Confección de un manual de consulta y ejercitación para la asignatura Mediciones Electrónicas

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones. TRABAJO DE DIPLOMA “Confección de un manual de consulta y ejercitación para la asignatura Mediciones Electrónicas”. Autor: Antonio Tella López Tutor: Dr. Carlos Roche Beltrán. Santa Clara 2011 “Año 53 de la Revolución”.

(2) Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones. TRABAJO DE DIPLOMA “Confección de un manual de consulta y ejercitación para la asignatura Mediciones Electrónicas” Autor: Antonio Tella López E-mail: [email protected] Tutor: Dr. Carlos Roche Beltrán Profesor Titular Departamento Electrónica y Telecomunicaciones E-mail: [email protected] Santa Clara 2011 “Año 53 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) DEDICATORIA. A: Mi familia y en especial a mi madre, que tanto me han apoyado en toda mi vida. A: Mi novia y mis amigos por brindarme su apoyo en todo momento..

(5) AGRADECIMIENTOS. A: Mi tutor Dr. Carlos Roche Beltrán por su apoyo incondicional. 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..

(6) 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. Diagnóstico de las necesidades de disponer de un manual de ejercitación para la asignatura Mediciones Electrónicas para mejorar el proceso de enseñanzaaprendizaje. 3. Identificación de las facilidades que aporta el PROTEUS para la simulación de circuitos electrónicos en el caso de las Mediciones Electrónicas.. 4. Confección de un manual de ejercitación para la asignatura Mediciones Electrónicas. para. los. estudiantes. de. la. carrera. de. Ingeniería. en. Telecomunicaciones y Electrónica.. 5. Actualización del curso en Moodle con los materiales desarrollados para los estudiantes de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica. 6. Elaboración del informe final del trabajo de diploma.. _________________ Firma del Autor. _____________________ Firma del Tutor.

(7) RESUMEN En el presente trabajo de diploma se desarrolla un manual de consulta y ejercitación para facilitar el proceso enseñanza-aprendizaje de la asignatura Mediciones Electrónicas; incluyendo la incorporación de este 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 las ventajas que se le han atribuido a las TIC como instrumentos de mejora de los procesos de enseñanza-aprendizaje. Para la confección del manual de consulta y ejercitación se tuvo en cuenta el programa analítico de la asignatura Mediciones Electrónicas, dicho manual se conforma por los distintos temas tratados en el curso y está compuesto por ejercicios resueltos y propuestos para la autopreparación de los estudiantes. Además presenta circuitos simulados en el software PROTEUS con el objetivo de acercar al estudiante a la experimentación real y lograr un mejor uso de las TIC..

(8) TABLA DE CONTENIDOS. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 1 CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA ............................................................................. 4 1.1 Ventajas de las TIC. ................................................................................................. 4 1.2 El impacto de las TIC en la pirámide triangular interactiva. ...................................... 5 1.2.1 La influencia en los profesores .......................................................................... 7 1.2.2 La influencia en los alumnos. ............................................................................ 9 1.2.3 La organización del proceso interactivo: las condiciones................................. 11 1.3 Integración de las TIC al currículo. ......................................................................... 13 1.3.1 Tendencias que se presentan en la enseñanza de las Mediciones Electrónicas. ................................................................................................................................. 13 1.3.2 Empleo de herramientas de simulación ........................................................... 14 1.3.3 Empleo de la instrumentación virtual ............................................................... 14 1.3.4 Ambientes virtuales de enseñanza-aprendizaje .............................................. 15 1.3.5 Plataformas interactivas .................................................................................. 17 CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS ............... 20 2.1 Diagnóstico de necesidades .................................................................................. 20 2.1.1 Métodos Empleados........................................................................................ 21 2.1.2 Análisis de resultados. .................................................................................... 22 2.1.3 Regularidades ................................................................................................. 27 2.2 Las Mediciones Electrónicas en el plan de estudios D. .......................................... 27 2.3 Principales temas de las Mediciones Electrónicas tratados en diferentes universidades del mundo. ............................................................................................ 29 2.4 Tendencias actuales en la enseñanza de las Mediciones Electrónicas. ................. 30.

(9) 2.5 Estructura del manual de consulta y ejercitación. ................................................... 32 CAPÍTULO 3: EL CURSO DE MEDICIONES ELECTRÓNICAS EN LA PLATAFORMA INTERACTIVA MOODLE. ............................................................................................... 35 3.1 Características principales de la plataforma Moodle. ............................................. 35 3.1.1 Ventajas de Moodle......................................................................................... 36 3.1.2 Desventajas de Moodle ................................................................................... 36 3.1.3 Módulos de Moodle ........................................................................................ 36 3.2 Metodología docente-organizativa ......................................................................... 40 3.3 Características generales del manual de consulta y ejercitación para la asignatura Mediciones Electrónicas. ............................................................................................. 43 3.4 Implementación del Manual de consulta y ejercitación. .......................................... 44 CONCLUSIONES ............................................................................................................ 46 RECOMENDACIONES .................................................................................................... 47 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 48 ANEXOS ......................................................................................................................... 51.

(10) INTRODUCCIÓN. INTRODUCCIÓN El desarrollo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) ha permitido la creación de nuevos escenarios de interacción y en el caso específico de la educación, nuevos entornos de enseñanza y aprendizaje reales y virtuales, soportados en los nuevos recursos informáticos y de comunicaciones. Referido a la Facultad de Ingeniería Eléctrica (FIE) de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas (UCLV) 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 Cárdenas (2007), Marrero (2008) y Pérez (2010), los cuales se han concretado en la preparación de mapas conceptuales y objetos de aprendizaje, así como en la preparación de un curso virtual en Moodle. No obstante, los resultados alcanzados hasta el momento no son suficientes para mejorar el proceso enseñanza-aprendizaje,. 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: ¿Cómo elaborar un manual de consulta y ejercitación sobre contenidos de la asignatura Mediciones Electrónicas debidamente organizado y estructurado que permita la autopreparación de los estudiantes con el apoyo de las TIC? Como objetivo general de esta investigación, se planteó el siguiente: Confeccionar un manual de consulta y ejercitación que permita facilitar el estudio de la asignatura Mediciones Electrónicas con el uso de las TIC. Partiendo del objetivo general y realizando una subdivisión de este, surgen los objetivos específicos siguientes: 1. Analizar los antecedentes teóricos y metodológicos sobre el tema de estudio a partir de la revisión bibliográfica.. 1.

