presencia de las TIC representa modificaciones sustantivas de las formas, procesos y contenidos culturales de la enseñanza; pero es importante destacar que aprender y enseñar con estos medios es un proceso complejo que debe tener en cuenta los diferentes factores del proceso educativo. Por ello, el profesor debe estar atento a las posibilidades de las tecnologías dentro del contexto educativo para utilizarlas con modelos de enseñanza-aprendizaje innovadores.. 1.3. USO DE LAS TIC EN LA FORMACIÓN UNIVERSITARIA. Debido a que las TIC manejan información, se han logrado insertar cada vez más en la formación de profesionales, pero como se encuentran en constante cambio y desarrollo, cada día exigen de los profesionales mucha más preparación para su uso. Este auge se hace más evidente en las circunstancias actuales, donde el esfuerzo por elevar el nivel cultural y del aprendizaje de jóvenes y adultos, crece sin límites en el sistema social cubano, trayendo consigo que las experiencias de uso de las TIC en la formación se ubican en un continuo desarrollo que va desde niveles iniciales de sitios Web de las asignaturas, hasta otros más complejos, representados por programas basados en entornos virtuales de enseñanza-aprendizaje. En ese ámbito también coexisten otros avances de carácter tecnológico, que se adjuntan al proceso de formación del universitario, con la creación de grupos encargados de brindar enlaces a servicios, como lo son la búsqueda de información en bases de datos, bibliotecas virtuales, foros, chats, mensajería electrónica, voz sobre IP, acceso a Internet, 11.

(17) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. plataformas de teleformación, campus virtual, en fin, toda una serie de facilidades que se crean a disposición de estudiantes y profesores para la interacción de conocimientos entre ellos y hacia el exterior de la universidad. El uso de las TIC como medio de enseñanza se fundamenta a partir de sus potencialidades para realizar operaciones automáticas que pueden liberar al individuo para acometer otras tareas conceptuales que considere más importantes, además posibilitan la atención a las diferencias individuales. Los medios de enseñanza se enriquecen cuando aparecen los medios reales apoyados por las TIC: computadoras, software educativos, redes telemáticas, etc.; que aportan nuevas formas y métodos para trasmitir los conocimientos. (Vidal y del Pozo, 2006) El software educativo es uno de los recursos más interesantes, necesarios y motivadores que se pueden utilizar para ayudar al desarrollo del proceso enseñanza-aprendizaje. Se define según Potrillé et al (2006) como: “Programa para computadora, que transforma a esta en una máquina con fines educativos, es decir, capaz de propiciar el desarrollo de competencias, procedimientos y aprendizajes en un contexto socio-histórico determinado y que tiene en cuenta las regularidades grupales del personal al que va dirigido”. El software educativo tiene diferentes clasificaciones, se asume la dada por Montero y Herrero (2006) según el uso y finalidad que representan para el profesor y que se muestra en la Figura 1.1, por la importancia que se le atribuye en esta investigación. A partir de la introducción de estos recursos en su quehacer cotidiano, la enseñanza universitaria tendrá que responder a situaciones de enseñanza-aprendizaje diversas, que abarcan desde situaciones convencionales hasta la enseñanza no presencial, modalidad que requiere de medios de enseñanza con características específicas, que favorezcan la actividad independiente del estudiante, proporcionándole orientaciones metodológicas y bibliográficas para que pueda dominar el sistema de conocimientos de forma lógica y estructurada, a partir de sus propias estrategias de aprendizaje.. 12.

(18) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. Figura 1.1: Clasificación de los software educativos (Montero y Herrero, 2006).. No obstante, en cualquiera de las modalidades del modelo pedagógico cubano, el papel del profesor es insustituible, por su incidencia fundamental en la labor educativa, en la formación de valores y en la conducción del proceso de enseñanza-aprendizaje; sin embargo, en la modalidad semipresencial aunque los medios no sustituyen al profesor, los materiales didácticos y recursos tecnológicos, por el menor contacto alumno-profesor, están llamados a reforzar en la práctica muchas de las funciones de los docentes: orientación, motivación, transmisión, recordación, indagación, discusión, retroalimentación y evaluación, entre otras (Batista y Calderón, 2009). Es por ello de gran importancia que los docentes tomen conciencia en cuanto a las potencialidades que brindan las TIC, para diseñar nuevos entornos de aprendizaje. Sería muy productivo lograr que el aprendizaje se convierta en un proceso natural y permanente para los estudiantes. Es imprescindible aprender a usar las tecnologías y usarlas para aprender.. 13.

