Materiales de orientación y autoevaluación para las Mediciones Electrónicas

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(1)Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. TRABAJO DE DIPLOMA. “Materiales de orientación y autoevaluación para las Mediciones Electrónicas” Autor: Amaury Pérez Vidal Tutor: Dr Carlos Roche Beltrán Consultante: Dr. Sergio Rodriguez Arias.

(2) Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. TRABAJO DE DIPLOMA “Materiales de orientación y autoevaluación para las Mediciones Electrónicas.” Autor: Amaury Pérez Vidal. E-mail: [email protected] Tutor: Dr. Carlos Roche Beltrán Profesor Titular Departamento Electrónica y Telecomunicaciones E-mail: [email protected]. Santa Clara 2010 "Año 52 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 Autor. Firma del Jefe de Departamento donde se defiende el trabajo. Firma del Responsable de Información Científico-Técnica.

(4) i. PENSAMIENTO. “No hay más que asomarse a las puertas de la nueva tecnología y la ciencia contemporánea para preguntarnos si es posible vivir y conocer ese mundo del futuro sin un enorme caudal de preparación y conocimientos.” Fidel Castro Ruz.

(5) ii. DEDICATORIA. A: Mi familia y en especial a mis padres, que tanto me han apoyado en toda mi vida..

(6) iii. AGRADECIMIENTOS. A: Mi tutor Dr. Carlos Roche Beltrán por su apoyo incondicional. A: Mis amigos Rosbel, Ernesto, Morejón y El Chino que han deseado tanto como yo este momento. A: Todos los que de una forma u otra fueron capaces de brindarme su apoyo y su colaboración para lograr cumplir con mi trabajo de tesis. A todos muchas gracias..

(7) iv. TAREA TÉCNICA. 1. 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. 2. Análisis de mapas conceptuales elaborados, mejora de casos necesarios y confección otros relacionados con las unidades temáticas seleccionadas. 3. Identificación de las facilidades que aporta el Proteus para la simulación de c ircuitos electrónicos y en el caso específico de las Mediciones Electrónicas. 4. Análisis de las facilidades que aporta Moodle para realizar la autoevaluación del aprendizaje. 5.. Definición de una metodología para el desarrollo de objetos de aprendizaje, constituidos como materiales de orientación y autoevaluación, en la plataforma interactiva Moodle que acerque al alumno a la experimentación en laboratorio.. 6.. Análisis con Proteus de circuitos seleccionados, preferentemente casos de diseño que se estudian en las Mediciones Electrónicas.. 7.. Implementación en Moodle de los recursos elaborados (mapas conceptuales, objetos de aprendizaje y problemas para la autoevaluación) y facilitar la interacción con el Proteus para comprobar las soluciones aportadas por los alumnos.. 8. Elaboración del informe final del trabajo de diploma.. Firma del Autor. Firma del Tutor.

(8) v. RESUMEN. El trabajo de diploma se dedicó al desarrollo de materiales de orientación y autoevaluación para facilitar el aprendizaje de. la asignatura Mediciones Electrónicas; incluyendo la. incorporación de éstos 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 y plataformas interactivas más utilizadas; así como el uso de la autoevaluación en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Dentro de los materiales confeccionados se realizaron mapas conceptuales que favorecieron el establecimiento de conexiones entre los principales conceptos de las Mediciones Electrónicas. Estos mapas se enriquecieron con la elaboración de objetos de aprendizaje que describen los conceptos. Además, cuentan con otros recursos como hojas de datos, imágenes, etc. También se conformaron materiales de autoevaluación los cuales son complementados con la posibilidad de realizar la simulación con Proteus. Como recurso adicional se ha elaborado y se ofrece en Moodle una guía en forma de tutorial para el uso del Proteus en la asignatura Mediciones Electrónicas. Todo esto con el objetivo de reorganizar y mejorar los materiales que existen actualmente en la Facultad de Ingeniería Eléctrica para impartir la asignatura..

(9) vi. TABLA DE CONTENIDOS. PENSAMIENTO .....................................................................................................................i DEDICATORIA .................................................................................................................... ii AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................ iii TAREA TÉCNICA ................................................................................................................iv RESUMEN..............................................................................................................................v INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................1 CAPÍTULO 1.. LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE. LA ELECTRÓNICA APLICADA .........................................................................................4 1.1. El uso de la TIC en la educación.............................................................................4. 1.2. Instrumentación Electrónica: tecnología compleja. Característica y definiciones. de los mapas conceptuales. .................................................................................................7 1.2.1. Los mapas conceptuales................................................................................10. 1.2.2. Elementos y características de un mapa conceptual. ....................................10. 1.2.3. Características de un mapa conceptual. ........................................................11. 1.2.4. Los mapas conceptuales como medios de enseñanza. ..................................12. 1.3 1.3.1 1.4. Análisis, simulación, montaje real. .......................................................................14 Herramientas de simulación..........................................................................15 Objetos de aprendizaje. Materiales de autoevaluación como conjunto de objetos. de aprendizaje. ..................................................................................................................20.

(10) vii 1.4.1. Características de los objetos de aprendizaje. ...............................................21. 1.4.2. Autoevaluación. Beneficios que brinda. .......................................................22. 1.4.3. Niveles del proceso de autoevaluación. ........................................................25. 1.4.4. Materiales de autoevaluación en plataformas virtuales. ...............................26. 1.5. Plataformas interactivas. .......................................................................................27. CAPÍTULO 2.. DESARROLLO. DE MAPAS. CONCEPTUALES. Y. USO. DEL. PROTEUS………………. ....................................................................................................31 2.1. Desarrollo de mapas conceptuales. .......................................................................31. 2.2. Empleo del Proteus como herramienta de simulación. .........................................35. 2.2.1. Algunas características del Proteus...............................................................35. 2.2.2. Simulación de circuitos. ................................................................................37. 2.3. Guía para el uso del Proteus..................................................................................39. CAPÍTULO 3.. CONFECCIÓN DE MATERIALES. INTEGRACIÓN. DE RECURSOS. AL CURSO. DE AUTOEVALUACIÓN E. VIRTUAL DE MEDICIONES. ELECTRÓNICAS.................................................................................................................45 3.1. Selección de la plataforma. ...................................................................................45. 3.2. Módulos fundamentales del Moodle.....................................................................46. 3.2.1. Formato del curso..........................................................................................47. 3.2.2. Subida de archivos al servidor Web..............................................................48. 3.2.3. Recursos. .......................................................................................................49. 3.2.4. Actividades que se pueden implementar en Moodle. ...................................50. 3.3. Desarrollo de materiales de autoevaluación..........................................................51. 3.4. Ejemplo del sistema desarrollado. ........................................................................61. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................64 Conclusiones .....................................................................................................................64.

(11) viii Recomendaciones..............................................................................................................65 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................66 ANEXOS ..............................................................................................................................69 Anexo I. Mapas conceptuales. .....................................................................................69. Anexo II. Preguntas y simulación. ................................................................................73.