(11) INTRODUCCIÓN 2. Diagnosticar las necesidades de disponer de un manual de consulta y ejercitación para la asignatura Mediciones Electrónicas para mejorar el proceso de enseñanzaaprendizaje. 3. Confeccionar un manual de consulta y ejercitación para la asignatura Mediciones Electrónicas. para. los. estudiantes. de. la. carrera. de. Ingeniería. en. Telecomunicaciones y Electrónica. 4. Realizar las simulaciones correspondientes a los circuitos incluidos en los problemas. 5. Actualizar el curso en Moodle con los materiales desarrollados para los estudiantes de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica.. A partir de los objetivos se derivan las siguientes interrogantes científicas: 1. ¿Cuáles son los antecedentes teóricos y metodológicos del tema de estudio? 2. ¿Cuáles son las necesidades para disponer de un manual de consulta y ejercitación para la asignatura Mediciones Electrónicas? 3. ¿Cómo confeccionar un manual de consulta y ejercitación para la asignatura Mediciones Electrónicas? 4. ¿Cómo realizar las simulaciones correspondientes a los circuitos incluidos en los problemas? 5. ¿Cuáles son los materiales desarrollados para actualizar el curso en Moodle?. Con este trabajo de diploma se pretende contribuir a la mejora del proceso enseñanza aprendizaje de la asignatura Mediciones Electrónicas, debido a la confección un manual de consulta y ejercitación El. trabajo. queda. estructurado. en:. introducción,. tres. capítulos,. conclusiones,. recomendaciones, referencias bibliográficas y anexos. En el primer capítulo, se abordan aspectos tales como las ventajas de las TIC; el impacto de las TIC en la pirámide triangular interactiva, la influencia de las TIC en los alumnos, las tendencias que se presentan en la enseñanza de las Mediciones Electrónicas, las herramientas de simulación y la instrumentación virtual Además, plantea la utilización de plataformas interactivas para el desarrollo de cursos virtuales que complementen la enseñanza presencial. En el segundo capítulo, se refleja el resultado del estudio diagnóstico realizado a los estudiantes que han cursado la asignatura en el curso 2010-2011. También se definen los. 2.

(12) INTRODUCCIÓN métodos del nivel teórico y del nivel empírico utilizados en la investigación, se hace un análisis del plan de estudio D de la asignatura Mediciones Electrónicas, se enuncian los principales temas de las Mediciones Electrónicas tratados en diferentes universidades del mundo, así como las tendencias actuales en la enseñanza de las Mediciones Electrónicas y se propone la estructura del Manual de consulta y ejercitación. Por último, el tercer capítulo se dedica a reflejar los resultados del análisis del curso en Moodle, se fundamentan las modificaciones necesarias, y finalmente se muestra. las. características generales del manual de consulta y ejercitación así como su implementación y ejemplos ilustrativos.. 3.

(13) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA. CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZAAPRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA 1.1 Ventajas de las TIC. Las ventajas que se han atribuido a las TIC como instrumentos de mejora de los aprendizajes de los alumnos son numerosas (Expósito, 2004:3). 1. Su capacidad para crear contextos de aprendizaje que abren nuevas posibilidades de información y de comunicación y que conectan con alguna de las competencias que son necesarias para desenvolverse en el siglo XXI. 2. Su interactividad. Los estudiantes pueden adentrarse con más facilidad en experiencias de aprendizaje en las que reciben nueva información, están en contacto con otros aprendices, comprueban sus avances y dificultades y pueden ensayar estrategias diferentes para construir sus conocimientos. 3. Los programas informáticos pueden transformar nociones abstractas en modelos figurativos, lo que facilita su comprensión y su aprendizaje. En cuarto lugar, la utilización de las computadoras en la escuela aproxima el entorno escolar a otros entornos del alumno [familia, amigos], lo que facilita la transferencia de los aprendizajes de unos contextos a otros. Y finalmente, la computadora puede ampliar las relaciones de los alumnos y de los profesores con otros maestros o aprendices. Es posible establecer relaciones con otras clases, otras escuelas, otros centros de trabajo, otros grupos innovadores, de tal forma que profesores y alumnos se encuentran con profesores y alumnos que comparten sus mismos objetivos o con profesionales que van por delante pero que están dispuestos a ser los maestros. Expósito (2004:4) destaca que todo esto es posible si existe un modelo o proyecto pedagógico que permita explotar estas posibilidades. Esta idea es fundamental, pues manifiesta la necesidad de poner las TIC al servicio de la enseñanza y no al revés. Destaca la necesidad de buscar nuevos modelos de enseñanza-aprendizaje que utilicen adecuadamente los recursos de las TIC que estén disponibles en el contexto sociocultural. Si no es así, los alumnos pueden dedicar su tiempo a actividades superficiales, a conocer información desconectada o a establecer relaciones informales. El alumno puede haber buscado y comprendido la información, pero si no hay un esfuerzo de elaboración y de reorganización de los conocimientos tal vez haya malogrado su. 4.

(14) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA tiempo. En ocasiones, el esfuerzo que alumnos y profesores realizan para entender el manejo de la computadora y seguir las instrucciones que conducen a los textos previstos puede limitar el trabajo de elaboración conceptual. El alumno termina la sesión con la sensación de que ha visto y buscado mucho, pero que ha aprendido poco. No es extraño, por ello, que exista una amplia prevención en determinados sectores del ámbito educativo hacia la utilización de. la computadora como herramienta para el aprendizaje de los. alumnos, en parte por las razones anteriormente apuntadas y, en parte, también por las dificultades y el esfuerzo que supone su correcta utilización. “El proceso de utilizar la tecnología para mejorar el aprendizaje no es nunca solamente un asunto técnico, al que afecta solo las propiedades educativas del hardware o del software. Como un libro de texto o cualquier otro objeto cultural, los recursos tecnológicos para la educación –bien un software de simulación científica o un ejercicio de lectura interactiva– funcionan en un contexto social, mediados por conversaciones de aprendizaje con los iguales y los maestros” (Atkinson, 1969:230). Lo que se pone de relieve, por tanto, en estas reflexiones es que el modelo de referencia utilizado en el proceso de enseñanza y aprendizaje es el factor central para valorar las potencialidades de las tecnologías de la información.. 1.2 El impacto de las TIC en la pirámide triangular interactiva. Los modelos educativos, los objetivos, los lugares, los tiempos, los programas, los contenidos, la organización, las condiciones, el papel de profesores y alumnos o las relaciones mutuas pueden ser diferentes cuando se utilizan las TIC en la escuela que cuando no se utilizan. La incorporación de las TIC en la enseñanza es una dimensión importante que puede alterar el proceso de enseñanza, pero no es la única ni la más decisiva (Del Monte, 2005). Esta pluralidad de factores que condicionan el tipo de enseñanza en la que se está utilizando las TIC ha conducido a una multiplicidad de clasificaciones. En unos casos se utiliza como variable diferenciadora el modelo educativo empleado; en otros, la extensión de su utilización es la variable principal; en ocasiones, los objetivos de su aplicación educativa o el método didáctico que se emplea es el factor relevante; algunas clasificaciones, finalmente, combinan dos indicadores para ofrecer una imagen más ajustada de los proyectos en curso. A pesar de su interés para ordenar un campo tan. 5.

