Ondas electromagnéticas y sistemas radiantes sobre la plataforma moodle

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. TRABAJO DE DIPLOMA. “Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes sobre la plataforma Moodle”. Autor: Oscar Luis Carreras Martínez Tutor: MSc. Rafael Alejandro Olivera Solís. Santa Clara 2017 "Año 59 de la Revolución".

(2) Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. TRABAJO DE DIPLOMA. “Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes sobre la plataforma Moodle’’ Autor: Oscar Luis Carreras Martínez Email: [email protected]. Tutor: MSc. Rafael Alejandro Olivera Solís Email: [email protected] Santa Clara 2017 "Año 59 de la Revolución".

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

(4) i PENSAMIENTO El futuro tiene muchos nombres. Para los débiles es lo inalcanzable. Para los temerosos, lo desconocido. Para los valientes es la oportunidad. Víctor Hugo.

(5) ii DEDICATORIA A las tres personas más especiales en mi vida: A mami, por soportarme, creer en mí y amarme infinitamente. A papi con quien comparto este sueño y hoy ve coronado el esfuerzo y la dedicación de toda una vida. A. mi. hermana. que. nunca. dudó. Gracias por ser cómplices de mis esfuerzos.. y. siempre. estuvo. ahí. para. mí..

(6) iii AGRADECIMIENTOS A mi mamá porque su amor, guía y dedicación me ayudaron a alcanzar esta meta. A mi papá por darme aliento y fuerza en los momentos difíciles. A mi hermana por su comprensión, apoyo y amor incondicional siempre. A quienes no pueden estar hoy conmigo, pero... desde alguna estrella me miran y se enorgullecen de mí. A mi tutor Rafael, por ayudarme incondicionalmente en la realización de este proyecto, y porque en él encontré un amigo. A todos los profesores de mi facultad, principalmente aquellos que durante estos años influyeron en mi formación profesional y personal. A mis compañeros y amigos... mencionarlos a todos sería difícil, pero saben muy bien que ocupan un lugar importante en mi corazón. Para todos mis más sinceros agradecimientos..

(7) iv TAREA TÉCNICA Con la intención de dar cumplimiento a los objetivos trazados para la realización de esta tesis, se tuvo en cuenta una serie de tareas, ellas fueron: 1. La argumentación de las facilidades y ventajas que brindan las TIC en la enseñanza superior. 2. La investigación y estudio de documentos relacionados con el uso de las plataformas interactivas en el proceso educativo. 3. La revisión bibliográfica que acredita a Moodle como una de las plataformas más difundidas para el aprendizaje en centros educacionales. 4. La elaboración de materiales en formato digital que contribuyan al mejoramiento del proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes. 5. Diseñar recursos en la plataforma Moodle, para implementar acciones que permitan cumplir con los objetivos antes señalados. 6. El montaje de la asignatura en la plataforma Moodle.. Firma del Autor. Firma del Tutor.

(8) v RESUMEN El presente trabajo de diploma se dedicó al proceso de elaborar y desarrollar materiales didácticos, de apoyo al proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura “Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes” ajustándose al nuevo Plan de Estudio E que comenzará en septiembre del 2017. Se define la importancia, actualidad, estructura y necesidad de la implementación del nuevo Plan de estudio E, así como también las principales características y generalidades del mismo. Se demuestra la influencia que ejerce el uso de las TIC en el proceso de aprendizaje a la hora de alcanzar los retos planteados por los diferentes sistemas educacionales. Se estructuró la asignatura “Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes” como parte de una agrupación de temas de diversas asignaturas, con un enfoque mayoritariamente práctico. Se describen las características y herramientas más importantes que proporciona la plataforma interactiva Moodle, así como, su aplicación en el ámbito universitario. Finalmente se detalla la implementación en el Moodle del curso de “Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes” y los recursos disponibles para facilitar el estudio de los diferentes temas..

(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 en el nuevo Plan de Estudio E. ................................................................................................................................................ 5 1.1. Generalidades del nuevo Plan de Estudio “E” ......................................................... 5. 1.2. Pautas para el diseño de los planes de estudio del curso diurno. ............................. 7. 1.3. Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). ................................ 9. 1.3.1 1.4. Impacto de las TIC en el proceso docente educativo...................................... 11. Plataformas Interactivas Virtuales. ........................................................................ 13. 1.4.1. Características Principales de una Plataforma Virtual. ................................... 14. 1.4.2. Tipos de Plataformas Virtuales. ...................................................................... 17. 1.4.3. Ventajas y Desventajas delas Plataformas de Enseñanza Virtual. .................. 19. 1.5. Plataforma Interactiva Moodle para la Enseñanza. ................................................ 21. 1.5.1. Qué es Moodle y sus Orígenes. ...................................................................... 22. 1.5.2. Características Generales de Moodle. ............................................................. 22.

(10) vii 1.6. Moodle en Cuba. .................................................................................................... 23. 1.6.1 1.7. Moodle en la Facultad de Ingeniería Eléctrica. .............................................. 24. Conclusiones del Capítulo...................................................................................... 24. Capítulo 2: Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes. ............................................... 25 2.1. Introducción. .......................................................................................................... 25. 2.1.1 2.2. Disciplina Sistemas de Radiocomunicaciones en el plan de estudio D: ......... 25. Teoría del Campo Electromagnético. ..................................................................... 26. 2.2.1. Ecuaciones de Maxwell. ................................................................................. 26. 2.2.2 Propagación de ondas Electromagnéticas. ........................................................... 28 2.2.3. Vector de Poynting y Zona de Fresnel. ........................................................... 30. 2.2.4. Reflexión. ........................................................................................................ 31. 2.3. Radiopropagación. ................................................................................................. 33. 2.3.1. Pérdidas de propagación en tierra lisa y rugosa, plana y esférica. .................. 33. 2.3.2. Pérdidas por Difracción. ................................................................................. 36. 2.3.3. Pérdidas Propagación Ionosférica. .................................................................. 38. 2.4. Líneas de Transmisión. .......................................................................................... 39. 2.4.1. La línea de transmisión en el estado estable sinusoidal. ................................. 39. 2.4.2. Aplicaciones de líneas de Transmisión de VHF Y UHF. ............................... 41. 2.4.3. La Carta de Smith y sus aplicaciones. ............................................................ 43. 2.4.4. Guías de ondas rectangulares y circulares. Factor de Atenuación y factor de. Calidad “Q”................................................................................................................... 45 2.5. Antena. ................................................................................................................... 48. 2.5.1. Parámetros fundamentales y características direccionales de antenas. ........... 48. 2.5.2. Antenas Uda-Yagi, antena Rómbica, antena Independiente de la Frecuencia,. antenas Bocinas y de Reflector parabólico. .................................................................. 50.