(19) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. 1.3.1 Ventajas y riesgos de las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje Mediante la aplicación de las TIC en educación se logra enriquecer el proceso docente, sobre todo mediante la creación de entornos de aprendizaje que posibilitan tanto los aspectos comunicativos, como los refuerzos y adaptaciones a los diferentes ritmos de aprendizajes de los alumnos, modificando el lugar que ocupan como medios de enseñanza. Lo cierto es que el uso de estos medios presenta ventajas en comparación con los recursos utilizados por la enseñanza tradicional, tales como: (Adell, 1997; Bartolomé, 1995; Beltrán, 1998) 1. La flexibilidad instruccional: la enseñanza se puede adaptar a las posibilidades y necesidades individuales permitiendo una enseñanza más personalizada y procesos de aprendizaje más constructivos y creativos. 2. Complementariedad de códigos: la información multimedia llega por diversos canales sensoriales y se aprende mejor lo que se ve, se oye y se hace. 3. Aumento de la motivación: los estudiantes se sienten más motivados utilizando las TIC. 4. Desarrollo de actividades colaborativas y cooperativas: potenciando el trabajo cooperativo entre los alumnos del grupo y también con otros a través de la red. También incluye riesgos e inconvenientes, que deben ser previstos para un uso óptimo, tales como: 1. La pseudo información: disponer de mucha información no significa estar más informado si no se ha dotado al sujeto de herramientas para seleccionar la información y para analizarla críticamente separando lo relevante de lo accesorio. 2. La saturación de la información: la sobrecarga de información puede producir un efecto de saturación cognitiva, que impediría el aprendizaje. 3. La dependencia tecnológica: darle mayor valor al "saber cómo" que al "saber qué o por qué". Otro logro importante que se le atribuyen en el campo educacional es que se alcanza una mayor universalización de la información, ya que el profesor deja de ser el mayor contribuyente de los conocimientos de la materia, dejándole un lugar a las bibliotecas, los 14.

(20) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. libros, ya sean en su formato tradicional, como electrónico, y sobre todo, al espacio virtual que ofrece Internet, acercando a los estudiantes a una amplia interacción de conocimientos desde múltiples perspectivas. Por último, se crea una personalización del aprendizaje, de acuerdo con los planteamientos constructivistas y del aprendizaje significativo, realizando sus formaciones a partir de conocimientos y experiencias anteriores ya que tienen a su alcance materiales formativos e informativos variados entre los cuales escoger y la posibilidad de solicitar y recibir en cualquier momento el asesoramiento de profesores y compañeros. Atendiendo a las anteriores consideraciones, es evidente entonces, que las TIC representan uno de los recursos transformadores más potentes y completos con que cuenta el proceso pedagógico en la educación superior y que el papel del docente está determinado por infinidad de variables y especialmente si se pretende dejar de enseñar a pasar a ayudar (Álvarez, 2008). 1.3.2 Las modalidades de estudio en el marco integracional de las TIC Con la presencia de las TIC y las plataformas educativas en el sistema de enseñazaaprendizaje y los cambios en la formación universitaria hechos últimamente en Cuba, con la creación de los centros universitarios municipales (CUM), se facilita el acceso a los estudios a una mayor parte de la población, lo que trae consigo además, un aumento significativo de la matrícula, siendo necesario conformar un nuevo modelo pedagógico que se aplica en todas las sedes universitarias. La aplicación de este nuevo modelo ha revelado que algunas de sus cualidades esenciales son similares a las de otros tipos de curso vigentes en los centros tales como los Cursos para Trabajadores (tanto vespertino-nocturnos como por encuentros) y la Educación a Distancia. En todos ellos, el nivel de presencia estudiantil es menor que el de los cursos diurnos, de ahí que se establezcan solamente dos modalidades de estudio diferentes: la presencial, que se aplica en los Cursos Regulares Diurnos, propia para estudiantes que dedican todo su tiempo al estudio; y la semipresencial, para el resto de los tipos de curso, en la que por lo general los estudiantes comparten el estudio con otras ocupaciones. 15.

(21) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. En los cursos presenciales hay también espacio para desarrollar actividades con enfoques diferentes, en las cuales no sean necesarios altos niveles de presencialidad. Estos son los llamados estudios a distancia o cursos semipresenciales, que son totalmente distintos al anteriormente mencionado, donde la relación estudiante-profesor es poca, predominando la preparación individual del alumno. En este caso, la relación estudiante-profesor se establece fundamentalmente a través del empleo de las TIC; posibilitándose la comunicación entre ambos, sin necesidad de coincidir físicamente. Por sus características, los estudios semipresenciales posibilitan enfrentar mayores niveles de acceso y demandas de poblaciones estudiantiles geográficamente distantes de las sedes centrales, con lo cual se abren nuevas posibilidades para todos los que aspiran a cursar estudios universitarios. (Horruitinier, 2006). 1.4. LAS PLATAFORMAS INTERACTIVAS EN LA ENSEÑANZA. La aplicación de las TIC a los procesos educativos, así como los cambios en los modelos pedagógicos, se han visto plasmados en los entornos virtuales de enseñanza-aprendizaje, que incluyen herramientas adaptadas a las necesidades de la institución para la que se desarrollan. Estos sistemas reciben el nombre de plataformas interactivas y se usan para conectar los avances tecnológicos, con los procesos educativos facilitando la interactividad entre profesores-estudiantes y estudiantes entre sí, por medio de la publicación de cursos, permitiendo. que. se. puedan. utilizar. como. apoyo. a. los. cursos. presenciales,. semipresenciales y a distancia. Las plataformas interactivas posibilitan: bajar y subir documentos con visibilidad por parte de los estudiantes; discusión de documentos online; seminarios virtuales; anotaciones en documentos; mensajería, correo interno; comunicación de eventos a estudiantes y profesores; foro de discusión; chat; glosario; consulta; diario; encuesta; cuestionario; tareas; talleres/proyectos. Además, ofrecen herramientas genéricas que permiten la adaptación a la situación del cliente, respondiendo a las necesidades de su espacio formativo particular mediante ciertas posibilidades de personalización.. 16.