(15) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA disperso, en el que existe una aparición de experiencias y de proyectos, estas clasificaciones tienen el riesgo de transmitir una visión demasiado reducida y ordenada de la realidad de las TIC en la educación. Del Monte (2005), escribe un modelo sobre el aprendizaje escolar a partir de una pirámide triangular enmarcada, es decir, que se sitúa en un marco o contexto determinado y se ve sometida a las presiones de las condiciones en las que se desarrolla. Desde esta perspectiva, que integra múltiples aportaciones del enfoque constructivista y que está teniendo una enorme influencia en la práctica educativa, es posible analizar con rigor la influencia de las TIC. Este análisis no puede, por tanto, reducirse al impacto de las TIC en uno solo de los vértices del triángulo, que debe comprobar qué está sucediendo en el proceso interactivo de los diferentes elementos (ver figura 1.1). En primer lugar, es de destacar la importancia de las relaciones entre los alumnos. Es cierto que en la dimensión “Los alumnos que aprenden” se integraban ya las relaciones entre los iguales, pero de esta forma obtienen un estatus más relevante. Así se destaca, además, que la actividad del profesor se modifica cuando se orienta hacia los alumnos individuales como cuando organiza la docencia para grupos de alumnos que trabajan en común. Lo mismo sucede con los contenidos en la enseñanza y con los objetivos educativos que se pretenden conseguir. En segundo lugar, en la pirámide se destaca el vértice superior, elemento que establece la “altura” de las interacciones. En este vértice se sitúa la acción del profesor.. Figura 1.1. Representación del aprendizaje escolar en una pirámide triangular.. 6.

(16) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA En tercer lugar, el hecho de que la pirámide se sitúe dentro de un marco concreto destaca la influencia del contexto, de la organización y de las condiciones de la enseñanza. Una dimensión siempre importante pero que en el caso de los programas nuevos, como es el de las TIC, necesita una especial atención. El análisis de la amplitud de su aplicación en la escuela, de los equipos y programas informáticos disponibles, de las ayudas técnicas o de la organización del espacio del aula ayuda enormemente a comprender cómo se están utilizando las TIC, qué dificultades existen y cómo se están estableciendo las relaciones entre los cuatro elementos de la pirámide. La imagen de la pirámide triangular ha servido de modelo de referencia en la investigación realizada por Del Monte, (2005) en la que ha orientado el control de algunas variables para comprobar la influencia de las TIC en el proceso de enseñanza y aprendizaje. Por ello, se realizará un breve análisis de algunos estudios relevantes sobre el impacto de las TIC en los cinco elementos seleccionados: profesores, contenidos, alumnos, relaciones entre alumnos y condiciones de la enseñanza. 1.2.1 La influencia en los profesores El modelo de enseñanza El modelo de enseñanza que orienta la acción de los profesores es, como se ha apuntado anteriormente, la dimensión principal que diferencia unas prácticas educativas de otras, utilicen o no las TIC. Por ello, el análisis de cómo cada profesor organiza el proceso de enseñanza y aprendizaje e incorpora la utilización de las computadoras es un paso necesario para conocer y valorar su funcionamiento. De hecho, una de las clasificaciones más influyentes de la utilización de las TIC en la educación incorpora esta dimensión para ordenar los proyectos aplicados y diferencia, en síntesis, dos modelos o concepciones alternativos: el modelo transmisivo y el modelo constructivista (Cognition And Technology Group At Vanderbilt, 1996: 807-841). En el modelo transmisivo (ver figura 1.2), el objetivo de la enseñanza es que el alumno aprenda determinados contenidos ya establecidos, sobre los que posteriormente deberá rendir cuentas en el examen o evaluación correspondiente. Las TIC sirven de ayuda en este proceso y contribuyen a que el alumno amplíe la información, realice ejercicios o establezca alguna relación interactiva. Se considera que la utilización de un sistema multimedia enriquece la información y es más atractivo para los alumnos por lo que su empleo en la enseñanza es normalmente beneficioso (Del Monte, 2005).. 7.

(17) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA Del Monte (2005) señala como modelo alternativo al constructivista (ver figura 1.3) que pone el énfasis principal en la actividad mental constructiva del alumno y en sus procesos de descubrimiento, en la negociación social de los significados y en el papel del profesor como apoyo, regulador y canalizador de esta dinámica. Según Lajoie (2000), el modelo constructivista no se plantea aprender sobre la tecnología sino aprender con la tecnología, de tal forma que su utilización contribuya al desarrollo de las capacidades estratégicas del alumno. Estos autores presentan en esta perspectiva epistemológica diferente, que el enfoque constructivista que incorpora las TIC en su acción educativa avanza en una doble dirección. Por una parte, los programas que utiliza buscan acomodarse al propio funcionamiento cognitivo de los alumnos. De esta forma, el programa puede adaptarse a la manera como el alumno está utilizando sus estrategias mentales, analizando sus itinerarios de aprendizaje y ajustándose al modo como está actuando. Los programas de computadora intentan simular la cognición humana y proporcionar el andamiaje necesario para que los alumnos puedan avanzar en sus aprendizajes.. Figura 1.2 Representación del Modelo Transmisivo. Figura 1.3 Representación del Modelo Constructivista. 8.

(18) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA Collins y otros autores (1989: 453-494) recrean un ejemplo de esta orientación con la utilización de un modelo de aprendiz en el que un experto realiza la actividad mientras el estudiante observa, luego le guía en la práctica y finalmente va retirando su apoyo en la medida en que este trabaja con autonomía. Por otra parte, además, los programas se diseñan para facilitar la actividad autónoma del alumno y se plantean como situacionesproblema que el alumno debe resolver o como proyectos que los alumnos deben elaborar en común, lo que subraya el elemento de cooperación entre los iguales. Esta distinción entre dos modelos alternativos y relativamente antagónicos no es tan nítida en las aulas. En la práctica pedagógica es habitual encontrar enfoques mixtos y complementarios en los que ambos modelos se entrecruzan en la organización de la enseñanza, en la metodología utilizada, en la ayuda que se proporciona a los alumnos, en las actividades que se les plantea, en las formas de colaboración o en la evaluación de sus aprendizajes. No es extraño encontrar en muchos profesores una planificación de la enseñanza de corte constructivista junto con una evaluación exclusivamente sumativa de los alumnos en clara correspondencia con un modelo transmisivo del conocimiento. (Del Monte, 2005:12). En cualquiera de estas opciones, es preciso reiterar que el modelo educativo que sustenta la acción de los docentes tiene una importancia central para comprender la utilización y el impacto de las TIC en los aprendizajes de los alumnos. 1.2.2 La influencia en los alumnos. Leer en la pantalla suele ser más lento e incita a buscar nueva información en vez de centrar al lector en la comprensión del texto. Trahtemberg (2001), en una ponencia crítica con las TIC dirigida a los ministros de educación latinoamericanos ha alertado de los problemas que pueden suscitarse si no se tiene una actitud vigilante: “En el mundo de los medios audiovisuales hay una estimulación hacia la observación de vídeos, filmes y televisión, lo cual produce tres beneficios cognitivos: avance en las habilidades de alfabetización visual, mejor adquisición de la información en general y mejor adquisición de la información de acción. Pero a la vez produce tres resultados contraproducentes: decrecimiento de la capacidad de imaginación, decrecimiento del esfuerzo mental al usar el medio visual y decrecimiento de la atención hacia la información puramente verbal. ¿Cómo hacer. 9.