(11) viii 2.5.3. Adaptación de impedancia de dipolos resonantes. ......................................... 54. 2.5.4. Línea y Antenas de microcintas. ..................................................................... 54. 2.6. Conclusiones. ......................................................................................................... 55. Capítulo 3 Montaje del curso Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes sobre la plataforma interactiva Moodle .............................................................................................. 56 3.1. Introducción. .......................................................................................................... 56. 3.2. Formato y Organización del curso. ........................................................................ 56. 3.3. Edición de la configuración del curso .................................................................... 57. 3.4. Estructura y recursos didácticos del curso ............................................................. 61. 3.5. Conclusiones .......................................................................................................... 63. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................... 64 Conclusiones ..................................................................................................................... 64 Recomendaciones ............................................................................................................. 64 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 65 ANEXOS .............................................................................................................................. 67 Anexo 1: Edición de un Curso .......................................................................................... 67 Anexo 2: Calificación del Examen ................................................................................... 68 Anexo 3: Muestra del Glosario ......................................................................................... 69 Anexo 4: Materiales de la Asignatura, Tema 1. ............................................................... 70 Anexo 5: Materiales de la Asignatura, Tema 2. ............................................................... 71 Anexo 6: Materiales de la Asignatura, Tema 3. ............................................................... 72 Anexo 7: Materiales de la Asignatura, Tema 4. ............................................................... 73 Anexo 8: Desglose de los Materiales. ............................................................................... 74 Anexo 9: Tarea.................................................................................................................. 75 Anexo 10: Wiki ................................................................................................................. 76.

(12) ix.

(13) INTRODUCCIÓN. 1. INTRODUCCIÓN Con el devenir del siglo XXI se evidencia un aumento exponencial de la tecnología informática y a su vez la expansión de las sociedades del conocimiento, lo cual genera una mayor demanda del uso de estas herramientas en el ámbito educativo. Estos avances obligan a las instituciones de la Educación Superior a replantear las estrategias didácticas e innovar en los procesos educativos para mejorar la calidad y su aplicabilidad. La Educación Superior cubana se perfecciona, desde un enfoque donde el trabajo político e ideológico y el trabajo metodológico están en una indisoluble relación. Estos elementos juegan un papel fundamental en la implantación del nuevo plan de estudio, Plan “E”; que viene siendo asumido por las universidades. Para ello se propuso la modificación de las asignaturas de la disciplina de Sistemas de Radiocomunicaciones que se impartirán en la carrera de Ingeniería de Telecomunicaciones y Electrónica en la facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Central “Marta Abreu” Las Villas. Actualmente en el plan de estudio vigente, Plan “D”, la disciplina de Radiocomunicaciones consta de 12 asignaturas las cuales abarcan las materias más importantes y significativas en la preparación de los estudiantes. Con el advenimiento del Plan E, que comienza en septiembre con el curso 2017-2018 en todas las universidades del país, las asignaturas Teoría del Campo, Líneas de Transmisión, Radiopropagación y Antenas se agrupan en una asignatura llamada Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes, de manera que abarque de forma más específica temas que se impartían de manera más general. Con ello se logra enfatizar en los contenidos más relevantes con una perspectiva diferente, donde los estudiantes adquieran habilidades y conocimientos prácticos. Formando parte de la búsqueda del perfeccionamiento de los métodos de enseñanzaaprendizaje, se emplean las TIC (Tecnologías de la Información y las Comunicaciones) que constituyen herramientas y materiales de construcción que facilitan el aprendizaje, el desarrollo de habilidades y distintas formas de aprender, estilos y ritmos de los aprendices. Además, se aprovechan plataformas interactivas e-learning, como métodos de ayuda al proceso docente educativo [1]. En los últimos tiempos, en la FIE, se ha podido constatar las amplias utilidades que brinda la plataforma interactiva Moodle (https://moodle.uclv.edu.cu). Esta permite la creación de.

(14) INTRODUCCIÓN. 2. modelos pedagógicos que permitan el desarrollo de las asignaturas potenciando a la vez el hábito de estudio autodidacta. La existencia de un campus virtual en las universidades convencionales hace posible que el profesorado pueda diseñar y publicar sus materiales de estudio de las asignaturas, que permita la realización de actividades en la red como debates telemáticos entre el alumnado; las consultas y tutorías electrónicas. Los ambientes educativos virtuales, específicamente el Moodle, se puede utilizar en el proceso de formación profesional, teniendo siempre en cuenta, la modalidad que se emplee para el desarrollo de esta herramienta didáctica, en este caso se podría hablar del empleo del Moodle según tres modelos usados en la actualidad para la impartición de clases [2]: 1. Como uso exclusivo para la educación a distancia. 2. Como complemento de la enseñanza presencial dentro del tiempo lectivo. 3. Como complemento de la enseñanza presencial dentro y fuera del tiempo lectivo. En general, la existencia de un campus virtual en las universidades convencionales hace posible que el profesorado pueda diseñar y publicar sus materiales de estudio de las asignaturas, que permita la realización de actividades en la red como debates telemáticos entre el alumnado; las consultas y tutorías electrónicas. En consecuencia, un “campus virtual” debe entenderse, al menos en las universidades convencionales, como complemento de su actividad y organización docente. La plataforma Moodle responde a las necesidades educativas que sustenta esta tesis por lo que, en la UCLV, el vicerrectorado docente educativo ha orientado la publicación de cursos sobre dicha plataforma. En consecuencia, se decide hospedar el curso de “Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes”. en la misma, cumpliendo de esta manera con una de las premisas del sistema educacional cubano, formando profesionales altamente calificados capaces de suplir las necesidades científico-técnicas que emergen de una sociedad en evolución. Lo anterior da lugar a la necesidad de agrupar la información correspondiente a la asignatura “Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes” a un espacio virtual donde los estudiantes y profesores puedan intercambiar y fortalecer los conocimientos sobre dicha asignatura. Para resolver esta situación se presenta el siguiente problema científico: ¿Cómo.

(15) INTRODUCCIÓN. 3. contribuir a la implementación de la asignatura Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes en la Disciplina Sistemas de Radiocomunicaciones con el empleo de las TIC? De aquí que el sistema de objetivos de esta investigación es: Objetivo General: Estructurar la asignatura Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes contribuyendo con el proceso de enseñanza-aprendizaje a través del empleo de las TIC. Objetivos específicos: 1. Fundamentar el impacto de las TIC como herramienta necesaria en el plan de estudio E. 2. Confeccionar los materiales que formarán parte de la asignatura. 3. Introducir la asignatura en la plataforma Moodle con énfasis en los recursos utilizados. Los resultados de la investigación poseen una aplicación práctica y teórica de gran trascendencia para todos los estudiantes y profesores que quieran enriquecer sus conocimientos utilizando las TIC como método de aprendizaje. Para lograr el cumplimiento de los objetivos será necesaria la utilización de métodos del nivel teórico y del nivel empírico. 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 la elaboración articulada y consecuente de la asignatura desde su surgimiento posibilitando la concepción y diseño de los diferentes recursos didácticos digitales. Del nivel empírico se utilizaron técnicas de búsqueda y selección de los diferentes recursos disponibles. El informe de la investigación se estructurará en introducción, 3 capítulos, conclusiones, referencias bibliográficas y anexos. En el capítulo 1 se hará énfasis en las principales características y generalidades del plan de estudio E, así como sus principales modificaciones. También se comentará de la importancia de las TIC en el proceso enseñanza-aprendizaje y de las ventajas de su uso, así como la utilidad de las plataformas interactivas y su forma de aplicación para la puesta en práctica del objetivo que se persigue. En el Capítulo 2 hace referencia al diseño estructural.

(16) INTRODUCCIÓN. 4. y metodológico de la asignatura. Se mostrarán las actividades y materiales que formarán parte de la misma. El Capítulo 3 se dedicará al montaje de la asignatura Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes en la plataforma Moodle de manera organizada y completa, lista para su uso por los estudiantes, haciendo énfasis en los novedosos recursos utilizados. A partir de los resultados obtenidos, se muestran las conclusiones de la investigación desarrollada, así como también las recomendaciones en función de futuras investigaciones sobre el tema. Las referencias bibliográficas se relacionan posteriormente, mostrando que el tema es de actualidad y cuenta con marcada novedad. Seguidamente se relacionan los anexos..