(22) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. 1.4.1 Plataformas interactivas disponibles Existen múltiples plataformas creadas con el objetivo de gestionar cursos y servir de instrumento de comunicación entre profesores y estudiantes, dentro del ámbito de la educación, con el objeto de mejorar la calidad de la misma. Entre las más populares se encuentran las siguientes: Microcampus, Claroline, Manhattan, ATutor, TelEduc, Fle3 y Moodle. En Cuba, como en el resto de mundo, se han desarrollado plataformas para impartir cursos a distancia, como las que se presentan brevemente caracterizadas a continuación: SEPAD: Desarrollado en la UCLV, es una plataforma que cuenta con varias interfaces que se mueven desde el ambiente clásico Web para los usuarios que tiene 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. Además, cuenta con un aula virtual donde se puede acceder a diferentes materiales, auto-evaluaciones, búsquedas, calificaciones, así como mensajería interna, foros de debate, anuncios y salas de Chat. Mundicampus: Desarrollado por la empresa española Mundicampus y el Centro de Estudios de Ingeniería de Sistemas (CEIS) del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (ISPJAE). Es una plataforma cómoda y flexible que permite la impartición de cursos a distancia en un entorno Web. AprenDIST: Sistema desarrollado en el ISPJAE, es una plataforma digital interactiva para la educación a distancia que permite crear los más diversos cursos y cuenta con varias herramientas como Chat, foros, correo electrónico, biblioteca, etc. La UCLV, con su amplio desarrollo en el uso de las TIC, cuenta con gran cantidad de carreras que cubren la formación universitaria de estudiantes de varias provincias del país y mantiene un estrecho vínculo con las sedes universitarias locales, lo cual hace posible que se cuente con suficientes condiciones para promover el desarrollo de plataformas interactivas para la enseñanza virtual.. 17.

(23) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. 1.4.2 La Plataforma MOODLE MOODLE (siglas del inglés Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment, es decir, entorno de aprendizaje dinámico modular orientado a objeto) es un sistema de gestión de cursos, de distribución libre, que ayuda a los docentes a crear comunidades de aprendizaje en línea que apoyan el aprendizaje presencial utilizando las TIC y se aplica con gran éxito a nivel mundial en la educación por competencias. La plataforma MOODLE fue concebida por el australiano Martin Dougiamas en 1999 y se hizo pública su primera versión en el año 2002. En la última actualización del sitio de MOODLE, marzo 2010, se afirma que cuenta con 50 273 sitios Web alrededor del mundo, presentes en 210 países, en los que se pueden encontrar 3 477 969 cursos y un total de 35,149,915 usuarios. Está traducido a más de 50 idiomas. Cuba no es una excepción ya que dicha plataforma interactiva se encuentra en auge en la mayoría de sus universidades. (Moodle, 2010) Esta plataforma, enmarcada en el proceso de enseñanza-aprendizaje, es una aplicación diseñada para facilitar tanto a los educadores a crear rápidamente cursos y sus contenidos en línea, así como a los estudiantes, quienes pueden interactuar de manera intuitiva y participar en dicho proceso de aprendizaje virtual sin descuidar el aprendizaje en el aula (enseñanza híbrida) posibilitando de esta forma utilizar la modalidad b-Learning. B-Learning consiste en la utilización de ambos modelos de educación, el presencial y a distancia, de manera combinada. Es una modalidad que pretende ser una alternativa a las nuevas formas de educación generadas en los ambientes de aprendizaje con apoyo electrónico, que combina lo presencial con lo virtual (e-Learning). Dependiendo del tipo de curso o de las competencias a desarrollar en los alumnos, una solución mixta puede ser la clave para conseguir los objetivos formativos propuestos, por lo que lo más recomendable sería desarrollar la parte práctica de forma presencial y utilizar una plataforma de formación en línea para aclarar dudas sobre el material de estudio, para debatir sobre casos prácticos, para evaluar a los alumnos, etc. MOODLE, novedosa plataforma interactiva que causa motivación entre profesores y estudiantes por ser un producto activo y en evolución, ofrece las características siguientes: 18.

