Palabras clave: Software de Diseño, Entornos de aprendizaje, Herramientas CAD, CAD 3D, CAD 2D, Sketchup, FreeCAD, SolidEdge, Simulators. It also aims to demonstrate new tools such as SketchUp, FreeCAD, SolidEdge or simulation games, increase students' interest, performance, imagination and motivation to learn to design.
Introducción
Justificación
Dentro de la asignatura Tecnología existen numerosos contenidos que son susceptibles de la ejecución de un estudio. Desde este punto de vista, el enfoque en el que se ha centrado este trabajo está relacionado con el uso de herramientas CAD aplicadas a la creación de modelos tecnológicos para el desarrollo de lo que es el eje principal de la asignatura, “El Proceso Tecnológico” y “El Método del proyecto".
Objetivos
- Objetivo general
- Objetivos secundarios
Comprobar la funcionalidad de las herramientas CAD en el desarrollo de proyectos del área tecnológica. Analizar la implicación del uso de herramientas CAD en el desarrollo de habilidades básicas.
Metodología
El proceso de investigación comprende una serie de fases principales, entre ellas: elección del tema, plan de trabajo, registro, clasificación de la información y redacción del trabajo (González Reyna, 1994). La metodología seguida en este estudio incluye la planificación del trabajo a realizar, recopilación del material, clasificación de los datos obtenidos, redacción y revisión preliminar, redacción final y revisión final.
Hipótesis
Organización de la memoria
Antecedentes
Existen numerosos programas de dibujo, como el famoso CorelDRAW, OpenOffice Draw, que son excelentes programas de dibujo, pero no son CAD per se. El importante matiz conceptual que determinará la clasificación entre programas de dibujo asistido por ordenador (D de Dibujo) y programas de diseño asistido por ordenador (D de Diseño) viene determinado por el análisis de los sistemas CAD dentro de CIM (Computer Integrated Manufacturing) (Domínguez y Espinosa , 2002).
Trabajos relacionados
El uso de las TIC no debe ser una obligación, sino una necesidad para alcanzar un mayor nivel de desarrollo en competencias y en igualdad de los estudiantes. En el trabajo de Chung (2009) se realiza una clasificación de los tipos de software que existen actualmente en dibujo y diseño CAD, en base a las herramientas, capacidades y nuevos conceptos que estos programas han desarrollado.
Tipos de herramientas CAD
Características de las herramientas CAD
Para nuestra investigación nos interesan fundamentalmente las características que deben tener los programas CAD utilizados en los centros educativos y que están dirigidos a la enseñanza del dibujo técnico y del diseño en ingeniería.
Clasificación de las herramientas CAD
- Herramientas CAD para entornos profesionales
- Herramientas CAD para entornos educativos
QCad: es un programa de dibujo técnico 2D de distribución gratuita, normalmente incluido en los paquetes de Linux. CadStd Lite: es un programa CAD general y fácil de aprender que se utiliza en las universidades.
Ventajas de los programas CAD 3D respecto a los 2D
Algunas herramientas de diseño CAD 3D permiten el movimiento de piezas de ensamblaje y la simulación de su comportamiento antes de la producción (La Cruz y Casariego, 2007). Las herramientas CAD 3D permiten la creación de prototipos virtuales que reducen el tiempo necesario para llevar el producto al mercado, aumentando considerablemente la competitividad de la empresa (Aleixos et al. 2002). Los sistemas CAD 3D amplían las ventajas del 2D y, además de los aspectos 2D, también incluyen herramientas de modelado, generación automática de planos, visualización, reutilización de modelos geométricos, captura de datos del proyecto en la fase conceptual, etc.
La tecnología de diseño 3D muestra rápidamente si una idea de diseño es viable o no antes de construir prototipos físicos que no funcionan20. Con el uso de herramientas 3D, las ideas se comunican mejor a clientes, proveedores, otros diseñadores, etc. Las nuevas herramientas CAD 3D generan automáticamente alzados, perfiles, plantas, vistas isométricas, vistas de detalle, secciones transversales, vistas auxiliares, etc.
Impacto educativo de las herramientas CAD
La creatividad es la capacidad de crear o inventar, es decir, producir algo nuevo a partir de la nada, o la capacidad de tomar objetos existentes y recombinarlos para un nuevo uso o como solución a un nuevo problema (Paniagua, 2001). Según Paniagua, la creatividad se puede analizar a partir de los elementos que la componen: el producto creativo, la persona creativa y el proceso creativo. En el primer caso, un producto creativo es aquel que es nuevo y resuelve un problema determinado; En el segundo caso, la persona creativa es aquella con capacidad creativa, es decir, un conjunto de habilidades creativas; finalmente, en el tercer caso, el proceso creativo es el proceso mediante el cual la persona logra alcanzar una nueva solución. (un producto creativo) para un problema determinado que puede describirse, desglosarse y mejorarse mediante técnicas específicas.