(12) INTRODUCCIÓN. 1. INTRODUCCIÓN. El desarrollo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) ha permitido el desarrollo 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. En lo que se refiere a la Facultad de Ingeniería Eléctrica (FIE) de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas (UCLV) y específicamente en el terreno de la Electrónica Aplicada, se han desarrollado un conjunto de investigaciones (trabajos de diplomas, tesis de master y doctorado) con el objetivo de emplear adecuadamente los recursos que ofrecen las TIC, y más concretamente la red de computadoras, en el proceso de enseñanza-aprendizaje. La asignatura Mediciones Electrónicas, no constituye una excepción entre las demás materias de la disciplina Electrónica. En esta se han realizado un conjunto de trabajos, entre los más recientes se pueden citar Sandor (2007) y Marrero (2008). Los resultados alcanzados hasta el momento no son suficientes, se evidencia la necesidad de continuar trabajando en el desarrollo de nuevos materiales que permitan orientar el estudio independiente de los estudiantes y así realizar transformaciones que permitan dar respuestas a las necesidades que surgen en la formación del profesional en la sociedad de la información. Por lo tanto, tomando en cuenta los aspectos anteriores, para el presente trabajo de diploma, se define el siguiente problema de investigación: Necesidad de disponer de nuevos materiales de orientación y autoevaluación para la enseñanza de la asignatura Mediciones Electrónica, que permitan mejorar el entorno de aprendizaje virtual creado en Moodle..

(13) INTRODUCCIÓN. 2. Como objetivo general de esta investigación, se planteó el siguiente: Desarrollar mapas conceptuales y objetos de aprendizaje, constituidos como materiales de orientación y autoevaluación, para facilitar el trabajo en el entorno virtual de enseñanzaaprendizaje de las Mediciones Electrónicas. Partiendo del objetivo general y realizando una subdivisión de este, surgen los objetivos específicos siguientes:  Realizar una 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.  Analizar mapas conceptuales elaborados, mejorar casos necesarios y confeccionar nuevos mapas.  Identificar las facilidades que aporta el Proteus para la simulación de circuitos electrónicos y en el caso específico de las Mediciones Electrónicas.  Realizar el análisis con Proteus de los circuitos seleccionados, preferentemente casos de diseño que se estudian en las Mediciones Electrónicas.  Desarrollar los objetos de aprendizaje y los materiales para la autoevaluación.  Incorporar los materiales desarrollados en la plataforma interactiva Moodle.  Redactar el informe final del trabajo de diploma. A partir de los objetivos se derivan las siguientes interrogantes científicas:  ¿Cómo desarrollar mapas conceptuales, enfocados a los temas principales que se estudian en las Mediciones Electrónicas?  ¿Cómo utilizar el Proteus, en la simulación de circuitos vinculados a la asignatura de Mediciones Electrónicas?  ¿Cómo realizar objetos de aprendizaje en la asignatura Mediciones Electrónicas que puedan ser constituidos como materiales de autoevaluación?  ¿Cómo implementar en Moodle las preguntas seleccionadas y facilitar la interacción con el Proteus para comprobar las soluciones aportadas por los alumnos?.

(14) INTRODUCCIÓN. 3. Con este trabajo de diploma se pretende contribuir a la mejora del proceso enseñanza aprendizaje de la asignatura Mediciones Electrónicas, debido a la confección de mapas conceptuales y objetos de aprendizaje, mejorando el entorno de aprendizaje virtual en la plataforma interactiva Moodle. Este contempla materiales de autoevaluación para el estudio de la asignatura y ejemplos de circuitos simulados que constituyen objetos de estudio. El. trabajo. queda. estructurado. en:. introducción,. tres. capítulos,. conclusiones,. recomendaciones, referencias bibliográficas y anexos. En el primer capítulo, se abordan aspectos tales como la influencia de las TIC en la educación; enfatizándose en el empleo de los mapas conceptuales, herramientas de simulación y la autoevaluación en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Además, plantea la utilización de plataformas interactivas para el desarrollo de cursos virtuales que complementen la enseñanza presencial. En el segundo capítulo, se aborda la elaboración de mapas conceptuales para la asignatura Mediciones Electrónicas; se desarrolla un estudio del Proteus como herramienta de simulación y facilidades que brinda. Además, se realiza la simulación de circuitos típicos de la asignatura. Por último, el tercer capítulo aborda como aspecto principal la forma en que se vinculan los materiales dentro del curso virtual, implementado en la plataforma interactiva Moodle y el método a seguir para el desarrollo de materiales de autoevaluación dentro de la plataforma..

(15) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. CAPÍTULO 1.. 4. LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZAAPRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. En este capítulo se analiza la influencia de las TIC en el proceso de e nseñanza y aprendizaje; la instrumentación electrónica como una tecnología compleja, incluyendo además la utilización de los mapas conceptuales y las herramientas de simulación para facilitar tanto la enseñanza como el aprendizaje. También se abordará el uso de los materiales de autoevalución como conjunto de objetos de aprendizaje y por último se hace referencia al uso de las plataformas interactivas. 1.1. El uso de la TIC en la educación.. Con el desarrollo de la ciencia y la técnica muchos conceptos que se consideraban básicos en la educación se vieron en la necesidad de ser modificados; además muchas de las herramientas creadas amenazaban con la desaparición del modelo tradicional de la educación. Estas tecnologías como las computadoras, Internet, sistemas de video conferencias, plataformas interactivas y otros modernos medios 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). Según Marrero (2008) este concepto está definido como el conjunto de tecnologías que permiten la adquisición,. producción,. almacenamiento,. tratamiento,. comunicación,. registro. y. presentación de información, en forma de voz, imágenes y datos contenidos en señales de naturaleza acústica, óptica o electromagnética. Las TIC incluyen la electrónica como.

(16) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 5. tecnología base que soporta el desarrollo de las telecomunicaciones, la informática y el audiovisual. Según Roche (2005) las TIC se diferencian de las tecnologías tradicionales no en lo que se refiere a su aplicación como medio de enseñanza, sino más bien en las posibilidades de desarrollar nuevos entornos comunicativos y expresivos que facilitan a los receptores la posibilidad de desarrollar nuevas experiencias formativas, expresivas y educativas. Cuando se habla de las TIC es necesario referirse a los elementos que la conforman, como son: La informática. La microelectrónica. La multimedia. Las telecomunicaciones. Todos estos medios que forman parte de las TIC generalmente no existen de forma aislada, sus potencialidades máximas se consiguen cuando logran formar parte de un ambiente integrado, que aprovecha los aspectos más novedosos de cada uno y permite conseguir nuevas realidades comunicativas y formativas. Los procesos de enseñanza-aprendizaje han experimentado grandes transformaciones desde la aparición de las computadoras personales y la creciente globalización y acogida de las mismas, transitándose desde la Enseñanza Asistida por Computadoras (EAC), hasta la creación de los ambientes virtuales (Roche, 2005). En la actualidad existen numerosos ejemplos donde se aprecia el uso de las TIC, un ejemplo lo constituye el uso de instrumentos virtuales en el departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”en Venezuela, en la cual se ha desarrollado un sistema que convierte los instrumentos de un laboratorio, que no fueron construidos para su supervisión por un computador, en Instrumentos virtuales, con el fin de mejorar el proceso de enseñanza aprendizaje. El sistema esta formado por una estación de trabajo tipo banco de pruebas y un.