(24) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. 1. Asignación de tareas en línea o no, donde los estudiantes pueden enviar sus tareas en cualquier formato (cerrados como MS Office, PDF, imagen, etc. y abiertos). 2. Comunicación en tiempo real entre los alumnos. 3. Posibilidades de encuestas. 4. Intercambio asincrónico privado entre el profesor y un alumno o entre dos alumnos. 5. Intercambio asincrónico del grupo sobre un tema compartido mediante “foros”. 6. Creación y gestión de "páginas enlazadas". 7. Recopilación de los términos más usados en un curso. Incluye lista, enciclopedia, FAQ, diccionario y otras. 8. Reflejo del aprendizaje, registro y revisión de las ideas de los alumnos y del profesor mediante el “diario”. 9. Creación de cuestionarios incluyendo preguntas de verdadero o falso, opción múltiple, respuestas cortas, asociación, preguntas al azar, numéricas, incrustadas en el texto y todas ellas pueden tener gráficos. 10. Trabajo (Word, PP, formatos libres, etc.) en grupo. Permite a los participantes diversas formas de evaluar los proyectos de los demás, así como proyectos prototipo. 11. Moodle es un LMS, una aplicación diseñada para ayudar a los educadores a crear y administrar contenidos educativos reutilizables. En la FIE existe un servidor con esta plataforma instalada, donde se han creados diferentes cursos, faltando, por lo general, la estrategia a seguir para su uso adecuado en pos de conseguir los objetivos para los cuales se diseña, lo cual debe ser resuelto con un trabajo metodológico que responda a las características de las disciplinas. 1.5. LOS MAPAS CONCEPTUALES COMO REPRESENTACIÓN DEL CONOCIMIENTO. HERRAMIENTAS. DE. Los mapas conceptuales son utilizados como técnica de estudio y como herramienta para el aprendizaje, ya que permiten al docente ir construyendo con sus alumnos y explorar en 19.

(25) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. ellos los conocimientos previos. También permiten al alumno organizar, interrelacionar y fijar el conocimiento del contenido estudiado. El ejercicio de elaboración de mapas conceptuales fomenta la reflexión, el análisis y la creatividad. El concepto de Mapa Conceptual puede ser definido, según Segovia (2001), como “el recurso esquemático que representa un conjunto de significados conceptuales incluidos en una estructura (jerárquica) de proposiciones” y se fundamenta “particularmente” en los siguientes principios teóricos del aprendizaje significativo: 1. La necesidad de conocer las ideas previas de los sujetos, antes de iniciar nuevos aprendizajes, es decir, revela la estructura de significados que poseen los sujetos, con el propósito de establecer aprendizajes interrelacionados y no aislados y arbitrarios. 2. La idea que en la medida que el nuevo conocimiento es adquirido significativamente, los conceptos preexistentes experimentan una diferenciación progresiva. 3. En la medida que los significados de dos o más conceptos, aparecen relacionados de una nueva manera y significativa tiene lugar una reconciliación integradora Los mapas conceptuales (MC) son herramientas gráficas para organizar y representar conocimientos. Ellos incluyen conceptos, generalmente encerrados en círculos o cajitas de algún tipo, y relaciones entre los conceptos indicadas por una línea conectiva que enlaza dos conceptos. Las palabras sobre la línea, denominadas palabras de enlace o frases de enlace, especifican la relación entre los dos conceptos. Las proposiciones son afirmaciones sobre un objeto o evento en el universo, ya sea que ocurra naturalmente o sea construido. Las proposiciones contienen dos o más conceptos conectados mediante palabras o frases de enlace para formar una afirmación con significado. Algunas veces estas son llamadas unidades semánticas o unidades de significado. En el mapa se organizan dichos elementos relacionándose gráficamente y formando cadenas semánticas, es decir, con significado. Es fundamental considerar que no hay un solo mapa conceptual correcto, lo importante son las relaciones entre los conceptos a 20.

(26) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. través de las palabras-enlace para formar proposiciones que configuran un valor de verdad sobre el objeto estudiado y por tanto, en torno a un concepto pueden señalarse diversidad de valores de verdad. La Figura 1.2 muestra un ejemplo de un mapa conceptual que describe la estructura de los mapas conceptuales e ilustra las características anteriormente descritas.. Figura 1.2: Cmap sobre Cmaps (Novak, J y Cañas, A. Florida Institute for Human and Machine Cognition (IHMC) Pensacola Fl, 32502 www.ihmc.us) Los pasos para elaborar mapas conceptuales son: 1. Identificar las ideas o conceptos principales y escribirlos en una lista. 2. Dividir la lista, escribiendo los conceptos separadamente en una hoja. 3. Ordenar los conceptos desde el más general hasta el más específico en orden descendente. 21.

(27) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. 4. Organizar los conceptos en pedazos de papel, empezando por el que contenga la idea más general. 5. Si la idea principal puede ser dividida en dos o más conceptos iguales, estos conceptos deben ir en la misma línea, luego relacionar abajo las ideas secundarias. 6. Usar líneas que conecten los conceptos, y escribir sobre cada línea una palabra o enunciado que aclare la relación. Según Moreno (2005), este recurso se puede aplicar en la enseñanza del profesor, en el aprendizaje del alumno y en la evaluación del proceso y los resultados. En la enseñanza se muestra muy útil para presentar la información a los alumnos, bien al inicio o para hacer una recapitulación de lo tratado. El profesor puede utilizar los mapas para preparar en el alumno la base necesaria para iniciar los aprendizajes; son los llamados organizadores previos. No se trata de dar información nueva, sino de actuar y organizar sus ideas previas para que puedan relacionarse con los contenidos que se van a enseñar. La elaboración del mapa supone un soporte para el trabajo en equipo, al facilitar que se compartan ideas, estipulando significados y llegando a un acuerdo que resulta enriquecedor para todos. El hecho de seleccionar los términos y discutir su orden jerárquico y sus relaciones exige un esfuerzo de reflexión necesario para aprender significativamente. La construcción del propio conocimiento en la elaboración de mapas conceptuales despierta con facilidad la implicación afectiva del alumno en la tarea y promueve su responsabilidad al notar que los significados son producto de las relaciones que se esfuerza por establecer. Su elaboración favorece la organización de las ideas; no es solo la plasmación de un conocimiento que se representa gráficamente, sino que estimula a establecer relaciones que no se habían planteado en un principio; los significados son en buena parte personales, y la representación esquemática y fluida del mapa estimula la creatividad en las relaciones que establecen. 22.