(19) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA para sacar el mejor provecho de las nuevas tecnologías y compensar los posibles perjuicios?” (Del Monte, 2005:17). Otra de las cuestiones que debe analizar es el efecto diferencial de las TIC en el aprendizaje de los alumnos. ¿Afecta por igual a todos ellos? ¿Existen habilidades que permiten a unos alumnos sacar más partido que a otros de los proyectos educativos que incorporan los sistemas multimedia? Las investigaciones de Mayer (2001) apuntan a que el conocimiento de los alumnos y las habilidades espaciales tienen un efecto diferencial en su aprendizaje con materiales multimedia. En el primer caso, cuando el diseño de los materiales es bueno, los aprendices con menos conocimiento se benefician más de materiales bien diseñados que los aprendices con buenos conocimientos. La razón teórica es que los aprendices con buenos conocimientos son capaces de usarlo para compensar la falta de orientación de los materiales pobremente elaborados, mientras que los alumnos con menos conocimientos rinden mejor cuando los materiales están bien diseñados y les ayudan a procesar la información. En el segundo caso, los materiales bien diseñados son más beneficiosos para los aprendices con altas habilidades espaciales, ya que poseen la capacidad cognitiva para integrar mentalmente las representaciones visual y verbal a partir de una eficaz presentación multimedia; por el contrario, los alumnos con bajas habilidades espaciales deben dedicar una mayor capacidad cognitiva a mantener las imágenes presentadas en la memoria ya que es menos probable que tengan suficiente capacidad disponible para integrar las representaciones verbal y visual. Otra de las cuestiones importantes que se plantean al estudiar el aprendizaje de los alumnos es el papel que ocupa el interés y la motivación. Todavía no existe un modelo integrado de los factores cognitivos y motivacionales que están presentes en el proceso de aprendizaje, ni tampoco ha existido una aplicación sistemática de lo ya conocido a la práctica educativa. Es posible que la utilización de la TIC en el proceso de enseñanza y aprendizaje impulse el estudio sobre la influencia de los factores motivacionales y sobre el efecto de los contenidos de la enseñanza capaces de suscitar el interés de los alumnos. ¿Mejoran las TIC la motivación de los alumnos? ¿O exigen un alumno ya motivado? Algunos estudios han comprobado que los alumnos que tienen éxito en los cursos a distancia son automotivados, independientes, autodirigidos y con gusto por la expresión escrita (Del Monte, 2005:19).. 10.

(20) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA Si esta conclusión se extendiera también a la enseñanza presencial, supondría que los alumnos con mayor motivación tienen más probabilidades de mejorar su aprendizaje con las TIC. Hay que tener en cuenta que la incorporación de las TIC en la educación obligatoria está basada en la enseñanza presencial, pero tiende a prolongarse en actividades extraescolares en las que se exige la utilización de Internet. Una hipótesis plausible es que los alumnos menos motivados para el aprendizaje tradicional se sentirán más atraídos por los contenidos cuando se utilicen las TIC siempre que exista un control y una orientación del profesor, pero disminuirá su interés y perseverancia cuando deban hacer uso de ellas fuera de las horas de clase debido a la ausencia del control del profesor. Llegados a este punto, en el que se abre la posibilidad de proseguir el aprendizaje fuera del horario escolar a través de Internet, merece la pena apuntar los problemas que surgen cuando los alumnos no disponen de computadora o Internet en su casa para realizar estas tareas. En primer lugar, es posible que las habilidades de los alumnos para buscar información sean menores. En segundo lugar, existe menos apoyo en su casa ante los problemas que puedan encontrar. Y, finalmente, no disponen de los medios adecuados por lo que sus oportunidades se reducen. Hay, por tanto, un claro riesgo de que la incorporación de las TIC en la enseñanza amplíe las desigualdades entre los alumnos ya que los alumnos con mayor probabilidad de carecer de computadora en su casa son, además, aquellos que viven en contextos sociales y culturales menos favorecidos, todo lo cual va a repercutir negativamente en sus aprendizajes. Esta situación plantea una nueva exigencia a los centros para que garanticen condiciones similares a todos sus alumnos. Facilitar que el aula de informática esté disponible para los alumnos por la tarde o llegar a acuerdos con la administración local para que estos alumnos dispongan de lugares adecuados, se convierte en una tarea que los centros no pueden eludir. 1.2.3 La organización del proceso interactivo: las condiciones. La presencia de las TIC en el proceso de enseñanza y aprendizaje puede revestir muy diversas formas. Un criterio que ayuda a clasificar su utilización es el espacio-temporal. Las TIC pueden incorporarse a la enseñanza durante un tiempo en una sola área curricular o durante todo el curso en esa área, o en varias áreas, o en toda la escuela, o en conexión con varias escuelas. Las combinaciones son, por tanto, muy numerosas. Los tipos más característicos son los referidos a una parte de la escuela, a toda la escuela o a. 11.

(21) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA la escuela en colaboración con otras escuelas. El esfuerzo, la preparación de los profesores, la infraestructura necesaria, los sistemas organizativos y la metodología son muy diferentes según sea una u otra la forma elegida. El hecho de que las TIC se utilicen en la enseñanza presencial o a distancia establece también una clara diferencia en su diseño y organización y en las repercusiones que se producen en la pirámide interactiva. La relación cara a cara del profesor con los alumnos en la enseñanza presencial establece una dinámica muy distinta de la que se produce en la enseñanza a distancia. El diseño de los contenidos y de los sistemas de evaluación es también diferente así como las relaciones que se establecen entre el alumno y el profesor y los alumnos entre sí. Aunque las diferencias entre una y otra situación instruccional son nítidas, conviene recordar que las relaciones entre ambas se entrecruzan en ocasiones, dando lugar a fórmulas mixtas. La enseñanza presencial puede prolongarse en actividades “on line” durante periodos prolongados de tiempo, en donde se pueden incluir trabajos en equipo. A su vez, la enseñanza a distancia puede completarse con encuentros directos que abren el camino a tareas conjuntas de los participantes (Del Monte, 2005). La extensión de las TIC en la enseñanza y su modalidad presencial o a distancia ayuda a describir y a clasificar las innumerables experiencias existentes, pero no agotan los factores que condicionan la práctica de la enseñanza. Existe un buen número de condicionantes en la organización del proceso de enseñanza y aprendizaje que deben también tenerse en cuenta. El número de computadoras disponibles para los alumnos es una de ellas. No es lo mismo que todos los alumnos dispongan de computadora en su aula habitual, que haya una computadora para cada dos alumnos o que solo exista un aula de informática a la que los alumnos sólo pueden ir en contadas ocasiones. La presencia de un técnico en informática en el centro que resuelva los problemas de los profesores con las computadoras es también un factor relevante, ya que da confianza a los docentes y extiende las posibilidades de utilización. La existencia de una red cuidada y ampliada, en la que permanentemente se están buscando nuevas oportunidades, crea una dinámica favorable a la incorporación de las TIC en el proceso de enseñanza y aprendizaje. Finalmente, la existencia de programas adecuados es una variable importante. Su disponibilidad en el centro hace posible su empleo por los profesores. Pero también puede suceder que sean los mismos profesores quienes diseñan los programas o se. 12.