(17) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 6. sub-sistema de adquisición de datos que permite transformar al conjunto, en una estación experimental con osciloscopio, generador de señales, fuente de poder y voltímetro (Custodio & Coa, 2008). Otro ejemplo lo constituye la aplicación de tecnología multimedia para el aprendizaje de la asignatura Instrumentación Electrónica en el Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad de Sevilla en España (Gallardo et al., 2008). En una búsqueda realizada en numerosas universidades, entre las que destacan: Universidad Agraria del Ecuador Universidad Nacional Autónoma de México Universidad de Buenos Aires Universidad de Zaragoza Universidad de Oviedo Universidad de Cádiz Se pudo apreciar como estas universidades utilizan la plataforma interactiva Moodle para la implementación de cursos virtuales, mediante los cuales los alumnos son matriculados para hacer uso de los recursos y actividades que brinda el curso. Las TIC generan nuevos modos de expresión, formas de acceso y modelos de participación, a la vez que hacen posibles novedosos planteamientos en el acceso y procesamiento de la información, reduciendo las limitantes en espacio y tiempo. La velocidad de los camb ios actuales es muy superior a la del siglo pasado, pero la llegada de estos constribuye a apoyar el proceso de enseñanza-aprendizaje en medios y métodos; incorporando modernas formas de enseñanza pero manteniendo las ventajas de las anteriores. El desarrollo alcanzado por la electrónica en el pasado siglo y su alto nivel de integración, además de su avance hacia un mundo cada vez más digital ha permitido que se desarrollen otras ciencias y con estas el uso de las TIC..

(18) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 1.2. 7. Instrumentación Electrónica: tecnología compleja. Característica y definiciones de los mapas conceptuales.. La Electrónica Aplicada es una materia relativamente joven, pero el desarrollo que alcanzó en el siglo XX ha permitido que se convierta en una tecnología compleja, la cual se puede considerar dividida en cuatro grandes campos que se sustentan cada uno sobre el anterior, en forma de tronco de pirámide invertida, tal como se indica en la figura 1.1. Actualmente, el campo inferior se dedica prácticamente en su totalidad al estudio de la conducción en los semiconductores, recibiendo la denominación de Electrónica del Estado Sólido. A partir de la Electrónica del Estado Sólido, surge el campo de los Dispositivos Electrónicos, obteniéndose, actualmente, en una gran diversidad y cantidad. Mediante su interconexión entre sí y con componentes pasivos, se obtienen circuitos electrónicos que realizan una determinada función, ya sea operando en forma continua (Electrónica Analógica) o en conmutación (Electrónica Digital).. Figura 1.1. Áreas de la electrónica.

(19) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 8. En la práctica, es necesario interconectar entre sí circuitos electrónicos diferentes, constituyendo los sistemas electrónicos. Éstos a su vez, adecuadamente configurados y conectados se pueden utilizar en numerosas aplicaciones que se pueden d ividir en tres grandes grupos (Telecomunicaciones, Informática y Electrónica Industrial) los cuales se dan muy interrelacionados en la actualidad, respondiendo a la clasificación de Tecnologías de la Información. La instrumentación electrónica es la técnica que se ocupa de la medición de cualquier tipo de magnitud física, de la conversión de la misma a magnitudes eléctricas y de su tratamiento para proporcionar la información adecuada a un sistema almacenamiento, procesamiento, visualización, transmisión y/o control. Su estudio es el objetivo de la Electrónica Industrial y en este nivel es donde se ubica la asignatura Mediciones Electrónicas, clasificándose como tecnología compleja, atendiendo a que los sistemas incluidos en ella se describen mediante un conjunto de conceptos básicos y de subsistemas de complejidad creciente no excluyentes entre sí, que se subdividen a su vez en uno o más niveles de subconceptos asociados o excluyentes entre sí (Pérez et al., 2004) (Roche, 2008). La instrumentación electrónica se ocupa fundamentalmente de los bloques relacionados con la captura de señales de proceso y el acondicionamiento de señal; aunque abarca también la transmisión, representación o visualización de magnitudes entre otras. Un sistema de medida electrónico (Pérez et al., 2004) es aquel equipo cuya finalidad es obtener información acerca de un proceso físico y presentar dicha información en forma adecuada a un observador o a otro sistema técnico de control (Figura1.2).. Entrada Sensor. Acondicionamiento. Conversión AD. ADQUISICIÓN DE DATOS. Procesador. PROCESAMIENTO DE DATOS. Conversión DA. Acondicionamiento. DISTRIBUCIÓN DE DATOS. Figura 1.2. Sistemas de Medida Electrónico.. Salida.

(20) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 9. Las tres funciones fundamentales que componen un sistema de medida electrónico se pueden apreciar en la figura anterior: adquisición, procesamiento y distribución de datos.  Adquisición de datos: La información de las variables a medir es adquirida y convertida en una señal eléctrica. De esta etapa dependerán las prestaciones del sistema de medidas. En este subsistema interviene el sensor que es el dispositivo encargado de convertir la variable del mundo físico en una señal eléctrica a fin de poder ser procesada adecuadamente. Con frecuencia, la señal procedente del sensor tiene características que la hacen poco apropiada para ser procesada: pequeño nivel, espectro grande, falta de linealidad, etc. Pues se hace necesaria una etapa de acondicionamiento de la señal. Este acondicionamiento consiste en realizar alguna de las siguientes operaciones básicas: amplificación, filtrado, linealización, modulación/demodulación. En un esfuerzo por simplificar el diseño, ahorrar espacio, eliminar fuentes de errores y reducir costos, los sensores suelen incluir circuitería de acondicionamiento, dando lugar a sensores integrados que incluso proporcionan una salida digital. Después del acondicionamiento, la señal es convertida del mundo analógico al digital mediante un convertidor análogo-digital (ADC).  Procesamiento de datos: Consiste en el procesamiento, selección y manipulación de los datos con arreglo a los objetivos perseguidos. Esta función suele ser realizada por un procesador digital, tipo microcontrolador o procesador digital de señal. La salida del subsistema anterior es procesada mediante un procesador digital de señales, que en muchas ocasiones puede integrar el ADC (convertidor analógico-digital). Una vez procesada la señal puede ser necesario entregar la información en una forma analógica en cuyo caso es preciso proporcionar otra interfaz desde el dominio digital al mundo analógico mediante un convertidor digital-analógico (DAC).  Distribución de datos: El valor medido se presenta a un observador (por ejemplo, mediante un display), se almacena (en disco o en chip de memoria) o bie n se transmite a otro sistema..