(28) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. Estas relaciones tienen verdadera importancia porque son contenidos que están aprendidos significativamente, lo que proporciona una auténtica posibilidad de seguir aprendiendo al estar en condiciones de poder establecer relaciones con otros contenidos. En la evaluación, el Mapa Conceptual se utiliza para la valoración del conocimiento del alumno. El aprendizaje significativo se produce por la integración de la nueva información en sus conocimientos previos; al comenzar el proceso de enseñanza-aprendizaje hay que conocer lo que ya sabe el alumno sobre el tema; con este propósito el profesor puede solicitar que los alumnos representen este conocimiento previo en un mapa conceptual. Cuando el alumno realiza aprendizajes significativos y vuelve a elaborar un nuevo mapa, resulta muy fácil valorar las mejoras en el grado de significación de las ideas. Este recurso didáctico deja ver la comprensión del alumno entendiendo que esta se pone de manifiesto por la organización de los conceptos y la calidad de sus relaciones. Traduce, de alguna manera, cómo está organizado el conocimiento en la memoria; revela lagunas, concepciones erróneas, dominio del tema, creatividad de ideas; pero en cualquier caso, permite tomar conciencia de los significados conseguidos, lo que facilita la reflexión sobre lo que se sabe y lo que se debería saber. El diseño y construcción de los mapas conceptuales ha sido resuelto mediante sistemas automatizados que están disponibles a los usuarios en las más variadas formas, cada uno tiene sus formatos, su propia estructura y estilos. La mayoría de ellos produce salidas en formato HTML para permitir la navegación por los diferentes nodos del mapa. La generalización de estas herramientas ha provocado que exista gran cantidad de conocimiento útil que está escondido en la Web invisible, debido a que cada profesor o institución va produciendo sus propios mapas y estos no son publicados ni organizados de la forma más adecuada, de modo que puedan ser reutilizados en otro momento. (Iriarte et al, 2004) Muchas veces un concepto de un mapa se enlaza a un sitio Web donde el alumno no logra encontrar la información que necesita provocando que se pierda su esencia. Esto se produce porque en el momento del diseño el profesor no cuenta con alternativas que le permitan buscar información precisa y orientada al aprendizaje sobre un concepto. Las herramientas. existentes. carecen. de. facilidades 23. para. implantar. estructuras. de.

(29) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. representación del conocimiento de alta complejidad en las que la información pueda generarse de forma dinámica y esté presente el aprendizaje cooperativo, estas se limitan solo a representar secuencias o jerarquías, dada la propia naturaleza de los diagramas conceptuales. Muchos de los problemas de compatibilidad y estructuración del aprendizaje han encontrado una vía de solución en la creación de estándares que permiten la documentación, búsqueda y distribución de los contenidos educativos que se generan en los diferentes entornos. Entre los estándares más importantes se encuentra el IMS desarrollado por el Global Learning Consortium y a partir de este, el SCORM desarrollado por Advanced Distributed Learning Initiative (ADL, 2001) y el Institute of Electrical and Electronics Engineers (LTSC, 2001). 1.6. GENERALIDADES SOBRE LOS OBJETOS DE APRENDIZAJE. La noción de objeto de aprendizaje que sirve como base a este trabajo y que se incluye aquí como referencia es una que resalta la relación que existe entre el objeto como recurso educativo y el sujeto que aprende: "Un objeto de aprendizaje es una entidad informativa digital creada para la generación de conocimientos, habilidades, actitudes y valores, y que cobra sentido en función del sujeto que lo usa" (Comisión Académica de Objetos de Aprendizaje del CUDI, 2002) Como ejemplos de Objetos de Aprendizaje se incluyen a los contenidos multimedia, al contenido instruccional, a los objetivos de aprendizaje, al software instruccional y a las herramientas de software, y a las personas, organizaciones o eventos referenciados durante el aprendizaje apoyado por la tecnología. Un buen objeto de aprendizaje es: •. Completo en sí mismo.. •. Abarca distintos aspectos sobre un punto en particular de conocimiento.. •. Tiene tres componentes internos: o. contenidos. o. actividades de aprendizaje 24.

(30) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. o. elementos de contextualización. •. Posee un propósito educativo.. •. Puede ser utilizado en diversos contextos.. Para comprender el significado de un objeto de aprendizaje, se presenta el mapa conceptual de la Figura 1.3.. Figura 1.3: Mapa conceptual de “objeto de aprendizaje”. Bajo esta perspectiva se valoran algunos criterios para definir un objeto de aprendizaje: (Briceño, 2010) 1. Usabilidad: puede ser usado por usuarios específicos para conseguir objetivos específicos con efectividad, eficiencia y satisfacción en un contexto de uso especificado, (enfocarse en el usuario). 2. Efectividad: precisión y plenitud con las que los usuarios alcanzan los objetivos (enfocarse en el usuario), coherencia entre propósitos y logros, pertinencia pedagógica. 3. Accesibilidad: indexados para una localización y recuperación más eficiente, utilizando esquemas estándares de metadatos (enfocarse en el usuario) 25.