(17) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de Estudio E. 5. Capítulo 1: Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de Estudio E. En este capítulo se hace referencia a las principales características y generalidades del nuevo Plan de Estudio ‘E’. La influencia de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) en el proceso enseñanza-aprendizaje con énfasis en la plataforma interactiva Moodle, sus características, así como la implementación y uso en Cuba. 1.1 Generalidades del nuevo Plan de Estudio “E” La Educación Superior cubana está en continuo perfeccionamiento con la visión de que el trabajo político e ideológico y el trabajo metodológico están en una indisoluble relación. Estos elementos juegan un papel fundamental en la implantación del nuevo plan de estudio, Plan “E”; que viene siendo asumido por las universidades y para septiembre del venidero curso 2017-2018 se implementará con modificaciones en las carreras y asignaturas. Algunas de las consideraciones generales son: 1.. Fortalecer el trabajo metodológico colectivo de los profesores que tiene lugar en los diferentes niveles organizativos de la carrera, priorizando la labor educativa desde la instrucción. Renovar su contenido en función de los métodos y medios no tradicionales que se han de emplear. Jerarquizar la labor estratégica del colectivo de carrera y su articulación con el eslabón de base como vía fundamental para materializar el proyecto curricular que se diseñe.. 2.. Conceder una especial atención a la preparación técnica y pedagógica de los profesores en el uso de las TIC de modo que pueda garantizarse la transformación deseada.. 3.. Mantener el enfoque en sistema del proceso de formación, en el cual los objetivos y contenidos esenciales se estructuran verticalmente en disciplinas y horizontalmente en años académicos, lo que hace que ambos subsistemas sean objeto del diseño curricular.. 4.. Estudiar en cada departamento el Documento Base, para garantizar que los profesores se apropien de la esencia de su contenido y se tracen estrategias de trabajo adecuadas para poder ofrecer respuestas a las exigencias del nuevo plan de estudio.. 5.. La comisión nacional de carrera deberá lograr que al proceso de diseño del plan de estudio se integren profesores y especialistas vinculados a la actividad de posgrado y.

(18) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de Estudio E. 6. profesionales de los organismos empleadores que ayuden a precisar el modelo del profesional deseado [3]. Las disciplinas de formación general son aquellas que están dirigidas a la formación de cualquier tipo de profesional y contribuyen al desarrollo de cualidades generales de la personalidad del estudiante. Las disciplinas comunes a todas las carreras son: La Disciplina Marxismo-Leninismo, que dota a los estudiantes de los presupuestos filosóficos, teóricos, metodológicos y político-ideológicos que fundamentan la concepción científica del mundo. Educa en el estilo de pensamiento dialéctico-materialista. La Historia de Cuba, que aporta a los estudiantes de una cultura histórica sobre el proceso de formación y desarrollo de la nacionalidad, la nación y el Estado Nacional Cubano, como expresión de las más nobles aspiraciones de alcanzar una patria propia, soberana, independiente, humanista, justa y digna. Preparación para la Defensa, con exigencia imprescindible para el futuro desempeño profesional, pues dota a los estudiantes de contenidos básicos sobre seguridad y defensa nacional que les permitan salvaguardar nuestra integridad. La Educación Física que debe estar encaminada al desarrollo de los estudiantes en lo físico, lo educativo y lo social, contribuyendo a formar un egresado saludable. También existen los documentos rectores que caracterizan el Plan de Estudio E, elaborados centralmente por la Comisión Nacional de Carrera: 1.. El modelo del profesional.. 2.. El plan del proceso docente.. 3.. Los programas de las disciplinas.. 4.. Las indicaciones metodológicas y de organización de la carrera.. A partir de los documentos rectores, los colectivos de carrera de las universidades deben: . Determinar y formular los objetivos de cada año académico.. . Organizar los contenidos de cada disciplina del currículo base en asignaturas, teniendo en cuenta su fondo de tiempo..

(19) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de Estudio E . 7. Diseñar los currículos propio y optativo/electivo a partir del total de horas asignadas a estos currículos por la comisión nacional de la carrera y teniendo en cuenta las pautas establecidas para ello. En el currículo propio se pueden diseñar nuevas disciplinas con sus. asignaturas,. y/o. adicionar. asignaturas. a. disciplinas. cuyos. contenidos. imprescindibles y obligatorios para la carrera se definieron en el currículo base. En el currículo optativo/electivo se fija la cantidad de asignaturas que el estudiante debe cursar durante la carrera, con el fondo de tiempo correspondiente. . Organizar todas las asignaturas de la carrera por períodos docentes en cada año académico.. . Elaborar el plan del proceso docente de la carrera para cada modalidad de estudio en que se desarrolle, siguiendo el formato del Anexo No. 3, el que será aprobado y firmado por el rector.. . Elaborar los programas analíticos de todas las asignaturas. . Determinar el tipo evaluación de culminación de los estudios. Con la implantación del plan de estudio “E” se implementa una modificación en cuanto a cantidad de asignaturas a impartir y el contenido de cada una, se busca acortar el ciclo de formación de los profesionales acorde a las necesidades del país y a la Educación Superior existente hoy día en la región de América Latina y mejorar el vínculo existente entre las empresas, sus empleadores y los egresados de la carrera, así como modificar el enfoque hacia un proceso más específico en las habilidades de los estudiantes. De esta forma se hace necesaria la modificación en el diseño de los planes de estudio del curso diurno, adaptándolo al nuevo Plan E [3]. 1.2 Pautas para el diseño de los planes de estudio del curso diurno. A continuación, se enumeran las pautas que deben cumplir todas las carreras en la modalidad de curso diurno para diseñar sus planes de estudio: 1.. La cantidad de asignaturas por semestre no debe ser mayor que seis. En el último semestre la cantidad de asignaturas dependerá de las horas que requiera la culminación de los estudios de la carrera.. 2.. El número máximo de exámenes finales será de seis por año académico..

(20) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de Estudio E 3.. 8. El fondo de tiempo mínimo de las disciplinas Marxismo-Leninismo, Historia de Cuba y Preparación para la Defensa es de 270 horas, distribuido en 152, 50 y 68 horas respectivamente.. 4.. La disciplina Educación Física se incluye en el currículo base en los cuatro semestres de los dos primeros años de las carreras, con un fondo de tiempo total de 112 horas, adicionales a las horas totales en las que se planifique la carrera. Las asignaturas de esta disciplina no se tendrán en cuenta en el total permisible por semestre, ni sus horas en las horas de clases por semana.. 5.. En las carreras que comiencen el Plan “E” y no posean las condiciones creadas para la aplicación de la estrategia de inglés, se autorizará a los rectores a incrementar como mínimo 200 horas en el currículo base para el desarrollo de esta disciplina; la misma no aparecerá en el Plan del Proceso Docente que firma el Ministro. Las horas de esta disciplina se contemplarán en el total de horas por semana en cada semestre y las asignaturas que se planifiquen se suman a las seis permisibles por semestre.. 6.. La duración máxima de la carrera será de cuatro años. Cada curso académico cuenta de 44 semanas lectivas, al menos 33 de ellas se dedicarán a clases y a práctica laboral, y se podrán destinar hasta 8 semanas s los exámenes finales.. 7.. El tiempo de trabajo académico del estudiante no debe excederlas 50 horas semanales, y debe cumplirse la relación de 1 hora de estudio independiente por cada hora de clase, como mínimo.. 8.. El total de horas del plan de estudio no debe exceder las 3760.. 9.. El currículo base se elabora hasta el nivel de las disciplinas por la CNC.. 10. El currículo base no debe ser superior al 80% del total de horas de la carrera. 11. La práctica laboral, que pertenece al currículo base, debe constituir como mínimo, el 15% del total de horas del plan de estudio [3]. Lo que se desea lograr con la aplicación de estas pautas es potenciar el tiempo de trabajo académico del estudiante (Horas lectivas + Horas de estudio independiente)..