(22) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA hacen con ellos mientras participan en redes de intercambio de experiencias. La conciencia en un centro de las ventajas de la incorporación de las TIC puede generar una dinámica de cambio notable entre los profesores y puede, al mismo tiempo, abrir el camino de formas nuevas de cooperación y de apoyo mutuo. La aceptación de las TIC como una herramienta básica en un centro puede transformar la cultura del mismo y abrir vías insospechadas de innovación y de desarrollo profesional (Del Monte, 2005). 1.3 Integración de las TIC al currículo. 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 de almacenamiento, procesamiento, visualización, transmisión y/o control (Pérez, Álvarez, Campo, Ferrero & Grillo, 2004). Como consecuencia del desarrollo tecnológico en los últimos años, la instrumentación electrónica ha evolucionado considerablemente, clasificándose dentro de las tecnologías complejas que según Valdés (1997) establece que son aquellas que están constituidas por un conjunto de componentes básicos y de subsistemas de complejidad creciente que a partir de un cierto nivel se describen mediante un conjunto de conceptos básicos no excluyentes entre sí, que se subdividen a su vez en uno o más niveles de subconceptos asociados o excluyentes entre sí. Por consiguiente, en el marco de la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, es necesario el estudio de la asignatura Mediciones Electrónicas, para proporcionar. al. estudiante. los. conocimientos. y. habilidades. necesarias. para. desempeñarse adecuadamente frente a los requerimientos actuales.. 1.3.1 Tendencias que se presentan en la enseñanza de las Mediciones Electrónicas. Salaverría (2003) es de la opinión que el avance que ha experimentado la Microelectrónica en los últimos años ha permitido que herramientas antes reservadas para grandes sistemas informáticos o empresas, se encuentren ahora a disposición de la mayoría de los usuarios. Entre ellas se pueden citar: . Simulación. . Instrumentación virtual. 13.

(23) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA Es por ello que en los planes de estudio de la asignatura Mediciones Electrónicas, en los centros rectores de la Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica de Cuba y el extranjero, se incluyan temas referidos al estudio y aplicación de las mencionadas herramientas.. 1.3.2 Empleo de 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. 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 si, 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 ejecutan, han hecho de la simulación una herramienta muy eficaz y por lo tanto imprescindible (Salaverría, 2003). En los planes de estudio de varias universidades alrededor del mundo se utilizan las herramientas de simulación en la enseñanza de las Mediciones Electrónicas, fundamentalmente en las prácticas de laboratorio como complemento de la parte teórica. 1.3.3 Empleo de la instrumentación virtual ¿Qué es la instrumentación virtual? Mucho se habla por estos días de instrumentación virtual y las facilidades que la misma ofrece. El concepto de instrumentación virtual nace a partir del uso de la computadora. 14.

(24) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA como instrumento de medición de variables físicas representadas por señales analógicas de corriente o voltaje (National Instrument, 2007). En su principio, la instrumentación virtual fue utilizada para medir señales tales como temperatura, presión, etc. Pero en realidad el concepto de instrumentación virtual va más allá de la simple medición de corriente o voltaje; sino que involucra el procesamiento, análisis, almacenamiento y distribución de los datos e información relacionados con la medición de una o varias señales específicas. El instrumento virtual no solo realiza la adquisición de las señales, sino que además incluye la interfaz hombre-máquina, las funciones de análisis y procesamiento de las señales, el almacenamiento de los datos y la comunicación con otros equipos. El instrumento virtual se define entonces como el conjunto de software y hardware que agregado a una PC permite a los usuarios interactuar con la computadora como si se estuviera utilizando un instrumento electrónico hecho a medida (National Instrument, 2007). El término virtual nace precisamente de la funcionalidad y apariencia que se logra al utilizar la computadora como “instrumento” creando así una flexibilidad que no depende del fabricante como en el caso de los instrumentos tradicionales (Rivera, Hidalgo & Fernández, 2001). El potencial que ofrecen las redes de computadoras, especialmente Internet en la educación, capacitación y entrenamiento, ha estimulado la investigación en sistemas integrados de enseñanza-aprendizaje que, además de proporcionar material educativo multimedia, permitan clasificar, planificar, evaluar y orientar las actividades de los alumnos, para que estos aprendan eficientemente.. 1.3.4 Ambientes virtuales de enseñanza-aprendizaje Se entiende por ambiente virtual de aprendizaje al espacio físico donde las nuevas tecnologías tales como los sistemas satelitales, Internet, los multimedia, y la televisión interactiva, entre otros, se han potenciado rebasando al entorno escolar tradicional que favorece al conocimiento y a la apropiación de contenidos,. experiencias y procesos. pedagógico-comunicacionales. Están conformados por el espacio, el estudiante, el asesor, los contenidos educativos, la evaluación y los medios de información y comunicación (Hernández, 2002).. 15.

(25) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA Al estudiar el desarrollo de un entorno de aprendizaje virtual es necesario garantizar varios aspectos que permitan identificar las ventajas sobre el ambiente de aprendizaje tradicional, dentro de ellos se encuentran los siguientes: . Los estudiantes, usuarios potenciales del ambiente de aprendizaje virtual, deben aprender de una forma efectiva a través de su interacción con el ambiente, entre ellos mismos y con el profesor.. . El programa debe hacer uso de un adecuado modelo de aprendizaje, centrado más en el proceso que en el producto.. Necesidad de redefinir los procesos de enseñanza universitaria para entornos virtuales En este marco es donde se hace necesario profundizar la reflexión sobre los modos de aprender y organizar el aprendizaje, ya que el valor agregado que significa el desarrollo de las TIC puede ser limitado si simplemente se incorpora en organizaciones y prácticas tradicionales. Son aún muy escasos los trabajos acerca de las técnicas educativas de participación en entornos de aprendizaje virtual, las formas de trabajo colaborativo y cooperativo en línea, las ventajas y limitaciones de este entorno para la motivación e interacción entre los participantes, la apertura y la extensión del espacio educativo universitario. En cierto modo, estos nuevos entornos demandan una nueva configuración del proceso didáctico e interpelan el modelo hasta entonces usado en la universidad. Esto conlleva el planteo de una modificación en los roles tradicionalmente desempeñado por los sujetos que participan en el acto didáctico: le otorgan otras dimensiones a la labor del profesor como el diseño de situaciones instruccionales o la tutoría del proceso de aprendizaje de sus alumnos y le requieren mayor participación y compromiso a los alumnos a partir de la constitución de grupos de aprendizaje. Esta flexibilización de las instituciones de educación superior implica cambios en la concepción de los alumnos, cambios en los profesores y cambios administrativos en relación con el diseño y distribución de la enseñanza y con los sistemas de comunicación que la institución establece, en otros términos, cambios en los modelos de gestión educativa hacia modelos flexibles. Reflexionar sobre las posibilidades que las redes ofrecen en el ámbito universitario y sobre el papel que éstas van a jugar en la. 16.