(31) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. 4. Portabilidad compatibilidad con varios soportes. Se pueden citar como características de los objetos de aprendizajes las siguientes: 1. Ser autocontenido, es decir, por si solo debe ser capaz de dar cumplimiento al objetivo propuesto. Solamente puede incorporar vínculos hacia documentos digitales que profundizan y/o complementan algunos conceptos del contenido. El objetivo de un OA es la generación de conocimiento en un tema o concepto. 2. Ser reutilizable, es decir, debido a que pretende dar cumplimiento a un objetivo específico, podrá ser utilizado por diversos educadores bajo distintos contextos de enseñanza. 3. El recurso debe ser modular para servir como base o componente de otro recurso. También debe tener una tecnología, una estructura y los componentes necesarios para ser incluido en diversas aplicaciones. Los componentes de un objeto de aprendizaje son: (Galeana, 2001) 1. Unidad de Información: Contenidos multimedia individuales (texto, imágenes, audio, etc.) en la que se tiene la posibilidad de generar contenido textual mediante el acceso a editores de texto. 2. Unidad de Contenido: Define la ubicación en la que se encuentran albergados los contenidos, facilitando la generación de plantillas. 3. Unidad Didáctica: Abarca cada uno de los elementos que permiten generar planteamientos de aprendizaje significativo, determinar criterios de evaluación, contenidos, recursos y actividades de enseñanza-aprendizaje. En consecuencia, los objetos para ser incluidos además de las características señaladas deber contener: 1. Recomendaciones para conducir y orientar el trabajo. 2. Motivar el autoaprendizaje. 3. Información eficaz. 4. Desarrollar el análisis y la reflexión. 26.

(32) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. 5. Mecanismos para aclaración de dudas. 6. Herramientas para la transferencia y aplicación de lo aprendido. 7. Herramientas para dialogo simulado. 8. Mecanismos de control y evaluación. Las ventajas de la utilización de los objetos de aprendizaje son: 1. Flexibilidad: Diseñados para ser usados en múltiples contextos, puede ser reutilizado con mucha más facilidad. Permite también ser actualizado, indexado y gestionado de forma mucho más sencilla. 2. Personalización: Facilitan la personalización del contenido al permitir la recombinación de materiales a la medida de las necesidades formativas del grupo o de individuos concretos. Los objetos de aprendizaje además, poseen características técnicas basadas en el uso de etiquetas y estándares para facilitar el intercambio de objetos entre repositorios diferentes y la interoperabilidad de los sistemas y plataformas. Han surgido varias especificaciones que definen estándares para intercambiar contenidos y estructuras de aprendizaje, lo que permite convertir estas en objetos de aprendizaje. Las más conocidas son las que ha desarrollado el consorcio IMS. La primera y más difundida es IMS Content Packaging (IMSCP), que permite organizar estructuras de contenidos básicamente jerárquicas. Luego se propuso IMS Simple Sequencing Specification (IMSSS) que esta basada en IMSCP y permite definir secuencias de actividades docentes y las condiciones en que cada actividad debe ejecutarse. Por último, se ha desarrollado IMS Learning Design (IMSLD) que incluye las anteriores e incorpora las facilidades para la modelación del aprendizaje a partir de las especificaciones Educational Modelling Language (EML) desarrollada en la Open University de Holanda. IMS-LD permite describir la estructura de tareas y actividades que ocurren en una unidad de aprendizaje. Como en todas las especificaciones, se utiliza el formato XML para describirla. Existe una documentación rigurosa y precisa (IMSLD, 2003) sobre cada unos de los componentes de esta especificación por lo que no es necesario detenerse en ello. 27.

(33) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. Una unidad de Aprendizaje basada en IMS-LD está compuesta por objetivos, roles (pueden ser estudiantes o profesores), actividades de aprendizaje organizadas mediante diferentes estructuras que están a su vez formadas por objetos de aprendizaje y servicios. Lo óptimo sería que un profesor pudiera escribir una unidad de aprendizaje utilizando los esquemas definidos en las especificaciones, pero es imposible dada la complejidad conceptual de las mismas y por los niveles de abstracción que son necesarios, es por ello que han surgido herramientas y proyectos que intentan ayudar a diseñar unidades de aprendizaje utilizando las especificaciones como base. La mayoría del software existente se encuentra en fase de validación y posee interfaces inadecuadas, muy complejas ligadas a las estructuras XML que poseen las especificaciones, lo que provoca el rechazo de los usuarios. También se desarrollan bibliotecas de funciones y componentes que permiten a los desarrolladores, crear facilidades para el uso de estas especificaciones en las aplicaciones que estos desarrollan (Britain, 2004). 1.7. EL ESTÁNDAR IMS CONTENT PACKAGING. El estándar IMS Content Packaging fue desarrollado por ADL con el fin de definir las características de un objeto de aprendizaje. Ajustándose a este estándar se asegura de que un objeto de aprendizaje puede ser colocado en un repositorio o en una plataforma LMS y ser visualizado sin problema, idealmente esto pudiera pasar en cualquier repositorio sin embargo no sucede así ya que la programación no siempre se ajusta a los estándares. IMS define una serie de etiquetas que se construyen en un archivo XML y va empaquetado con el contenido educativo y sus recursos. Estas etiquetas llamadas metadatos, especifican datos importantes de los OA, por ejemplo el autor, área del conocimiento, versión, objetivo, etc., y son visualizados para identificar cada objeto para poder clasificarlos dentro de cada repositorio o plataforma. ADL proporciona una guía de referencia que especifica como realizar la declaración de los metadatos. Con la ayuda de RELOAD 2.0.2, una herramienta de software, se puede crear el archivo XML que contiene las etiquetas que definen el objeto de aprendizaje. Estas etiquetas, llamadas Metadatos, especifican datos importantes del objeto de aprendizaje, por 28.