(21) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de Estudio E. 9. Enfocados en el advenimiento del E se evidencia la necesidad de desarrollar materiales que orienten al alumno en el estudio independiente y el trabajo en equipos, por lo que se debe encaminar el proceso hacia nuevos modelos de enseñanza-aprendizaje que hagan un uso debido de los recursos, equipos de cómputo, redes y tecnología en general, las cuales constituyen un soporte para el desarrollo del proceso de enseñanza aprendizaje. Las Tecnologías de la Información y la Comunicación, imponen la necesidad y la posibilidad de renovar técnicas de enseñanza-aprendizaje, y de renovar también el tipo de material docente que se pone a disposición de los estudiantes. Las TIC proporcionan acceso a los servicios educativos del campus universitario a cualquier alumno desde cualquier lugar, de forma que pueda desarrollar acciones de aprendizaje autónomamente, lo que universaliza tremendamente la posibilidad de estudiar sin necesidad de acudir a este. 1.3 Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). Las TIC desataron una explosión sin antecedentes, en las formas de comunicarse, al comienzo de los años 90. Desde ese momento, la Internet pasó de ser un instrumento exclusivo de la comunidad científica, a ser una red de fácil uso; que modificó las pautas de interacción social. Las Tecnologías de la Información y la Comunicación son aquellas herramientas computacionales e informáticas que procesan, almacenan, resumen, recuperan y presentan información representada de la más variada forma. Las Tecnologías de la Información y la Comunicación son un conjunto de servicios, redes, software y aparatos que tienen como fin la mejora de la calidad de vida de las personas dentro de un entorno, y que se integran a un sistema de información interconectado y complementario [4]. Esta innovación servirá para romper las barreras que existen entre cada uno de ellos. Es decir, son herramientas y materiales de construcción que facilitan el aprendizaje, el desarrollo de habilidades y distintas formas de aprender, estilos y ritmos de los aprendices [5] . Las TIC proporcionan una fuente inagotable de información multimedia e interactiva disponible de manera inmediata en el aula, que permite aprovechar didácticamente muchos materiales realizados por profesores, alumnos y personas ajenas al mundo educativo [4]. Permite consultar y presentar colectivamente en clase los apuntes y trabajos realizados por los profesores y por los estudiantes. Permite el uso colectivo en clase de los canales de comunicación (email, chat, videoconferencia, etc.), con los que se pueden establecer.

(22) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 10 Estudio E comunicaciones con otros alumnos, centros de todo el mundo. Posibilita que las clases puedan ser audiovisuales e interactivas, facilitando al alumnado el seguimiento de las explicaciones del profesorado. Los alumnos, por lo general, están más atentos, motivados e interesados [6]. Las TIC incluyen la electrónica como tecnología base que soporta el desarrollo de las telecomunicaciones, la informática y el audiovisual. Esas tecnologías se presentan cada vez más como una necesidad en el contexto de sociedad donde los rápidos cambios, el aumento de los conocimientos y las demandas de una educación de alto nivel constantemente actualizada se convierten en una exigencia permanente [7]. Las TIC, en los procesos de aprendizaje, ofrecen diversas ventajas [8]: . Interés y motivación.. . Desarrollo de la iniciativa.. . Interacción y actividad continua.. . Programación del aprendizaje.. . Desarrollo de la habilidad para la búsqueda y selección de información.. . Aprendizaje a partir de los errores.. . Desarrollo de habilidades para el uso de la tecnología.. . Dar acceso al flujo de conocimientos e información para empoderar y mejorar las vidas de las personas.. . Permitir el aprendizaje interactivo y la educación a distancia.. . Menores riesgos.. . Menores costos.. No obstante, a pesar de estas magníficas credenciales que hacen de las TIC instrumentos altamente útiles para cualquier persona, y por supuesto imprescindibles para todo centro, existen diversas circunstancias que dificultan su más amplia difusión entre todas las actividades y capas sociales. Los beneficios no están distribuidos de manera equitativa. Junto con el crecimiento de la red Internet ha surgido un nuevo tipo de pobreza que separa los países en desarrollo de la información, dividiendo los educandos de los analfabetos, los ricos de los pobres, los jóvenes de los viejos, los habitantes urbanos de los rurales,.

(23) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 11 Estudio E diferenciando en todo momento a las mujeres de los hombres. A continuación, se muestran otras desventajas del uso de las TIC [9]: . Falta de privacidad.. . Aislamiento.. . Fraude.. . Merma los puestos de trabajo.. El uso de las TIC se hace evidente en el empleo de simuladores, libros en formato electrónico, programas de ejercitación y páginas web. Abarca, además, otros ámbitos más complejos representados por programas basados en entornos virtuales de enseñanzaaprendizaje. En ese contexto también existen otros avances de carácter tecnológico que se adjuntan al proceso de formación del universitario con la creación de grupos encargados de brindar soporte a servicios. Por ejemplo, la búsqueda de información en bases de datos, bibliotecas virtuales, foros, chats, mensajería electrónica, voz sobre IP, acceso a Internet, plataformas de tele-formación y campus virtual. En fin, son toda una serie de facilidades que se ponen a disposición de estudiantes y profesores para la interacción de conocimientos entre ellos y hacia el exterior de la universidad. La simple disponibilidad de las TIC en la comunidad universitaria va generando una creciente presión sobre el profesorado que le llevará obligatoriamente al cambio. 1.3.1 Impacto de las TIC en el proceso docente educativo. En las instituciones de Educación Superior, especialmente en las de carácter no presencial, el impacto de las nuevas tecnologías de la información y comunicación, en el proceso de enseñanza–aprendizaje, producen “un cambio de paradigma”. Transforman los sistemas educativos, exigiendo nuevos roles, nuevas metodologías de enseñanza, flexibilidad en los currículos, incluso una reconsideración de la concepción del docente. La relación entre las TIC y la educación tiene dos vertientes. Por un lado, los ciudadanos se ven abocados a conocer y aprender sobre las TIC. Por otro, las TIC pueden aplicarse al proceso educativo. Ese doble aspecto se refleja en dos expectativas educativas distintas. En una arista están los informáticos, interesados en aprender informática, y, en la otra, a los profesores interesados en el uso de la informática para la educación..