(26) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA configuración de los nuevos espacios educativos, no puede hacerse sin atender a su relación con la equidad social, la competitividad económica y la formación ciudadana. Es preciso destacar que las actuales tecnologías permiten la articulación de procesos sociales a distancia, ya sea en las áreas metropolitanas, entre las regiones o entre los continentes, con los cambios en los marcos de referencia que ello supone. En cualquier caso, entendemos que la evolución de estos fenómenos va en la dirección de las transformaciones en curso (deslocalización de los medios de producción, fragmentación del proceso de trabajo, individualización de las tareas, reconstrucción del proceso productivo mediante redes de comunicación, etc.), y no se limitan a los ámbitos tecnológico y económico, sino que afectan también a la cultura, a la comunicación y a las instituciones educativas (Juarros, 2007).. 1.3.5 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. Las TIC van marcando ya muy seriamente un cambio en el modelo tradicional en el cual se ha basado el proceso docente educativo, donde el profesor y el estudiante coinciden en forma sincrónica en el aula, el laboratorio, etc. El uso de las plataformas interactivas dentro de las TIC propone varias modificaciones al proceso antes mencionado. Entre las cuales podemos citar (Padrón, 2006): . La pizarra deja de ser lo principal en la actividad docente educativa.. . El concepto de aula física pierde su sentido ya que la misma puede ser ahora cualquier sitio donde se encuentre una computadora conectada a la red.. . El turno de clase no tiene un horario estrictamente delimitado ya que depende de los intereses y las posibilidades de los estudiantes.. 17.

(27) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA . Las fronteras físicas de la universidad se sustituyen por un nuevo ambiente de enseñanza virtual.. . El profesor se apoya en las TIC para difundir una participación activa de los estudiantes en la que el color, el sonido (música, voz), la simulación hacen más interesante el proceso de aprendizaje.. . Se enriquecen las relaciones sociales gracias a la comunicación a través del correo electrónico, chat, foros etc.. Según el análisis de Khan (citado en Boneu, 2007), una plataforma interactiva debe tener en cuenta algunos aspectos fundamentales tales como: diseño institucional, pedagógico, tecnológico, del interfaz, evaluación, gerencia, soporte, y ética de uso. Por lo que no se trata de colocar un curso en una computadora, sino que es necesaria una combinación de recursos, interactividad, apoyo y actividades de aprendizaje estructuradas. Por ser el software que se ocupa de la gestión de usuarios, cursos y servicios de comunicación las plataformas de e-learning deben cumplir algunas características como son: Interactividad: Conseguir que el estudiante tenga conciencia de que él es el protagonista de su formación. Los alumnos eligen sus propios horarios de estudio según las necesidades, se ponen en contacto de manera rápida con sus compañeros o su profesor, a través de herramientas como el chat, foros, correos, etc. Flexibilidad: Conjunto de funcionalidades que permiten que el software tenga una fácil adaptación en la organización donde se va a implementar. Esta adaptación se puede dividir en los siguientes puntos: . Capacidad de adaptación a la estructura de la institución.. . Capacidad de adaptación a los planes de estudio de la institución donde se quiere implantar el sistema.. . Capacidad de adaptación a los contenidos y estilos pedagógicos.. Escalabilidad: Capacidad de la plataforma de funcionar igualmente con un número pequeño o grande de usuarios. Se puede comenzar con un curso para una carrera (categoría en este caso) determinada y gradualmente añadir todos los cursos que se quieran en categorías diferentes, o en una misma categoría. Estandarización: Los cursos disponibles no son sólo los creados por la propia organización que hizo la plataforma, lo que sería una perdida de tiempo y dinero, sino que. 18.

(28) CAPÍTULO1: LAS TIC EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA también pueden ser creados por terceras personas que conozcan el manejo de la misma, o utilizarlos en plataformas que cumplan con los estándares. Cabrera (2006) señala que el uso de plataformas interactivas tiene una serie de ventajas entre las que se encuentran: . Flexibilidad de las condiciones espacio temporales en el proceso educativo.. . Proceso que se basa en el sujeto que aprende, de forma personalizada.. . Modelo en el cual los estudiantes involucrados trabajan, aprenden y comparten conocimiento bajo la tutela de una persona más experimentada.. . Hay una mayor influencia de la memoria visual y auditiva.. 19.

(29) CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS. CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS 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 la asignatura Mediaciones Electrónicas. 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 abordará los resultados al diagnóstico de las necesidades, también la estructura del manual de consulta y ejercitación y el empleo del PROTEUS como herramienta para realizar la simulación de circuitos característicos de las Mediciones Electrónicas. 2.1 Diagnóstico de necesidades En el perfeccionamiento del proceso de enseñanza-aprendizaje dentro de la asignatura Mediciones Electrónicas, el diagnóstico de las necesidades juega un papel fundamental para determinar todas las carencias, debilidades o deficiencias que se presentan dentro de dicho contexto, y por consiguiente proponer soluciones para las mismas. Partiendo de las bases que fundamentan el análisis de necesidades, hemos realizado un diagnóstico de las mismas para poder accionar correctamente en la propuesta de solución en el entorno del proceso de enseñanza-aprendizaje en la asignatura Mediciones Electrónicas. El manual de consulta y ejercitación se diseña a partir del diagnóstico de las necesidades. Borges (1996) ha definido el diagnóstico como el proceso de toma de decisiones concebido sobre la base de un cúmulo de informaciones conscientemente recopiladas,. 20.