(21) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 10. Finalmente, la señal del procesador se puede enviar a un observador para su visualización almacenada en memoria o a otro equipo de medida o sistema de control. Teniendo en cuenta las características de las tecnologías complejas, su enseñanza, suele quedar reducida, en la mayoría de los casos, al análisis de elementos, dispositivos o sistemas reales. Por lo que ofrece al alumno una visión limitada y no permite un análisis global de la misma. Por lo que una metodología para facilitar su análisis y comprensión lo constituyen los mapas conceptuales. 1.2.1. Los mapas conceptuales.. Los mapas conceptuales no son más que una técnica para representar gráficame nte el conocimiento mediante conceptos y enlaces que posibilitan formar proposiciones. Estos conceptos están orientados jerárquicamente, principalmente de arriba hacia abajo; necesariamente existe un concepto considerado como el principal y varios secundarios que se derivan de este (Peraza, 2008). El desarrollo de mapas conceptuales puede ser importante para realizar el diseño de las lecciones de aprendizaje, así como para elaborar un programa de instrucciones completo correspondiente a una asignatura o disciplina. A la hora de elaborar dichos mapas se debe tener en cuenta los diferentes niveles jerárquicos, partiendo siempre de lo más general a lo específico, de lo complejo a lo simple y si es posible es preferible llegar hasta mostrar un ejemplo (Roche, 2005). 1.2.2. Ele mentos y características de un mapa conceptual.. El mapa conceptual tiene tres elementos fundamentales: Concepto: Se entiende por concepto una regularidad en los acontecimientos o en los objetos que se designan mediante algún término. Existen tres tipos de conceptos.

(22) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 11. Supraordinados (mayor nivel de inclusividad) Coordinados (igual nivel de inclusividad) Subordinados(menor nivel de inclusividad) Palabras-enlace Son las palabras que se usan para unir conceptos y a su vez señalar la relación que existe entre ellos. Proposición Son dos o más conceptos unidos por palabras de enlace para formar una unidad semántica. 1.2.3. Características de un mapa conceptual.. Los mapas conceptuales tienen tres características fundamentales: Jerarquización En los mapas conceptuales los conceptos están ordenados según su importancia. Los conceptos más generales se sitúan en los lugares más altos en la estructura gráfica. Selección Los mapas conceptuales son resúmenes que contienen lo más importante de un tema, texto, etc. Por ello antes de la elaboración de un mapa se deben elegir bien los términos que hacen referencia a los conceptos principales. Impacto visual Un buen mapa conceptual es conciso y muestra la relación entre las ideas de un modo simple y vistoso (Novak & Gowin, 1988, citado en Salaverría, 2003). La figura 1.3 muestra lo expresado anteriormente..

(23) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 12. Figura 1.3. Elementos y características de los mapas conceptuales. 1.2.4. Los mapas conceptuales como medios de enseñanza.. Los mapas conceptuales son cada vez mas utilizados e n los diferentes niveles educativos. Su uso se extiende no solo en el marco de la enseñanza presencial tradicional, sino también en las modalidades semi-presencial y a distancia. Algunas de las aplicaciones de los Mapas Conceptuales en la pedagogía moderna son las siguientes (Peraza, 2008): En la organización de planes de estudio y programas de asignaturas..

(24) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 13. En la elaboración de secuencias de instrucción, que no son más que la planificación de la secuencia de pasos a seguir por el profesor para enseñar un contenido, una vez que ha explorado los esquemas conceptuales de sus alumnos. En la elaboración de estrategias para dar solución a determinados problemas. En el desarrollo de competencias cognitivas, para lograr el dominio y manejo lingüístico; así como para desarrollar el pensamiento crítico de los estudiantes. Como una herramienta para la presentación de nuevos contenidos. Como instrumento de evaluación para el diagnóstico, al representar lo que se sabe, durante el transcurso del desarrollo de un tema específico, o como una actividad de cierre que permite medir la adquisición y el grado de asimilación de conocimientos sobre el problema de estudio. El mapa conceptual ayuda a obtener información sobre el tipo de estructura cognoscitiva que se posee y med ir los cambios en la medida que se realiza el aprendizaje. En la enseñanza semipresencial los mapas son usados como: Recurso para organizar y presentar el plan de actividades, evidenciar relaciones entre los contenidos y resumir esquemáticamente el programa del curso. Para representar el conocimiento que se desea impartir en una actividad, para reflejar lo más significativo del tema que se imparte. Para lograr un trabajo en colaboración entre el estudiante y el profesor, entre el estudiante o grupo de estudiantes y el tutor o entre los grupos. Para el uso del profesor como herramienta para la evaluación del conocimiento adquirido por los estudiantes en la actividad y el seguimiento de su aprendizaje. En la teleformación o enseñanza a distancia, para organizar la información, guiar al alumno y situarlo dónde se encuentra en cada momento, para conocer el camino recorrido y asegurar la retención de información. Como herramienta para el aprendizaje virtual de asignaturas en la enseñanza superior. En la autoevaluación del estudiante..

(25) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 14. En muchos casos son usados de manera tal que los estudiantes sean capaces de desarrollar sus propios mapas, esto se utiliza mucho en materias más bien teóricas, donde el profesor manda estudiar un capítulo de un libro y pone como tarea al alumno que elabore los mapas conceptuales. Además, son utilizados para organizar contenidos y para mostrar estrategias de solución de problemas. 1.3. Análisis, simulación, montaje real.. La enseñanza de la electrónica consta de tres procesos importantes, entre los que encontramos: en primer lugar; el análisis de circuitos de acuerdo a los conceptos y conocimientos adquiridos por los estudiantes, fundamentado por lo impartido en las clases y por la bibliografía consultada por el alumno como parte de su preparación. Desarrollando entre otras actividades, la resolución de problemas mediante cálculos matemáticos, así como el diseño de esquemas eléctricos mediante métodos manuales de diseño. Uno de los principales problemas de las instituciones de enseñanza de electrónica radica en la fuerte inversión que se debe realizar en equipos que ofrezcan al estudiante todas las herramientas de aprendizaje para las diferentes áreas, como pueden ser los componentes electrónicos y su interacción, la interconexión de equipos o los propios equipos e instrumentación. Cualquier laboratorio de electrónica actual requiere, como elemento principal, componentes electrónicos que, en muchos casos, no son baratos pero, además, demandan toda una serie de equipos de medida (multímetros, osciloscopios, analizadores de espectro, fuentes de alimentación, etc.) que tienen precios muy elevados. Ante esta situación se hace posible la utilización de software de simulación, constituyendo una herramienta imprescindible hoy en día a la hora de explicar la electrónica en el aula, al ser la forma más sencilla y rápida de comprobar el funcionamiento de un circuito. Además, no necesita ningún tipo de material adicional para el montaje del mismo o medida de los resultados. En la enseñanza de la electrónica, el uso de simuladores de circuitos es de mucha ayuda, por lo que podemos citar las siguientes ventajas (Moreno, 2009):.