(24) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 12 Estudio E Las TIC incorporan importantes ventajas al proceso educativo, dentro de las cuales se encuentran [9]: 1. Para los estudiantes: . Enriquece el proceso de enseñanza–aprendizaje, debido al acceso a múltiple información.. . Supone la utilización de un instrumento atractivo y entretenido.. . Proporciona instrumentos para procesar información. • Facilita el proceso de enseñanza–aprendizaje personalizado.. . Permite la autoevaluación de los aprendizajes.. . El estudiante tiene más flexibilidad y autonomía para el estudio.. . Facilita el contacto con el docente a pesar de la distancia.. . Mayor interacción entre estudiantes y profesores a través de las videoconferencias, el correo electrónico e Internet.. . Colaboración mayor entre estudiantes, favoreciendo la aparición de grupos de trabajo y de discusión.. . Incorporación de simuladores virtuales como nueva herramienta de aprendizaje.. 2. Para los profesores: . Fuente de recursos educativos para la docencia, la orientación y la rehabilitación.. . Individualización.. . Tratamiento de la diversidad.. . Facilidades para la realización de agrupamientos.. . Mayor contacto con los estudiantes.. . Liberan al profesor de trabajos repetitivos.. . Facilitan la evaluación y control.. . Actualización profesional.. . Constituyen un buen medio de investigación didáctica en el aula.. . Contactos con otros profesores y centros.. En cuanto a los inconvenientes, se pueden citar las siguientes [10]: . Distracciones.. . Aprendizaje superficial..

(25) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 13 Estudio E . Proceso educativo poco humano.. . No es completamente inclusivo. . Puede anular habilidades y capacidad crítica. . Pérdida de tiempo por el exceso de información disponible.. . Puede traer problemas de sociabilidad, debido al aislamiento que genera su uso.. . Produce cierto cansancio visual.. . Requiere inversión de tiempo.. . Existe peligro de contagio de virus informáticos.. Las TIC han surgido para facilitar el trabajo educativo y motivar la superación de los estudiantes, encontrando alternativas educativas que suplen la necesidad de conocimiento. A medida que evoluciona y avanza las tecnologías los sistemas de formación tradicional, donde se motiva un aprendizaje pasivo van quedando atrás. Se enriquece y se vuelve más significativa la formación con los futuros entornos de aprendizaje, donde la docencia en la nueva era de la información habrá de ser enfocada a motivar y a potenciar el aprendizaje independiente y autónomo de un adulto, es decir que el docente debe cambiar las líneas principales del rol que desempeña. Debe pasar de protagonista a líder y guía, a fin de encaminar la formación a alcanzar sus objetivos. Debe pasar de transmisor a mediador, el aprendizaje ya no depende únicamente del aporte del profesor. Transformarse de controlador a motivador. Estas características en un docente y su aplicación en el desarrollo de una formación, coadyuvan y fortalecen el proceso al éxito. 1.4 Plataformas Interactivas Virtuales. En los últimos años, e-learning ha supuesto un nuevo concepto dentro de la enseñanza a distancia, incorporando las nuevas tecnologías a este tipo de aprendizaje. Son muchas las posibilidades que genera esta nueva opción educativa frente a la formación presencial, que se caracteriza principalmente por su reducido costo, su carácter personalizado, su variedad y niveles de formación. Esta modalidad basada en el uso de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación, se define como una propuesta flexible, individualizada e interactiva, con el uso y combinación de diversos materiales, formatos y soportes de fácil e inmediata actualización. Por este motivo y debido a la proliferación de este tipo de tele.

(26) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 14 Estudio E formación, se han generado multitud de herramientas que ayudan al desarrollo de la enseñanza virtual y de los materiales educativos. Para ello, las plataformas virtuales permiten administrar y organizar contenidos a medida del usuario [11]. Una plataforma virtual, es un conjunto de aplicaciones informáticas de tipo síncronas o asíncronas, que facilitan la gestión, desarrollo y distribución de cursos a través de Internet [12]. Este software se instala en el servidor de la institución que proveerá este servicio a la comunidad. Yolanda Calapiña plantea lo siguiente: “Una plataforma virtual flexible será aquella que permita adaptarse a las necesidades de los alumnos y profesores (borrar, ocultar, adaptar las distintas herramientas que ofrece); intuitivo, si su interfaz es familiar y presenta una funcionalidad fácilmente reconocible y, por último, amigable, si es fácil de utilizar y ofrece una navegabilidad clara y homogénea en todas sus páginas” [13]. Otro concepto asociado al tema sería: “entorno de hardware y software que permite gestionar el desarrollo de actividades formativas de un curso virtual, denominado también Sistemas de Gestión de Aprendizajes (LMS)” [14]. Existen diversas denominaciones al término plataforma virtual, como son: . Entorno de Aprendizaje Virtual–Virtual Learning Environment (VLE). . Sistema de Gestión de Aprendizajes–Learning Management System (LMS). . Sistema de Gestión de Cursos–Course Management System (CMS). . Entorno de Gestión de Aprendizajes–Managed Learning Environment (MLE). . Sistema Integrado de Aprendizajes–Integrated Learning System (ILS). . Plataforma de Aprendizajes – Learning Plataform (LP). . Campus Virtual (CV). . Aula Virtual (AV) 1.4.1 Características Principales de una Plataforma Virtual.. Las plataformas virtuales o entornos de aprendizaje tienen la función de crear, administrar y gestionar de manera más flexible los contenidos vía Internet. La incorporación de estas.

(27) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 15 Estudio E plataformas en el ámbito educacional, no sólo debe centrarse en la inclusión de los materiales educativos, sino también en el trabajo colaborativo que fomentan estos entornos, así como las habilidades didácticas que podamos generar con su aplicación. Por otro lado, las herramientas de comunicación tanto entre profesor y alumno como entre usuarios, propician la retroalimentación y la interactividad, que se estimulan a través de wikis, blogs, foros, etc. Entre las características más destacables de una plataforma virtual se consideran las siguientes [15]: . Brindar seguridad en el acceso: el acceso debe estar restringido a cada usuario, según su perfil y sin la posibilidad de entrar si no está registrado.. . Interacción: entre los alumnos y entre éstos y el docente.. . Entorno intuitivo: la navegación dentro del portal debe ser lo más sencilla posible y siguiendo siempre las mismas pautas.. . Diversidad de recursos para la formación y la comunicación: debe contar con diferentes tipos de herramientas posibles, tanto para la formación del alumno como para la comunicación entre los usuarios.. . Acceso a la información: debe proporcionar diversidad de recursos que posibiliten el acceso a la información y su estructuración como base de datos, bibliotecas virtuales, tutoriales, etc.. . Portal de administración sencilla: debe permitir realizar todas las actividades relacionadas con la gestión académica, como matrícula, consulta de expedientes, etc., de una manera más directa y sencilla.. . Favorecedora del aprendizaje colaborativo: debe posibilitar el trabajo colaborativo entre usuarios a través de aplicaciones que permitan compartir información, trabajar con documentos conjuntos, etc.. . Seguimiento del progreso del alumno: debe proporcionar herramientas que informen al docente sobre la participación del alumno y sobre los resultados de evaluación.. La estructura que presenta una plataforma virtual desde el punto de vista general tomando en cuenta las áreas observables que posee son las siguientes:.

(28) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 16 Estudio E. Figura 1.1 Estructura de una plataforma virtual [16] . Las plataformas virtuales también ofrecen herramientas que aumentan su poderío de trabajo. Unas de tipo Asincrónico (en tiempo diferido) como son: Foros de discusión, Cartelera, Email, Anuncios-Archivos, Tarea, Wiki, Blog, Encuestas-Cuestionarios y Mensajería interna.. Figura 1.2 Herramientas asincrónicas [16] También están las de tipo Sincrónico (en tiempo real) dentro de ellas se encuentran: las Videoconferencias, Pizarras compartidas, Aplicaciones compartidas y el Chat..