(30) CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS cuyo objetivo es diseñar un sistema coherente de acciones pedagógicas que satisfagan las necesidades específicas de cada individuo y le permita alcanzar las metas. Entre sus rasgos se encuentran el carácter pronosticador, personalizado, desarrollador, dinámico y continuo. Por supuesto que la estrategia educativa, que emane del diagnóstico, se planifica de acuerdo a los objetivos del mismo; teniendo en cuenta los resultados del proceso de caracterización y dilucidando con claridad cuáles son las necesidades educativas para alcanzar el desarrollo del objeto en cuestión.. 2.1.1 Métodos Empleados Los métodos del nivel teórico. permitieron el procesamiento de toda la información. relacionada con la problemática método analítico-sintético,. objeto de. estudio, utilizando fundamentalmente el. inductivo-deductivo, el histórico-lógico y el sistémico-. estructural para el arribo a consideraciones teóricas planteadas en el transcurso de la investigación. . Analítico - sintético:. Permitió el análisis de las materiales informáticos en general para posteriormente sintetizar cuales eran los aspectos básicos a integrar que contribuyan a fomentar y desarrollar la motivación en los estudiantes a una correcta utilización de los mismos en su estudio independiente, además de permitir la síntesis de aspectos teóricos relacionados. con las TIC como. motivador y mediador del proceso de enseñanza-. aprendizaje. . Histórico - lógico (antecedentes de la temática). La utilización de este método permitió resumir el comportamiento evolutivo del proceso de introducción de las TIC, en general propició que se ganara en claridad referente al desarrollo y evolución sobre el uso y aplicación de las TIC en el proceso de enseñanzaaprendizaje de las Mediciones Electrónicas. . Inductivo – Deductivo. La inducción como forma de razonamiento con la cual se pasa de casos particulares a un conocimiento general, reflejando lo que hay de común en los fenómenos individuales, se aplica para llegar a conocer las características generales de los estudiantes que cursan el 3er año de la carrera Telecomunicaciones y Electrónica.. 21.

(31) CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS La deducción es la forma de. razonamiento de la cual se pasa de conocimientos. generales a otro de menor nivel de generalidad. Se puede basar en el conocimiento por el profesor de las características individuales de los alumnos, tales como su actitud ante la asignatura, el nivel de desarrollo de sus habilidades en el aula para sobre esta base el profesor estimular la formación de intereses cognitivos en los alumnos. Las características generales de la educación participativa conducirán a. fomentar. individualmente la motivación en los alumnos. Se hace un análisis de los criterios dados por diferentes autores que han trabajado la temática y para llegar a potenciar la esfera motivacional de los alumnos se hace necesario estudiar una muestra representativa lo que nos permitirá llegar a una generalización. . Sistémico – Estructural.. Este método permitió la determinación de la estructura del manual de consulta y ejercitación, así como su dinámica de funcionamiento. Los métodos del nivel empírico, por su parte, posibilitaron realizar el diagnóstico de las necesidades de los estudiantes que cursan el 3er año de la carrera Telecomunicaciones y Electrónica, fueron utilizados la entrevista, análisis documental y la encuesta. . Encuesta:. Se realizó un cuestionario dirigido a una muestra de 26 estudiantes que cursan el 3er año de la carrera Telecomunicaciones y Electrónica. . Entrevista:. Se realizó una entrevista individual al profesor de la asignatura, con el objetivo de conocer su criterio sobre la importancia de la creación de un manual de consulta y ejercitación sobre la asignatura Mediciones Electrónicas para una mejor calidad del proceso enseñanza-aprendizaje con el uso de las TIC. . Análisis documental. Se analizó el programa de la asignatura Mediciones Electrónicas, además el programa de clases que se imparte en la FIE.. 2.1.2 Análisis de resultados. La recopilación de la información para el desarrollo del manual de consulta y ejercitación fue de obtención primaria y fue llevada a cabo a través de la encuesta, entrevista y análisis documental en los que se investiga sobre la disponibilidad de recursos materiales.. 22.

(32) CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS El objetivo de la encuesta realizada a la muestra de 26 estudiantes de 3er año de la carrera Telecomunicaciones y Electrónica (Anexo 1). es conocer su opinión sobre. aspectos que son de interés para mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Mediciones Electrónicas. En la pregunta 1 se busca conocer con que facilidad los alumnos se apropian de los contenidos tratados en la asignatura (figura 2.1), en la cual un 38.46% opina que sus conocimientos adquiridos en la asignatura son buenos, mientras que el 61.54% piensan que son regulares.. 70 60 50. Excelente. 40. Bueno. 30. Regular Mal. 20 10 0 Facilidad con que se apropian de los contenidos. Figura 2.1. Facilidad con que se apropian de los contenidos. La pregunta 2 indaga sobre la disponibilidad de los recursos necesarios para impartir la asignatura (figura 2.2), en este caso el 34.62% opinan que sí, mientras que el 65.38% opina que no se disponen de los recursos necesarios.. 23.

(33) CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS. 70 60 50. Si. 40. No. 30 20 10 0 Disponibilidad de los Recursos. Figura 2.2. Disponibilidad de los recursos. La pregunta 3 cuestiona si con un manual de consulta y ejercitación el proceso de aprendizaje tendrá mayor calidad (figura 2.3) al cual un 11.54% respondió que no sabía y un 88.46% dijo que si se mejoraría el proceso de aprendizaje.. 100 80 60. Si. 40. No se. 20 0 Mejora del Proceso de Enseñanza Aprendizaje con el Manual. Figura 2.3. Mejora del proceso enseñanza-aprendizaje con el manual. La pregunta 4 se refiere al tipo de material de apoyo que los estudiantes prefieren (figura 2.4), en la cual el 7.69% prefiere multimedia, el 34.62% prefiere sitios web y el 57.69% prefiere una plataforma interactiva.. 24.

(34) CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS. 60 50 Sitio Web. 40. Multimedia. 30. Plataforma Interactiva Otros. 20. No conozco. 10 0 Tipos de Materiales de Apoyo. Figura 2.4. Tipos de materiales de apoyo. La pregunta 5 muestra que si la utilización de los software de simulación les ayuda a profundizar lo impartido en clase (figura 2.5), dando a conocer un 92.31% que si ayuda profundizar lo impartido, mientras que un 7.69% opina que no.. 100 80 Si. 60. No 40 20 0 Utilización de los Software de Simulación. Figura 2.5. Utilización de los software de simulación. La pregunta 6 identifica cuáles son lo software de simulación que los estudiantes prefieren para trabajar en la asignatura (figura 2.6), un 11.54% prefiere el MULTISIM, un 23.08% prefiere el ORCAD y un 65.38% prefiere el PROTEUS.. 25.

(35) CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS. 70 60 50. MULTISIM. 40. MATLAB. 30. PROTEUS ORCAD. 20 10 0 Software de Simulación preferidos. Figura 2.6. Software de simulación preferidos. El objetivo de la entrevista realizada al profesor de la asignatura (Anexo 2) es conocer su opinión sobre aspectos que son de interés para mejorar el proceso de enseñanzaaprendizaje de la asignatura Mediciones Electrónicas. La entrevista al profesor de la asignatura mostró que existe correspondencia con lo planteado por los estudiantes, además que existen dificultades en los recursos disponibles en los laboratorios de computación y componentes para la realización de las prácticas reales ya que estos permitirían incidir directamente sobre la formación y motivación de los alumnos. En dicha entrevista el profesor dijo que es necesario complementar las clases presenciales con materiales de consulta que orienten al alumno en el estudio independiente y así a la plataforma interactiva Moodle se le confiere un destacado papel en la mejora del proceso enseñanza-aprendizaje al quedar implementados en ella los materiales desarrollados. El entrevistado dice que si existe material bibliográfico pero que estos no están estructurados por los temas que se imparten en clases, más bien son libros densos en los cuales, para un alumno se le puede hacer difícil encontrar un tema específico con rapidez. Finalmente considera muy importante el uso de las Tecnologías de las Información y la Comunicación como medio de apoyo a la asignatura Mediciones Electrónicas. Se revisó el Programa Analítico de la asignatura Mediciones Electrónicas (Anexo 3) para tener en cuenta el orden lógico del manual de consulta y ejercitación.. 26.