(26) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 15. Permite ilustrar lecciones de teoría visualizando el comportamiento de componentes electrónicos, fuentes de alimentación e instrumentos de medida de una forma rápida y fácil de entender. Facilita la visualización de señales difíciles de medir experimentalmente (por ejemplo, corrientes variables en el tiempo o varias tensiones y corrientes simultáneamente). Si el alumno conoce un simulador, puede comprobar por sí mismo si la solución que ha encontrado para un ejercicio propuesto es correcta, comparándola con la del simulador. Permite que el alumno verifique sus propios diseños, testeando si funcionan antes de montarlos manualmente. Facilita el diseño de nuevos circuitos por parte de los alumnos. Ayuda a encontrar errores en los circuitos y diseños. Antes de montar un circuito en el laboratorio, la simulación del mismo facilita su análisis y comprensión. Por supuesto, no se plantea el uso de los simuladores como alternativa al montaje real de los circuitos, sino como una herramienta complementaria que ayuda a comprender mejor el funcionamiento de los mismos. El montaje real es la manera más completa que el estudiante tiene para la comprensión de una materia o contenido específico, pues en el laboratorio real el estudiante puede palpar lo que en un momento fue un símbolo en un papel. Además, el cúmulo de situaciones prácticas que pueden aparecer y que en un diseño teórico no se ven, constituye una de las experiencias más importantes, que nos brinda el montaje real de un circuito. 1.3.1. Herramientas de simulación.. Las herramientas de simulación juegan un papel fundamental en el proceso de aprendizaje de las Mediciones Electrónicas ya que hoy en día. la simulación de circuitos se ha. convertido en un paso obligado en cualquier metodología de diseño debido a las innumerables ventajas que reporta su utilización..

(27) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 16. El uso de la simulación conlleva a una utilización más flexible de las computadoras, ya que se pueden plantear situaciones en las que los estudiantes pueden comprobar y experimentar virtualmente situaciones que pueden manifestarse en la realidad, además de posibilitarle al alumno un estrecho vínculo con el proceso que se analiza en sí, a través de una serie de operaciones como: verificar el efecto que produce en determinado circuito, la variación de diferentes parámetros, detener el tiempo, así como hacer análisis a determinadas temperaturas, etc. (Roche, 2005). 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 y además el alumno tiene la oportunidad de comprobar la influencia que tiene la variación de los componentes sobre el comportamiento del circuito. Los simuladores han evolucionado muy rápidamente, junto a los modelos de componentes de todo tipo, lo que unido a la evolución de los ordenadores sobre los que se ejecut an, han hecho de la simulación una herramienta muy eficaz y por lo tanto imprescindible (Salaverría, 2003). El empleo de herramientas de simulación, conlleva a que el alumno se apropie del conocimiento del diseño práctico y de los contenidos de la asignatura; complementando así los análisis teóricos explicados en clase. Además implica una estrecha relación de los estudiantes con las mismas en el diseño de los circuitos y en su futura preparación como profesional. A continuación se mencionan algunas herramientas de simulación de circuitos más difundidas en la actualidad. Personal Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis (PSPICE) PSPICE es el primero de esta generación de simuladores y fue desarrollado en la Universidad de Berkeley en California durante la década de 1970. Después el programa original fue mejorado por varias empresas, lo que dio lugar a un gran número de versiones. La versión específica Pspice fue desarrollada por la firma Microsim (Abreu and Cárdenas, 2007)..

(28) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 17. PSPICE es un programa profesional que facilita el diseño y simulación de circuitos tanto analógicos como digitales. Esta herramienta ofrece la posibilidad de realizar distintos tipos de análisis, como por ejemplo de corriente directa (DC), respuesta de frecuencia (AC) y en el dominio del tiempo. También permite la realización de otros tipos de análisis como el parametrillo. Las versiones más reciente de PSPICE a partir de la 6.0 incorporan varias herramientas que mejoran la interfase con el usuario, como: Captura gráfica de esquemas. Modelado gráfico de componentes. Permite componentes activos, pasivos, digitales, generadores de frecuencia variable, generadores de varios tipos de forma de onda. Electronics Workbench. Este programa 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. Posee una interfaz que permite trabajar con total productividad rápidamente. Es completamente intuitivo y es capaz de simular circuitos digitales, analógicos y mixtos con una potencia y precisión excepcionales. La biblioteca de modelos se basa en los modelos de SPICE y permite utilizar en sus diseños todos los componentes que necesite. Una de las características más destacables de Electronics Workbench son sus instrumentos de medida (osciloscopio, analizador lógico de 16 canales, generador de funciones, multímetro, y trazador de Bode) que proporcionan la misma información que el diseñador obtiene cuando trabaja en un laboratorio de electrónica real (Salaverría, 2003). Orcad. Es un software profesional empleado en la simulación de circuitos que cuenta con los siguientes componentes fundamentales (Mendoza, 2008):.

(29) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 18. 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, facilitando 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. Layout Plus: Compuesto por componentes para la creación y diseño del circuito impreso (PCB) correspondiente a un esquema eléctrico previamente diseñado con el editor de esquemas. 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. La suite se compone de tres elementos, perfectamente integrados entre sí, como son (Ingeniería Eléctrica Electrónica, 2008): ISIS (Intelligent Schematic Input System) es. la herramienta para la elaboración. avanzada de esquemas electrónicos, que incorpora una librería de más de 6.000 modelos de dispositivos digitales y analógicos. VSM (Virtual System Modelling) es el módulo de simulación incluyendo PROSPICE. Permite incluir en la simulación de circuitos el comportamiento completo de los microcontroladores más conocidos del mercado. Proteus es capaz de leer los ficheros con el código ensamblado para los microprocesadores de las familias PIC, AVR, 8051,.

(30) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 19. HC11, ARM/LPC200 y BASIC STAMP y simular perfectamente su comportamiento. Incluso puede ver su propio código interactuar en tiempo real con su propio hardware pudiendo usar modelos de periféricos animados tales como displays LED o LCD, teclados, terminales RS232, simuladores de protocolos I2C, etc. Además es capaz de trabajar con los principales compiladores y ensambladores del mercado. ARES (Advanced Routing Modelling) es 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. MultiSIM. NI 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 utilizando una misma herramienta. NI Multisim es un software que integra una potente simulación SPICE y entrada de esquemáticos integrándolo en un laboratorio de electrónica sumamente intuitivo sobre una Personal Computer(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, protoboard virtual 3D, fácil forma de medir y muchas más herramientas (Ingeniería Electrónica, 2007). MultiSIM es el único software que proporciona un conjunto completo de instrumentos virtuales (ahora, además, ampliables mediante el lenguaje LabVIEW) que pueden ser cableados dentro del esquemático como se conectaría un instrumento en el mundo real. Permite introducir a los estudiantes en el mundo de la instrumentación electrónica con 20 instrumentos indestructibles (analizador lógico de 16 canales, amperímetro, diagrama de Bode, analizador de distorsión, puntas de prueba dinámicas, contador de frecuencia, generador de funciones, multímetro, analizador de redes, osciloscopio (2 y 4 canales), analizador de espectros, voltímetro, vatímetro, generador de palabras y generador de onda),.