(29) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 17 Estudio E. Figura 1.3 Herramientas Sincrónicas [16] 1.4.2 Tipos de Plataformas Virtuales. 1. Plataformas de Software libre: Moodle: Es un Ambiente Educativo Virtual, sistema de gestión de cursos, de distribución libre, que ayuda a los educadores a crear comunidades de aprendizaje en línea.. Figura 1.4 Logo de plataforma Moodle [17] Claroline: es una plataforma y trabajo virtual (Elearning y eWorking) de código abierto (open source) que permite a los formadores construir eficaces cursos online y gestionar las actividades de aprendizaje y colaboración en la web.. Figura 1.5 Logo de plataforma Claroline [17].

(30) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 18 Estudio E Dokeos: es un entorno de e-learning y una aplicación de administración de contenidos de cursos y también una herramienta de colaboración. Es software libre y puede ser usado como un sistema de gestión de contenido (CMS) 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.. Figura 1.6 Logo de plataforma Dokeos [17] ATutor: es un Sistema de Gestión de Contenidos de Aprendizaje, Learning Content Management System de código abierto basado en la Web y diseñado con el objetivo de lograr accesibilidad y adaptabilidad. Los administradores pueden instalar o actualizar ATutor en minutos. Los educadores pueden rápidamente ensamblar, empaquetar y redistribuir contenido educativo, y llevar a cabo sus clases online. Los estudiantes pueden aprender en un entorno de aprendizaje adaptativo.. Figura 1.7 Logo de plataforma ATutor [17] 2. Plataformas Virtuales Comerciales:.

(31) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 19 Estudio E FirstClass: Es una aplicación cliente/servidor de tipo colaborativa (groupware), de correo electrónico, conferencias en línea, servicios de voz/fax, y sistema de tablón de anuncios, para sistemas operativos Windows, Macintosh y Linux. eCollege: Es adquirida por el grupo de educación Pearson Education, una compañía proveedora de contenidos impresos y electrónicos en ambientes físicos. Blackboard: Administra aprendizaje en línea (e-learning), procesamiento de transacciones, comercio electrónico (e-commerce) y manejo de comunidades en línea [18]. 1.4.3 Ventajas y Desventajas delas Plataformas de Enseñanza Virtual. El creciente interés que se percibe actualmente en Centros Educacionales del país por la innovación tecnológica aplicada a la docencia hace que ya en muchas de ellas se haya logrado el apoyo técnico necesario para sacar adelante procesos de enseñanza virtual. Sin olvidar que la universidad de hoy debe continuar bien enfocada hacia la enseñanza presencial y por ello la enseñanza virtual debe entenderse como un complemento de aquella, que aporte sus cualidades en tareas como la integración de los estudiantes en equipos de trabajo o el establecimiento en redes de aprendizaje en colaboración entre los discentes, para los que pueda ser de gran utilidad a la hora de alcanzar los retos, referidas a la innovación en las formas de generar y transmitir el conocimiento posibilitando un proceso educativo más eficiente. Algunas de las ventajas que se pueden apreciar en el uso de plataformas virtuales son [19]: 1. Fomento de la comunicación profesor/alumno: El profesor tiene un canal de comunicación con el alumno permanentemente abierto. 2. Facilidades para el acceso a la información: Es una potentísima herramienta que permite crear y gestionar asignaturas de forma sencilla, incluir gran variedad de actividades y hacer un seguimiento exhaustivo del trabajo del alumnado. 3. Fomento del debate y la discusión: El hecho de extender la docencia más allá del aula utilizando las aplicaciones que la plataforma proporciona permite fomentar la participación de los alumnos. Permite la comunicación a distancia mediante foros, correo y Chat, favoreciendo así el aprendizaje cooperativo..

(32) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 20 Estudio E 4. Desarrollo de habilidades y competencias: El modelo educativo que promueve el espacio europeo tiene entre sus objetivos no sólo la transmisión de conocimientos sino el desarrollo en los alumnos de habilidades y competencias que los capaciten como buenos profesionales. 5. El componente motivador: El uso de tecnologías como la mensajería instantánea, los foros, videos, Chats… en muchos casos, actúa como un aliciente para que los alumnos consideren la asignatura interesante. En definitiva, dota a la docencia de un formato más cercano al lenguaje de las nuevas generaciones. 6. Fomento de la comunidad educativa: El uso de plataformas virtuales está ampliando las posibilidades de conexión entre los docentes. Su extensión en el uso puede impulsar en el futuro a la creación de comunidades educativas en las cuales los docentes compartan materiales o colaboren en proyectos educativos conjuntos. Las principales desventajas de la educación virtual se centran en diversas limitantes de tipo económico, técnico y tecnológico, que pueden impedir el acceso equitativo de la población, tales como fallas en la conectividad y/o accesibilidad, costos de equipos, actualizaciones, licencias y conectividad. Además, la velocidad de conexión, que si es baja genera desmotivación y apatía. Desde el punto de vista del proceso de enseñanza-aprendizaje se enumeran algunas desventajas: 1. Mayor esfuerzo y dedicación por parte del profesor: Supone un incremento en el esfuerzo y el tiempo que el profesor ha de dedicar a la asignatura ya que la plataforma precisa ser actualizada constantemente. 2. Necesidad de contar con alumnos motivados y participativos: El empleo de las herramientas virtuales requiere de alumnos participativos que se involucren en la asignatura. 3. El acceso a los medios informáticos y la brecha informática: Exige que el alumno disponga de un acceso permanente a los medios informáticos. Sin embargo, este aspecto en la sociedad de la información resulta absolutamente esencial. Las TIC irrumpen de manera contundente en el campo de la educación e imponen la necesidad y la posibilidad de renovar las técnicas de enseñanza-aprendizaje, así como.

(33) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 21 Estudio E renovar además los tipos de materiales docentes que pueden disponer los alumnos. Como potencial ejemplo se destaca el uso cada vez más frecuente de las plataformas interactivas como parte del desarrollo de la educación distante, de esta manera surge la necesidad de hacer un análisis acerca de una plataforma capaz de soportar la educación a distancia (Moot). Una vía que se puede utilizar en el proceso de Universalización de la Enseñanza para la transmisión de conocimientos es a través del Moodle [20]. 1.5 Plataforma Interactiva Moodle para la Enseñanza. La educación a distancia es una modalidad que permite el acto educativo mediante diferentes métodos, técnicas, estrategias y medios, en una situación en que alumnos y profesores se encuentran separados físicamente y sólo se relacionan de manera presencial ocasionalmente esta modalidad permite transmitir información de carácter cognoscitivo y mensajes formativos. No requiere una relación permanente de carácter presencial y circunscripto a un recinto específico. Es un proceso de formación auto dirigido por el mismo estudiante, apoyado por el material elaborado en algún centro. Moodle, que por sus siglas significa Modular Object Oriented Dynamic Learning Enviromennt, es “sencillo y potente” pues a la vez que otorga gran libertad y autonomía a la hora de gestionar los cursos, ofrece varias ventajas para complementar el aprendizaje presencial. No es necesario saber programar para poder utilizarlo. Todos los archivos están cifrados y se realizan continuas copias de seguridad automáticas de los cursos que impiden la pérdida de documentos y archivos. Moodle es una aplicación web del tipo LMS que permite crear comunidades de aprendizaje en línea [21]. La principal ventaja de Moodle es el hecho de ser Open Source. Esto significa que el código de programación es abierto de modo que cualquiera, institución o particular, pueden modificarlo para adaptarlo a sus necesidades y puede instalarse de modo gratuito. Ello posibilita una amplia comunidad de usuarios, que, hacen posible la constante evolución de Moodle para adaptarse a un mundo en constante transformación. La Plataforma es un instrumento vital para el profesorado ya que permite implementar numerosas actividades de enseñanza-aprendizaje en el aula por medio de diferentes opciones multimedia. Tres son los grandes recursos de Moodle: gestión de contenidos, comunicación y evaluación. La plataforma resulta muy útil para los alumnos ofreciéndoles.