(34) CAPITULO I: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. ejemplo, su autor, área de conocimiento, versión, objetivo, etc. y son utilizadas para identificar cada objeto y poder visualizarlo y clasificarlo dentro de un repositorio o una plataforma. RELOAD permite crear un paquete que contiene el objetivo educativo del objeto, sus recursos (imágenes, archivos de texto, animaciones, etc.) y el archivo XML con los metadatos de objeto, dando la facilidad de editar estos metadatos en un entorno agradable. Una vez adjuntado el objeto y sus metadatos podemos empaquetarlos en un archivo zip. (Valle et al, 2006) 1.8 CONSIDERACIONES GENERALES PARA USO DE LAS TIC EN LA ENSEÑANZA SEMIPRESENCIAL A partir del análisis bibliográfico realizado se pueden destacar algunas cuestiones que serán de valor para las tareas científicas que se han trazado en esta investigación. De aquí que: 1. MOODLE continúa siendo una plataforma con amplias potencialidades para garantizar un aprendizaje colaborativo por lo que no es aconsejable migrar hacia otro ambiente virtual de aprendizaje. 2. Un recurso que posibilita representar el conocimiento y guiar al estudiante, tanto los del curso regular diurno como los del curso para trabajadores, en el estudio de temas específicos de la disciplina en cuestión son los mapas conceptuales, por lo cual se justifica su inclusión en los cursos diseñados para las asignaturas de la disciplina Circuitos Eléctricos. 3. Los mapas conceptuales pueden ser convertidos en objetos de aprendizaje si cumplen con los requisitos de tener incluido no solo contenido, sino que cumplan con un objetivo de aprendizaje y que puedan ser reutilizados por todo aquel que lo considere conveniente, ya sea el profesor para utilizarlo en sus clases o alumnos para su estudio independiente. 4. Es necesario estandarizar los objetos de aprendizaje elaborados según las normas IMS. Para ello existen programas que facilitan esta tarea. 29.

(35) CAPÍTULO II. AMBIENTE VIRTUAL. PARA EL PROCESO DE ENSEÑANZA-. APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. INTRODUCCIÓN En este capítulo se hace un breve recorrido por la historia del desarrollo de recursos informáticos elaborados en el colectivo de la disciplina Circuitos Eléctricos, lo cual sirvió de base para la construcción de mapas conceptuales y su inclusión dentro de los cursos implementados en la plataforma MOODLE. A continuación se detallan los mapas conceptuales construidos con el software CmapTools. y se presentan los resultados. obtenidos de aplicar el criterio de especialistas como método de evaluación de los cursos. 2.1 LA DISCIPLINA CIRCUITOS ELÉCTRICOS La disciplina Circuitos Eléctricos (CE) constituye una base fundamental del perfil amplio, en las cuatro carreras que se cursan en la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas y es la primera básica específica que cursan los estudiantes, constituyendo la base teórica que ellos necesitan para poder estudiar, el comportamiento de otros sistemas eléctricos (las computadoras, los sistemas digitales, los sistemas de distribución de energía, los sistemas de comunicación y otros muchos sistemas que actualmente son indispensables en la esfera productiva o social), los cuales forman parte de los contenidos de diferentes disciplinas que conforman los currículos de dichas carreras. La disciplina está formada por tres asignaturas: CE I, CE II y CE III, en las que se estudian todos los métodos generales de análisis y los principales métodos de síntesis de las redes eléctricas de interés, los cuales constituyen la base teórico-práctica necesaria para la solución de problemas en otras disciplinas. La asignatura CE I se dedica al estudio de los principales métodos y teoremas para el análisis de los circuitos alimentados con corriente directa y se ha organizado en tres temas que son: Conceptos básicos y elementos de los circuitos eléctricos, Análisis de redes resistivas lineales y Análisis de las redes dinámicas en el dominio del tiempo..