(31) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 20. que operan como en la realidad. Los instrumentos virtuales son completamente interactivos, se puede realizar cambios durante la ejecución y ver los resultados en tiempo real, incluso algunos de ellos tiene exactamente la misma apariencia que su contrapartida de instrumento real. Este producto tiene como principal característica una excepcional combinación de facilidad de uso, flexibilidad y potencia. Instituciones de todo nivel, desde centros de formación con programas básicos hasta instituciones tan prestigiosas como el Massacchuset Institute of Technology (MIT) que utilizan con éxito MultiSIM. Su completa GUI personalizable permite que los instructores puedan diseñar sus propias interfaces de usuario y configurarlas para que puedan ser utilizadas en el proceso de enseñanza y evaluación (Cifuentes, 2006). 1.4. Objetos de aprendizaje. Materiales de autoevaluación como conjunto de objetos de aprendizaje.. En los últimos años se ha comprobado como en la educación se está produciendo un cambio de enfoque formativo. La integración de las TIC en la universidad requiere el establecimiento de un sustento para las mismas y la dotación de recursos necesarios para una adecuada atención, tanto de usuarios como de las necesidades derivadas de su uso. Una dependencia mayor de las TIC requiere que se creen las bases para la formación de los estudiantes; por lo que sería conveniente incorporar nuevos materiales como los mapas conceptuales y los objetos de aprendizaje. La incorporación de estos últimos como recurso didáctico requiere nuevos enfoques en el diseño, en la metodología docente y en las estrategias de aprendizaje del alumno. El término Objeto de Aprendizaje (OA) fue introducido por Wayne Hodgins en 1992. A partir de esa fecha, han sido muchos los autores que han definido el concepto; de hecho la falta de consenso en su definición ha llevado a la utilización de múltiples términos que son sinónimos tales como: learning object, objeto de conocimiento reutilizable y cápsula de conocimiento, entre los más citados..

(32) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 21. Los objetos de aprendizaje se definen (Roig et al., 2004) como: “Un nuevo tipo de información basada en ordenadores (Computer-Based Training), que tienen por finalidad apoyar el proceso de enseñanza-aprendizaje. Son pequeños componentes informativos que pueden ser reutilizados y ensamblados en d iferentes contextos, los cuales se conciben de forma análoga a la noción de objeto utilizada en la ingeniería de software. En general se considera a los objetos de aprendizaje como a entidades digitales distribuidas a través de Internet”. David Willey, en el año 2001 propone la siguiente definición de OA: “cualquier recurso digital que puede ser usado como soporte para el aprendizaje”. Partiendo de la definición de Willey, en el contexto de la Universidad Politécnica de Valencia, se define el objeto de aprendizaje como “la unidad mínima de aprendizaje, en formato digital, que puede ser reutilizada y secuenciada”. Se conciben, por tanto, estos pequeños componentes (OA) como elementos integrados e integradores del proceso de enseñanza aprendizaje, ofreciendo a los estudiantes la posibilidad de mejorar su rendimiento y nivel de satisfacción (Martínez et al., 2007). No obstante, el OA debe cumplir una serie de características para que realmente pueda ser considerado como tal. De las diferentes definiciones se derivó una estructura general de los. objetos de. aprendizaje. Un OA está integrado por los siguientes componentes: Objetivo de aprendizaje Contenido Informativo Actividades de aprendizaje Evaluación. 1.4.1. Características de los objetos de aprendizaje.. Los objetos de aprendizaje tienen un conjunto de características entre las que encontramos: Formato digital: tiene capacidad de actualización y/o modificación constante, es decir,. es. utilizable desde Internet. simultáneamente y desde distintos lugares.. y accesible a. muchas personas.

(33) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 22. Propósito pedagógico: el objetivo es asegurar un proceso de aprendizaje satisfactorio. Por tanto, el OA incluye no sólo contenidos, sino que también guía el propio proceso de aprendizaje del estudiante. Durabilidad: resistencia a los cambios, sin necesidad de rediseñar. Formato: texto, video, simulaciones, etc. Contenido interactivo: implica la participación activa de cada individuo (profesor-alumnos) en el intercambio de información. Para ello es necesario que el objeto incluya actividades (ejercicios, simulaciones, cuestionarios, diagramas, gráficos, diapositivas, tablas, exámenes, experimentos, etc.) que permitan facilitar el proceso de asimilación y el seguimiento del progreso de cada alumno. Es reutilizable: Capacidad para combinarse dentro de nuevos cursos, o sea, puede ser utilizado en contextos educativos distintos a aquel para el que fue creado. 1.4.2. Autoevaluación. Beneficios que brinda.. Una de las estrategias que puede contribuir a influir en la mejora de los estudiantes en el aula es enseñarles a que evalúen su propio aprendizaje. La autoevaluación es la estrategia por excelencia para educar en la responsabilidad y para aprender a valorar, criticar y a reflexionar sobre el proceso de enseñanza y aprendizaje individual realizado por cada estudiante. Los beneficios que presenta la realización de una auténtica autoevaluación, destacan los siguientes (Calatayud, 2008): Es uno de los medios para que el alumno conozca y tome conciencia de cual es su progreso individual en el proceso de enseñanza y aprendizaje. Ayuda a los discentes a responsabilizarse de sus actividades, a la vez que desarrollan la capacidad de autogobierno. Es un factor básico de motivación y refuerzo del aprendizaje..

(34) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 23. Es una estrategia que permite al docente conocer cuál es la valoración que éstos hacen del aprendizaje, de los contenidos que en el aula se trabajan, de la metodología utilizada, etc. Es una actividad de aprendizaje que ayuda a reflexionar individualmente sobre el proceso de enseñanza y aprendizaje realizado. Es una estrategia que puede sustituir a otras formas de evaluación. Para atender a la diversidad es necesario utilizar diferentes instrumentos evaluativos para tratar de valorar la progresión de las capacidades de cada alumno. La autoevaluación puede ser una estrategia más en ese proceso de valoración. Es una actividad que ayuda a profundizar en un mayor autoconocimiento y comprensión del proceso realizado. Es una estrategia que posibilita la autonomía y autodirección del alumno. De todas las razones anteriormente expuestas no cabe ninguna duda de que la autoevaluación del discente puede y debe ser utilizada como estrategia para afrontar la diversidad de intereses, necesidades y ritmos de aprendizaje del alumnado. La evaluación de los conocimientos y la evaluación continuada es una parte muy importante del. proceso de enseñanza y aprendizaje. En una asignatura como las. Mediciones Electrónicas, que podemos caracterizar como transversal, la autoevaluación continuada puede ayudar al estudiante a integrar sus conocimientos garantizando la eficiencia de la docencia impartida. En el modelo educativo actual el proceso de evaluación se usa prácticamente de forma exclusiva como mecanismo de rendimiento de cuentas del alumno de cara al profesor y se concede poca importancia a la evaluación como mecanismo de valoración para la mejora del proceso de aprendizaje por parte del alumno, es decir, la evaluación para la mejora y no sólo para la calificación..