(34) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 22 Estudio E un servicio automatizado y personalizado a sus necesidades e intereses, permitiendo el estudio individual y las diferentes perspectivas o ritmos de aprendizaje [22]. Moodle fomenta el autoaprendizaje, el aprendizaje cooperativo y la creatividad, facilitando la participación e implicación de unos alumnos con un perfil diferente al tradicional y que precisan que las actividades que realizan les motiven y que tengan relación con lo que están aprendiendo y la realidad laboral en donde aplicarán esos conocimientos. Además, se destacarán los principales módulos de esta herramienta, facilidades y recursos, así como sus características esenciales. Finalmente se exhorta a los docentes a prepararse para su utilización a través del curso diseñado para ello. 1.5.1 Qué es Moodle y sus Orígenes. La primera versión de Moodle surgió en agosto de 2002 y, a partir de allí han aparecido nuevas versiones de forma regular que han ido incorporando nuevos recursos, actividades y mejoras demandadas por la comunidad de usuarios Moodle [23]. Es una herramienta de software libre y gratis, bajo la Licencia pública GNU. Básicamente esto significa que Moodle tiene derechos de autor (copyright), pero que cualquiera puede copiar, usar y modificar Moodle siempre que acepte: proporcionar el código fuente a otros, no modificar o eliminar la licencia original y los derechos de autor, y aplicar esta misma licencia a cualquier trabajo derivado de él. Moodle permite la importación y exportación de datos, acepta paquetes educativos (Learning Object) en formato SCORM y está preparado para migrar desde y hacia cualquier plataforma educativa. Además, se retroalimenta del trabajo realizado por múltiples instituciones y participantes que colaboran en red, lo cual permite acceder libremente. Moodle ofrece una diversidad de módulos que constituyen un conjunto de servicios y herramientas para el diseño del sistema de actividades y tareas de los cursos [24]. 1.5.2 Características Generales de Moodle. El uso de las plataformas interactivas y en particular Moodle contribuye en gran medida al desarrollo de hábitos y habilidades de auto-aprendizaje e investigación en los estudiantes, donde tanto el profesor como los propios estudiantes se convierten en agentes activos durante el proceso..

(35) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 23 Estudio E La filosofía planteada por Moodle incluye una aproximación constructiva basada en el constructivismo social de la educación, enfatizando que los estudiantes (y no sólo los profesores) pueden contribuir a la experiencia educativa en muchas formas. Las características de Moodle reflejan esto en varios aspectos [25]: 1. Ecológico: permitiendo ahorrar millones de fotocopias en papel y de paso mantener la superficie arbolada. 2. Carácter público: permite a los estudiantes, poder disponer de la información relativa a su asignatura sin tener que dilapidar una fortuna en fotocopias. 3. Herramienta e-learning: posibilita el aprendizaje no presencial de los alumnos. 4. Seguridad: es muy seguro al admitir la contraseña del protocolo estándar LDAP. 5. Flexibilidad: Moodle es lo suficientemente flexible para permitir una amplia gama de modos de enseñanza. Puede ser utilizado para generar contenido de manera básica o avanzada (por ejemplo, páginas web) y de evaluación. 6. Arquitectura: su arquitectura y herramientas son apropiadas para clases en línea, así como también para complementar el aprendizaje presencial. 7. Autenticación: Moodle soporta un rango de mecanismos de autenticación a través de módulos, que permiten una integración sencilla con los sistemas existentes. Los estudiantes pueden crear sus propias cuentas de acceso mediante el método estándar de alta por correo electrónico y dicha dirección de correo se verifica mediante confirmación. 8. Opciones de Curso: El profesor tiene control total sobre todas las opciones de un curso. Se puede elegir entre varios formatos de curso tales como semanal, por temas o el formato social, basado en debates. En general Moodle ofrece una serie flexible de actividades para los cursos: foros, diarios, cuestionarios, materiales, consultas, encuestas y tareas. 1.6 Moodle en Cuba. En Cuba las plataformas más empleadas en la creación de software educativos son el SEPAD, creado en la Universidad Central Marta Abreu de las Villas; el InterCampo, creado en la Universidad Agraria de la Habana; el AprenDIST, plataforma desarrollada por la CUJAE. La plataforma e-learning más empleada en el país es el Moodle, sobre la cual.

(36) CAPÍTULO 1 : Las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el nuevo Plan de 24 Estudio E trabajan en la actualidad algunas universidades como por ejemplo La Universidad de La Habana (Aula en Red de la Universidad de La Habana), La Universidad Virtual de Salud en Las Tunas, el Campus Virtual de La Universidad de Oriente y la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas entre otras, con el objetivo de desarrollar e implementar dicha plataforma de educación semipresencial que permita lograr en los alumnos, un aprendizaje más efectivo; que sirva, como alternativa interactiva valida de comunicación con ellos y otros docentes. 1.6.1 Moodle en la Facultad de Ingeniería Eléctrica. La Facultad de Ingeniería Eléctrica (FIE) de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas (UCLV) no está ajena a las facilidades que ofrece Moodle para la enseñanza, pues existe una amplia variedad de cursos disponibles, implementados en dicha plataforma interactiva. Muchos de ellos han sido temas investigativos desarrollados por estudiantes de la carrera, como parte del proceso de cambios que introduce las tecnologías en la enseñanza superior. Estos cursos se encuentran disponibles en el sitio web correspondiente al Moodle en la Facultad: https://moodle.uclv.edu.cu/. Se pueden mencionar cursos ya diseñados que corresponden a asignaturas como: Redes, Microprocesadores, Electrónica Analógica I, Microcontroladores II, Sistema con Microprocesadores, entre otros. 1.7 Conclusiones del Capítulo. En este capítulo se evidencia el impacto de las TIC y sus recursos en la Educación Superior, lo que obliga a perfeccionar los métodos educativos tradicionales. Se ponen de manifiesto las transformaciones en los planes de estudio con el Plan E. Además, se hace referencia a las diferentes plataformas virtuales que existen en la actualidad..