(36) CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS 2.1.3 Regularidades 1. Se pudo confirmar que la mayoría de los estudiantes que cursan el 3er año de la carrera de Telecomunicaciones y Electrónica consideran que no existen todas las facilidades creadas para apropiarse de los contenidos tratados en la asignatura. 2. Se pudo constatar que la mayoría de los estudiantes opinan que no se disponen de los recursos necesarios para impartir la asignatura. 3. La gran mayoría de los estudiantes opinan que con un manual de consulta y ejercitación de la asignatura Mediciones Electrónicas el proceso de aprendizaje tendrá mayor calidad. 4. Se pudo aclarar que la plataforma interactiva Moodle es la idónea para servir como apoyo a las clases. 5. La mayoría de los estudiantes opinan que un software de simulación ayuda a los estudiantes a profundizar los temas impartidos en clases. 6. Los. estudiantes. mayoritariamente. prefieren. utilizar. el. software. de. simulación PROTEUS. Atendiendo a estas regularidades se puede distinguir qu e los estudiantes necesitan más recursos para poder mejorar sus conocimientos sobre la asignatura y así el proceso enseñanza-aprendizaje tenga una mejor calidad. Además es necesario el uso de software de simulación para poder profundizar los conocimientos adquiridos sobre la asignatura, y sobre la plataforma interactiva Moodle incluir todos los materiales que se desarrollen para que los estudiantes puedan trabajar con ellos. 2.2 Las Mediciones Electrónicas en el plan de estudios D. La instrumentación electrónica ha avanzado vertiginosamente, alcanzando niveles de gran complejidad por lo que en la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica se hace necesario el estudio de la asignatura Mediciones Electrónicas como parte del plan para la formación de estudiantes como profesionales preparados de acorde a los requerimientos actuales en esa rama. En la carrera Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica se estudia la asignatura Mediciones Electrónicas en el primer semestre de tercer año del Curso Regular Diurno (CRD) y en el segundo semestre de cuarto año del Curso por Encuentros (CPE).. 27.

(37) CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS En el plan de estudios vigente, el D, la asignatura cuenta con un total de 48 horas de clases. Entre las habilidades a desarrollar mediante el estudio de la asignatura Mediciones Electrónicas, en la carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica en Cuba; se encuentra (Roche, 2007). . Calcular el error en esquemas de medición.. . Seleccionar correctamente los medios de medición, a partir de las exigencias de una aplicación determinada y las características de los medios, de forma que permita lograr el diseño de una instalación eficiente.. . Utilizar adecuadamente las posibilidades que brinda un sistema de medición conformado a partir de una computadora, para la medición de magnitudes eléctricas y no eléctricas, seleccionando correctamente los acondicionadores de señales necesarios.. Para propiciar el desarrollo de las anteriores habilidades, en el programa analítico de las Mediciones Electrónicas en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, se declaran los siguientes objetivos (MES, 1998): . Conocer los conceptos básicos de la metrología.. . Conocer el principio de trabajo y criterios de selección de los convertidores primarios utilizados en las mediciones de magnitudes no eléctricas.. . Utilizar los conceptos fundamentales de la instrumentación electrónica moderna y los elementos necesarios para conformar un sistema de medición utilizando la computadora personal.. Para apropiarse de los contenidos y habilidades anteriores, la bibliografía que define el plan de estudios es la siguiente: como texto básico “Instrumentation and Measurement” del autor Larry J. y “Instrumentation Reference Handbook” del autor W. Boyes. Por otro lado los estudiantes disponen de textos de consulta “Instrumentación Electrónica” de los autores Miguel A. Pérez García, Juan C. Álvarez Antón, Juan C. Campos Rodríguez, Fco. Javier Ferrero Martín y Gustavo J. Grillo Ortega, ”Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook” del autor: John G. Webster, “Sensors and Signal Conditioning” de Ramón Pallás Areny and John G. Webster y “Analog Signal Processing” de los autores Ramón Pallás Areny and John G. Webster. De acuerdo al diagnóstico de necesidades y la vinculación que existe entre las asignaturas Mediciones Electrónicas y Microprocesadores, se demuestra que el uso del. 28.

(38) CAPÍTULO 2: FUNDAMENTOS PARA EL DESARROLLO DE UN MANUAL DE CONSULTA Y EJERCITACIÓN PARA LAS MEDICIONES ELECTRÓNICAS software de simulación PROTEUS puede provocar mejoras considerables en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Además, es de destacar que el PROTEUS incluye facilidades para el análisis de circuitos, no presentes en el ORCAD, como son: . La posibilidad de utilizar algunos sensores, como LDR (Resistores Dependientes de Luz), fotodiodos, termistores, termorresistencias.. . Se puede emular el circuito con la posibilidad de variar las características de las componentes y observar los resultados sin detener la simulación.. . Facilidad para simular circuitos integrados (amplificadores de instrumentación, microprocesadores, convertidores análogo-digital y digital-analógico).. . En la misma plantilla se pueden montar varios circuitos y simularlos sin que ocurran errores.. . Permite ampliar su biblioteca con nuevos componentes que salgan al mercado.. 2.3 Principales temas de las Mediciones Electrónicas tratados en diferentes universidades del mundo. Muchas son las universidades en el mundo que abordan las Mediciones Electrónicas como asignatura de la carrera Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica. Tratada con diferentes nombres entre los que sobresalen: Instrumentación Electrónica, Medidas Electrónicas o Mediciones Eléctricas, las cuales no presentan grandes diferencias en cuanto a los temas y contenidos impartidos en sus cursos. A continuación se brinda la Tabla 1.1 como parte de un estudio realizado, donde se tomaron en cuenta la relación de temas de la asignatura Mediciones Electrónicas en diferentes universidades extranjeras. Las universidades que se analizaron son las siguientes: . Universidad de la Nacional de la Plata (UP).. . Universidad de Sevilla (US), España.. . Universidad de Manchester (UM), Inglaterra.. . Universidad de Oviedo (UO), España.. En la tabla 2.1 se puede observar la diversidad de temas tratados en las diferentes universidades, visualizándose objetivos comunes en la enseñanza de la asignatura. En la mayoría de las universidades se abordan:. 29.