(36) CAPITULO II: AMBIENTE VIRTUAL PARA EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. La asignatura CE II parte del análisis de circuitos alimentados por corriente alterna y luego se introduce en temas relacionados con la respuesta de frecuencia de los circuitos eléctricos, las redes de dos puertos o cuadripolo, los circuitos acoplados inductivamente y los circuitos trifásicos. La asignatura CE III trata temas específicos para cada una de las carreras que se estudian en la FIE y está orientada fundamentalmente a la síntesis de circuitos, lo cual no será objeto de esta investigación. Una vez que los estudiantes se apropian de las herramientas de análisis y síntesis de redes eléctricas, deberán ser capaces de seleccionar la más adecuada para un tipo de problema determinado; por tanto, en la disciplina se hace énfasis en crear formas del pensamiento lógico y hábitos de conducta generales para el enfoque de los problemas, necesarios para el trabajo profesional. Basados en lo anteriormente referido y en las posibilidades tecnológicas existentes en la FIE, se fueron elaborando un conjunto de recursos informáticos que respondieron a las necesidades educativas del momento, las que han servido de sustento a los materiales incluidos en la plataforma MOODLE como parte de los cursos montados. Estos materiales se utilizaron para orientar los contenidos de las asignaturas de forma que disminuyera dependencia de los alumnos a los apuntes y facilitando el aprendizaje autónomo. 2.2 HISTORIA DEL. DESARROLLO DE RECURSOS INFORMÁTICOS EN LA. DISCIPLINA CIRCUITOS ELÉCTRICOS Desde hace más de una década, en el colectivo de Circuitos Eléctricos de la FIE de la UCLV, se trabaja en el perfeccionamiento metodológico de la disciplina, con apoyo de las TIC, dada las posibilidades que brindan y urgidos por realizar un mayor número de prácticas de laboratorio que habían disminuido debido al déficit de instrumentos de medición. Para ello, se hizo un diagnóstico inicial de los temas donde mayores deficiencias presentaban los estudiantes y que era importante potenciar a través de programas profesionales de simulación de circuitos eléctricos y electrónicos. Del análisis realizado,. 31.

(37) CAPITULO II: AMBIENTE VIRTUAL PARA EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. se pudo constatar que los aspectos donde los estudiantes confrontaban mayor grado de dificultad eran: 1. Aplicación de las Leyes de Ohm y Kirchhoff. 2. Aplicación del Teorema de Thevenin. 3. Análisis físico de circuitos en estado transitorio. 4. Operaciones con fasores. 5. Solución de circuitos con acople magnético. 6. Análisis de circuitos en resonancia. 7. Comportamiento de una red en términos de frecuencia. 8. Circuitos trifásicos con estímulos no sinusoidales periódicos. Otro aspecto fue seleccionar los simuladores que se usarían, de acuerdo a los objetivos de cada asignatura en las diferentes carreras, determinándose: 1. Utilizar el Electronic Work Bench (EWB) para la realización de las prácticas de laboratorio de la asignatura CE I, por ser un programa apropiado para analizar las respuestas de los circuitos estimulados con corriente directa. 2. Utilizar el ORCAD para la realización de las prácticas de laboratorios de las asignaturas CE II y III en las carreras de Ingeniería Automática e Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, por ser un programa que permite adquirir habilidades en la interpretación y análisis del comportamiento de circuitos, haciendo uso de los diferentes tipos de análisis que permite este simulador. 3. Utilizar el MATLAB para la realización de las prácticas de laboratorios de la asignatura Circuitos Eléctricos II y III en la carrera de Ingeniería Eléctrica, por ser un programa con facilidades para el análisis y diseño de circuitos e instrumentos de medición. Partiendo de estos criterios se realizaron las siguientes prácticas: 1.. Leyes de Ohm y Kirchhoff en circuitos resistivos lineales.. 2.. Teoremas aplicados en circuitos lineales. 32.

(38) CAPITULO II: AMBIENTE VIRTUAL PARA EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. 3.. Redes dinámicas en estado transitorio.. 4.. Circuitos lineales en corriente alterna.. 5.. Circuitos trifásicos.. 6.. Circuitos acoplados inductivamente.. 7.. Circuitos resonantes.. 8.. Circuitos trifásicos no sinusoidales.. 9.. Funciones de redes.. 10. Funciones aproximantes. 11. Circuitos activos. A partir de los resultados positivos de esta experiencia se decidió elaborar un conjunto de entrenadores que deben servir como programas evaluadores de algunas de las prácticas de simulación realizadas (Moreno, Santos y hernández, 1999). Teniendo en cuenta las características y facilidades del sistema multimedia ToolBook se desarrollaron los entrenadores que a continuación se relacionan: 1. Leyes de Ohm y Kirchhoff. 2. Relaciones V/A en circuitos de corriente alterna. 3. Resonancia en circuitos eléctricos. 4. Armónicos en circuitos trifásicos. 5. Característica de frecuencia. 6. Funciones aproximantes. Estos entrenadores, en conjunto con la técnica operatoria de las prácticas de laboratorios de simulación y la posibilidad de entrar directamente a los simuladores electrónicos que se utilizan en las mismas, fueron integrados en un producto final llamado SILSCE (Sistema Integrado de Laboratorios Simulados para la disciplina Circuitos Eléctricos). Posteriormente se diseñó un sitio Web de Circuitos Eléctricos I (Moreno, García y Chaljub, 2000) y se elaboraron materiales didácticos de Circuitos Eléctricos II y III, disponibles en 33.