(37) Capítulo 2: Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes. 25. Capítulo 2: Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes. 2.1 Introducción. El presente capítulo se centra en el estudio y la comprensión de los principales tópicos de la nueva asignatura Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes. Se hace énfasis en temas medulares de las asignaturas que se unen para formar la asignatura antes mencionada. 2.1.1. Disciplina Sistemas de Radiocomunicaciones en el plan de estudio D:. Actualmente en el plan de estudio vigente, Plan “D”, la disciplina de Radiocomunicaciones consta de 12 asignaturas las cuales abarcan las materias más importantes y significativas en la preparación de los estudiantes. Con el advenimiento del Plan E, que comienza en septiembre con el curso 2017-2018 en todas las universidades del país, las asignaturas Teoría del Campo, Líneas de Transmisión, Radiopropagación y Antenas se agrupan en una asignatura llamada Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes, de manera que abarque de forma más específica temas que se impartían de forma general y se reduce la cantidad de horas presenciales logrando mayor duración del tiempo de estudio y preparación de los estudiantes. En la asignatura Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes se agrupan los temas medulares de asignaturas que se impartían de forma independiente en cada semestre. Aunque la reducción de temas es evidente se logra, desde la concepción de la asignatura, un vínculo de continuidad entre cada uno de los temas. Esto permite al estudiante entender las complejidades de los elementos que forman parte de un sistema de radiocomunicaciones, así como la relación entre cada uno de ellos. Los temas seleccionados para formar parte de la asignatura fueron los siguientes: Tema 1: Teoría del Campo Electromagnético . Ecuaciones de Maxwell.. . Ondas electromagnéticas en el espacio libre y en diferentes medios.. . Vector de Poynting y zona de Fresnel.. . Reflexión.. Tema 2: Radiopropagación . Pérdidas de propagación tierra lisa, plana y esférica..

(38) Capítulo 2: Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes . Pérdidas de propagación tierra rugosa, plana y esférica.. . Pérdidas por difracción.. . Pérdidas propagación ionosférica.. 26. Tema 3: Líneas de Transmisión . La línea de transmisión en el estado estable sinusoidal.. . Aplicaciones de líneas de Transmisión de VHF Y UHF.. . La Carta de Smith y sus aplicaciones.. . Guías de ondas rectangulares y circulares. Factor de Atenuación y Q.. Tema 4: Antena . Parámetros fundamentales y características direccionales de las antenas.. . Antenas Uda-Yagi, Rómbica, Independientes de la Frecuencia, antenas Bocinas y de Reflector Parabólico.. . Adaptación de impedancia de dipolos resonantes.. . Líneas y antenas de microcinta.. En los siguientes epígrafes se hará referencia a la esencia de cada uno de estos temas y se aclarará el tipo de actividad docente del que forman parte. También se hará referencia a las cuestiones metodológicas que rigen cada actividad. 2.2 Teoría del Campo Electromagnético. En este epígrafe se abordarán los temas relacionados con las Ecuaciones de Maxwell, el comportamiento de las ondas electromagnéticas en el espacio libre y en diferentes medios además de lo relacionado al vector de Poynting, la zona de Fresnel y también se debate acerca del fenómeno de la reflexión. A continuación, se exponen algunos contenidos. 2.2.1. Ecuaciones de Maxwell.. Los temas relacionados con las Ecuaciones de Maxwell serán abordados como objetivo principal en una conferencia y los tópicos tratados se presentan a continuación: Las ecuaciones de Maxwell en forma diferencial son [26]: ∇ × H = ∂D⁄∂t + J + Jext. [A⁄m2 ]. (2.1). ∇ × E = − ∂B⁄∂t. [V⁄m2 ]. (2.2). ∇. D = ρv. [Coulomb⁄m3 ]. (2.3).

(39) Capítulo 2: Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes ∇⋅B=0. [Weber/m3 ]. 27. (2.4). Donde: E es la intensidad del campo eléctrico, H es la intensidad de campo magnético, D es la densidad de flujo eléctrico, B es la densidad de flujo, magnético, ρ es la densidad volumétrica de cargas libres y J es la densidad de corriente. Un medio cualquiera está caracterizado por tres parámetros que son: “µ” la permeabilidad en [H⁄m] ,“ε” la permitividad o constante dieléctrica en [F⁄m] ,“σ” la conductividad en [S⁄m]. Sobre esta base es conveniente acompañar las ecuaciones de Maxwell con las ecuaciones constitutivas de la materia: D=E. (2.5). B = μH. (2.6). J = σE. (2.7). Donde “ε” es la permitividad eléctrica del medio [F/m], “μ”. es la permeabilidad. magnética del medio [H/m] y “σ” es la conductividad del medio [S/m]. La linealidad de las ecuaciones de Maxwell garantiza que las variaciones sinusoidales de las fuentes generadoras del campo electromagnético (cargas y corrientes) produzcan campos electromagnéticos también sinusoidales en el estado estable. Por tanto, las ecuaciones de Maxwell en forma fasorial pueden ser escritas como: ∇ × H = (σ + jωε) E + Jext. (2.8). ∇× E = −jωμH. (2.9). ∇. D = ρv. (2.10). ∇. B = 0. (2.11). Al encontrar las soluciones para E del conjunto de ecuaciones anteriores se pueden obtener las soluciones en tiempo real como: E = Re [E(x, y) 𝑒 𝑗t ]. (2.12). E = Re [E (, , z) 𝑒 𝑗t ]. (2.13). E = Re [E(r, , ) 𝑒 𝑗t ]. (2.14).

(40) Capítulo 2: Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes. 28. 2.2.2 Propagación de ondas Electromagnéticas. El espacio libre es un medio ideal con parámetros  = 0,  = 0 (no hay cargas libres) y  = ϵ0 , donde μ0 = 4. 10−7 [H/m] y 𝜀0 = 1/(36. 109 ) [F/m]. En un medio en general  = εr ε0. (2.15).  = μr μ0. (2.16). donde r y. r representan la permitividad relativa y la permeabilidad relativa. respectivamente del medio en cuestión. Por tanto, en el espacio libre las ecuaciones fasoriales de Maxwell tienen la forma: H = jε0 E. (2.17). E = −jμ0 H. (2.18). . E = 0. (2.19). . H = 0. (2.20). La ecuación de la onda en el espacio libre: ∇2 E + ω2 μ0 ε0 E = 0. (2.21). Ondas planas uniformes en un medio general: Desde la ecuación de Maxwell-Ampere: ∇ × H = (σ + jωε) E. (2.22). Sacando jω factor común se tiene: ∇ × H = jω [σ/ (jω) + ε] E. (2.23). El término “σ/ (jω) + ε” se denomina permitividad compleja del medio, y se representa por “ε “, por lo que: ε′ = ε + σ/ (jω). (2.24). Las ecuaciones de Maxwell pueden escribirse entonces como: ∇ × H = jωε’E. (2.25). ∇ × E = − jωμH. (2.26).

(41) Capítulo 2: Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes ∇. E = 0. 29 (2.27). La solución fasorial será: E = [Em 𝑒 −γz ] x [V/m]. (2.28). “γ” es una cantidad compleja, o sea: γ = α + jβ. (2.29). donde “𝛼” se da en [neper/m], y “β” en [rad/m]. La expresión correspondiente para tiempo real será: E = Re[Em 𝑒 −αz 𝑒 −jzβ 𝑒 𝑗t ]x = Re[Em 𝑒 −αz 𝑒 𝑗t−βz ] x .. (2.30). “σ/ (ωε)”, es la proporción entre la corriente de conducción (producto de cargas libres) a la corriente de desplazamiento (consecuencia del movimiento ondulatorio). 1. σ/ (ωε) >> 1 el material se considera buen conductor. Ondas planas uniformes en conductores: γ ≈ (jωμσ)1/2 = (ωμσ)1/2 𝑒 𝑗45. (2.31). Por lo tanto: α ≈ β ≈ (ωμσ/2)1/2. (2.32). Como tanto “𝛼” como “𝛽” son grandes, la onda propagada se atenúa rápidamente con un gran desfasaje, haciéndose muy pequeña la velocidad de propagación, comparable a la velocidad del sonido en el aire. 2. b) σ/ (ωε) << 1 el material se considera buen dieléctrico [27]..