(35) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 24. La autoevaluación es, por tanto, un proceso compuesto de realización de una prueba y obtención de información acerca de los errores cometidos, el por qué de los mismos y los efectos de esos errores en cuanto a su grado de importancia en el proceso de aprendizaje. Actualmente, son muchísimos los centros educativos que utilizan la autoevaluación como un método de enseñanza de las diversas asignaturas que componen sus planes de estudio. Tal es el caso de la universidad politécnica de Cataluña en la que el colectivo de profesores de la asignatura de Regulación Automática, desarrolló una evaluación continuada basada en páginas Web, como medida de solución de problemas que se derivan de un conjunto de prácticas de laboratorio que el alumno tiene que realizar en el segundo curso de la especialidad de Electrónica Industrial. El objetivo final de este material es ayudar al alumno para que tenga una mejor comprensión de los experimentos del laboratorio, integrándolos en la teoría del Control Automático. Otro ejemplo lo constituye el sistema desarrollado por los profesores del departamento de Telecomunicaciones y Electrónica de la Universidad del País Vasco para la asignatura de Electrónica. En este se describe. un sistema. de autoevaluación que. combina un. cuestionario con un laboratorio virtual, que muestra al alumno el circ uito práctico bajo análisis e incluso lo genera de acuerdo con su respuesta, y le da la oportunidad de experimentar con él como si se encontrase en el laboratorio real (Fernández et al., 2008). Como se observa en la figura 1.4, los instrumentos se asemejan bastante a los reales.. Figura 1.4. Sistema desarrollado en la Universidad del País Vasco.

(36) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 1.4.3. 25. Niveles del proceso de autoevaluación.. Es posible clasificar el proceso de autoevaluación en niveles diferentes (Diaz, 2008): Autoevaluación del discente. El alumno es el primer interesado en poder valorar su grado de conocimiento, comprensión y dominio de la materia para poder atacar los aspectos que aún no están maduros. El proceso de evaluación para la mejora es un elemento básico dentro del proceso de aprendizaje, por lo que una herramienta que le permita de forma sencilla realizar pruebas de autoevaluación podría resultar muy interesante. Autoevaluación del docente. El profesor, en cuanto a profesional de la enseñanza, debe llevar a cabo una valoración de su trabajo para la mejora continua de la calidad docente. Si bien son diversos los mecanismos que puede llevar a efecto es evidente que uno de ellos consiste en hacer una valoración de los resultados del aprendizaje obtenidos por los alumnos. La información con la que cuenta habitualmente a este respecto, es simplemente el conjunto de calificaciones de las pruebas. El análisis de información más específica, como puede ser calcular el grado de cumplimiento de los objetivos específicos por parte del grupo, puede ayudar a sacar conclusiones acerca de los puntos fuertes y débiles de la explicación y realizar un proceso de realimentación positiva de la docencia.. Figura 1.5 Realimentación en la docencia.

(37) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 26. Este segundo nivel, si bien no es tan estudiado como el primero, resulta fundamental en la sociedad de la información y el conocimiento donde se desarrolla la educación superior, en el que la calidad de la docencia constituye el primer elemento diferenciador (Diaz, 2008). El desarrollo de las tecnologías de la información posibilita el diseño de nuevas herramientas para mejorar el rendimiento del proceso educativo, elevar la capacidad de autoaprendizaje del estudiante, facilitar la autoevaluación de sus conocimientos y finalmente evaluar el proceso enseñanza/aprendizaje en el que están inmersos tanto el alumno como el profesor. Con la. utilización de las tecnologías de la información. combinadas con la teoría constructivista del aprendizaje, se propone una metodología de evaluación formativa del aprendizaje para que el alumno controle de forma consciente su propio progreso de aprendizaje. 1.4.4. Materiales de autoevaluación en plataformas virtuales.. Una manera muy eficiente de construir materiales de autoevaluación, es a través de las plataformas interactivas, las cuales serán abordadas en el presente capítulo. Las principales ventajas en la utilización de un entorno virtual para llevar a cabo un sistema de autoevaluación: Posibilita un seguimiento individualizado del aprendizaje del alumno. Permite evaluar conocimientos y habilidades. Facilita el establecimiento de una evaluación continuada durante el proceso de aprendizaje y reduce el tiempo de su diseño, distribución y desarrollo. Agrega una gran flexibilidad temporal y espacial del sistema tanto para la configuración de ejercicios como de su realización. En este sentido puede ser especialmente útil para permitir que el alumno pueda seguir su propio ritmo de aprendizaje. Proporciona una respuesta inmediata (retroalimentación) de los resultados de los ejercicios. El almacenamiento de los resultados facilita la creación de informes y tratamiento de datos tanto a nivel de un alumno o de un grupo de alumnos como de las preguntas utilizadas..

(38) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 27. La base de datos de preguntas puede reutilizarse en otros cursos. La no necesidad de corregir por parte del profesor lo hace especialmente apropiado para grandes grupos de alumnos. (García, A. et al., 2006). 1.5. Plataformas interactivas.. Las TIC irrumpen fuertemente en el campo de la educación y el aprendizaje e imponen la necesidad y la posibilidad de renovar las técnicas de enseñanza-aprendizaje, así como de renovar además los tipos de materiales docentes de que pueden disponer los alumnos. Un ejemplo de ello es el uso cada vez más frecuente de las plataformas interactivas, principalmente para la implementación de cursos de enseñanza a distancia, aunque no solo se utilizan en este sentido; sino que tienen utilidad además en el apoyo a la educación presencial, lo cual las convierte sin dudas en un instrumento muy valioso para el proceso de enseñanza aprendizaje. 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 objeto de mejorar la calidad de la misma. A continuación se mencionan y describen brevemente las características de alguna de las plataformas más utilizadas a nivel mundial: WebCT Surge en 1997, de la mano de Murray Goldberg, profesor de la Universidad de Columbia Británica (Canadá). La plataforma WebCT puede usarse para crear un curso completo online (en línea), o simplemente para publicar material suplementario a la docencia presencial. WebCT ofrece un conjunto de herramientas de contenidos, comunicación (foro, chat, correo), evaluación (autoevaluación, corrección automática, etc.) cuyos resultados se salvaguardan en áreas protegidas mediante contraseña. para su posterior procesado. estadístico), seguimiento y otras utilidades como un calendario (Feliz, 2004). Blackboard..

(39) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 28. Blackboard es una plataforma computacional, flexible, sencilla e intuitiva que contiene las funciones necesarias para crear los documentos de administración de un curso que sea accesible para los estudiantes de manera remota y utilizando como medio Internet. Las soluciones de Blackboard cumplen con el objetivo de: proveer herramientas para la enseñanza /aprendizaje en línea, conformar comunidades educativas e integrar el sistema con otras plataformas administrativas y de seguridad. Dentro de las bondades que ofrece encontramos la administración de cursos, arquitectura abierta personalizable, escalabilidad e interoperabilidad. Además se p uede personalizar. el formato. de. diversos documentos, utilizar. herramientas para el trabajo colaborativo, realizar evaluaciones mediante la plataforma, proporcionar diversos recursos de apoyo al curso y permite el ingreso a diferentes cursos desde un portal y cuenta únicos (Salcedo, 2001). Claroline. Es una herramienta GPL basada en PHP y MySQL 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. Se puede acceder desde cualquier sistema operativo ya sea Windows, MacOs X, Unix y Linux. Dispone de 23 idiomas diferentes, entre ellos el español (Mota et al., 2004). Alguna de las utilidades que presenta son: Tablón de anuncios y módulo de gestión de usuarios Repositorio de documentación público y privado. Lista de enlaces Área de publicación de trabajos de los estudiantes Creador de ejercicios (tests) online Foros de discusión.

(40) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 29. Chat 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. Esta plataforma adopta un modelo tecnológico abierto, que permite el desarrollo e integración de nuevos módulos mediante una API (Application Program Interface) y la adaptación a interfaces corporativas (Mota et al., 2004). 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. Además cuenta con un aula virtual donde se puede acceder a los diferentes materiales, autoevaluaciones, búsquedas, calificaciones, así como mensajería interna, foros de debate, anuncios, y salas de chat (Abreu & Cárdenas, 2007). Dokeos Es un entorno de e-learning de fácil uso y flexible, está traducido en 34 idiomas, entre ellos el español y es usado por más de mil organizaciones. Es un software libre y está bajo la licencia GNU GPL, el desarrollo es internacional y colaborativo. Es un sistema certificado por la OSI y puede ser usado como un sistema de gestión de contenidos para educación y educadores. Esta característica para administrar contenidos incluye distribución de contenidos, calendario, proceso de entrenamiento, chat en texto, audio y video, administración de pruebas y guardado de registros..

(41) CAPÍTULO 1.LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA -APRENDIZAJE DE LA ELECTRÓNICA APLICADA. 30. Moodle. Es una plataforma de aprendizaje a distancia en software libre. Es un conjunto de programas para la creación de cursos y sitios Web basados en Internet. Es un proyecto diseñado para dar soporte en el marco de la educación. Está diseñado de manera modular y permite una gran flexibilidad para agregar y quitar funcionalidades a muchos niveles. Moodle. está. evolucionando. desde. 1999. y. nuevas. versiones. siguen. siendo. producidas. La primera versión de la herramienta apareció el 20 de agosto de 2002 y, a partir de allí han aparecido nuevas versiones de forma regular. Hasta julio de 2008, la base de usuarios registrados incluye más 21 millones, distribuidos en 46.000 sitios en todo el mundo y está traducido a más de 75 idiomas. En enero de 2005, la base de usuarios registrados incluía 2600 sitios en más de 100 países, y actualmente está traducido a más de 34 idiomas y se distribuye gratuitamente como software libre, bajo la licencia pública GPL de GNU (General Public License). Como resultado de una búsqueda se comprobó que en Cuba se han realizado trabajos sobre plataformas de código libre disponible en Internet. Particularmente sobre la plataforma interactiva Moodle se han desarrollado e implementado. infinidades de cursos para la. educación (Mota et al., 2004). En la UCLV existe una amplia variedad de cursos disponibles, implementados en esta plataforma, dentro de los cuales se cuenta con un curso de Mediciones Electrónicas desarrollado por estudiantes de la Facultad de Ingeniería Eléctrica como parte de su trabajo de diploma y otros materiales que se han incluido para una mayor comprensión de la asignatura también formando parte de trabajos de diploma..

(42) CAPÍTULO 2.DESA RROLLO DE MAPAS CONCEPTUALES Y USO DEL PROTEUS. 31. CAPÍTULO 2. DESARROLLO DE MAPAS CONCEPTUALES Y USO DEL PROTEUS. El empleo y explotación eficiente de las TIC, disponibles en la FIE, como medio de enseñanza, es un aspecto que ha sido objeto de análisis de varias investigaciones y puede facilitar el aprendizaje de los estudiantes y responder a la transformación que requiere la escuela del siglo XXI. Como resultado de dichas investigaciones se ha evidenciado la necesidad de continuar trabajando en el perfeccionamiento del proceso de enseñanza-aprendizaje de las diferentes asignaturas que conforman la disciplina Electrónica y como parte de ella, las Mediciones. Se deben aprovechar de una forma más eficiente las posibilidades que la red de computadoras de la FIE está ofreciendo para las aplicaciones educativas, sus diferentes roles y usos; así mismo, resulta imprescindible ofrecer estrategias de enseñanza-aprendizaje que faciliten la adquisición de los conocimientos. Por tanto, el presente capítulo se dedica al desarrollo de nuevos mapas conceptuales y la mejora de otros ya existentes, que permiten facilitar el proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura Mediciones Electrónicas. Abordará también el empleo del Proteus como herramienta para realizar la simulación de circuitos característicos de las Mediciones Electrónicas. Por último, se hará referencia al desarrollo de una guía a manera de tutorial, sobre Prote us, para su uso en tareas de laboratorios vinculadas a la asignatura. 2.1. Desarrollo de mapas conceptuales.. Como se describe en el epígrafe 1.2 la electrónica aplicada y dentro de esta las Mediciones Electrónicas constituyen una tecnología compleja; la cual se divide para su estudio en.

(43) CAPÍTULO 2.DESA RROLLO DE MAPAS CONCEPTUALES Y USO DEL PROTEUS. 32. diferentes temas, los que a su vez poseen un gran número de conceptos que están muy relacionados entre sí. Mediante varias investigaciones y trabajos de diploma se han desarrollado un conjunto de mapas conceptuales con vistas a una mejor comprensión y orientación de la asignatura. En esta dirección se ha continuado trabajando, a través de la creación de nuevos mapas conceptuales y la mejora de algunos ya existentes. Para la realización de los mapas conceptuales se utilizó el software IHMC Concepts Map Tools, herramienta diseñada especialmente con este fin y disponible de manera gratuita en Internet. Es importante señalar que para llevar a cabo la realización de un mapa conceptual es necesario cumplir con una serie de pasos que pueden resultar claves a la hora de enfrentarse a una tarea de este tipo, estos pasos se mencionan y explican brevemente a continuación (Wikipedia, 2010): Seleccionar Una vez elegido el tema a tratar, se seleccionan los conceptos con los que se va a trabajar y se hace una lista. Nunca debemos repetir en una misma presentación conceptos más de una vez. Agrupar Agrupar los conceptos que tengan cierta relación aunque hay autores que recomiendan ordenar (paso 3) antes que agrupar. Ordenar Ordenar los conceptos del más abstracto y general, al más concreto y específico. Representar Representar y situar los conceptos en diagrama. Conectar.