Naturaleza gráfica del estímulo: Los estímulos gráficos son muy preferidos por los estudiantes en sus tareas. Amabilidad: asegura que los estudiantes se involucren en el proceso de resolución de problemas de una manera agradable. Facilidad de uso: Actualmente, los programas CAD 3D son principalmente intuitivos y cada vez más fáciles de usar, porque se trabaja sobre el objeto en tres dimensiones en un entorno que se asemeja a la realidad.
Según Aleixos, la formación previa en aplicaciones 2D es un obstáculo para aprender herramientas 3D, ya que estos entornos suponen un cambio radical en la forma de trabajar, aunque puede resultar útil a la hora de crear bocetos. De acuerdo con esto, no sería necesario que los estudiantes conozcan aplicaciones CAD 2D para iniciarse en el aprendizaje o realización de actividades con aplicaciones CAD 3D ya que representan una nueva forma de dibujar y diseñar y además incluyen las herramientas 2D necesarias para realizar dibujos. o bocetos en 2D.
El diseño CAD en el currículo de Secundaria
Manejar problemas tecnológicos con autonomía y creatividad, individualmente y en grupo, trabajando de manera ordenada y metódica para estudiar el problema, recopilar y seleccionar información de diversas fuentes, preparar documentación relevante, concebir, diseñar, planificar y construir objetos o sistemas. que resuelven el problema estudiado y evalúan su idoneidad desde diferentes perspectivas. Asumir crítica y activamente el avance y aparición de las nuevas tecnologías, incorporándolas a la vida cotidiana. Según esto, el uso de herramientas CAD debe permitir a los estudiantes diseñar objetos, preparar planos, evaluar su idoneidad, utilizar los recursos gráficos que proporciona CAD para comunicar sus ideas y asumir la apariencia de nuestras tecnologías y herramientas de diseño nuevas para realizar los proyectos.
Adquiriendo los conocimientos necesarios para comprender, analizar y diseñar los objetos, su utilidad y su relación con el medio ambiente. Mediante el uso de herramientas CAD en procesos de simulación tecnológica y para la adquisición de habilidades con lenguajes específicos, como el icónico o el gráfico. A través de una metodología específica con herramientas CAD que incluye el análisis de objetos y la emulación de procesos de resolución de problemas como estrategias cognitivas.
Estudio preliminar
- Diseño del Estudio
- Proceso de obtención de datos
- Instrumentos de investigación
- Resultados
En la 3ª pregunta nos interesa el tipo de actividades que realizan los estudiantes con programas CAD. La cuarta pregunta fue sobre si los estudiantes utilizan programas CAD en casa, cuáles. El objetivo de la pregunta 6 es conocer qué programas CAD 3D conocen los alumnos de la muestra estudiada.
Con la octava pregunta queremos saber qué problemas encuentran los estudiantes al planificar con programas CAD 2D. Además, las respuestas de los estudiantes pueden indicarnos los problemas que enfrentan al crear dibujos con programas CAD 2D. En el gráfico No. 8 vemos dos grandes grupos que no conocen o no aprecian las dificultades que supone el uso de programas CAD 2D y que en total son 75.
Respecto a los programas CAD que utilizan los estudiantes en clase, se observan tres grupos similares. De ello se deduce que la mayoría de los estudiantes entrevistados no conocen programas CAD 2D. En este caso se observa que los estudiantes aprecian claras ventajas de los programas CAD 3D frente a los programas 2D.
Los programas CAD 2D que utilizan los profesores con sus alumnos son principalmente Qcad, AutoCad y OpenOffice Draw. Todos los profesores encuentran los programas CAD muy útiles en la enseñanza.
Propuesta de aplicación de herramientas CAD en la enseñanza Secundaria
Una de las mayores dificultades que tienen los estudiantes en dibujo técnico es la creación de perspectivas a partir de las 3 vistas de una pieza: alzado, planta y perfil. En 3º y 4º de la ESO sería recomendable que los alumnos se familiarizaran con el uso y aprendizaje de las herramientas CAD 3D en las unidades didácticas. Analizando cada una de las hipótesis tenemos: .. 1º) La mayoría de las herramientas CAD utilizadas en los centros de secundaria son CAD 2D. Como se ve en el estudio, esta afirmación es correcta, ya que principalmente se utilizan aplicaciones como Qcad y Paint, que no pueden considerarse CAD, aunque en uno de los centros también se está utilizando SketchUp. 2º) El uso de herramientas CAD 3D está muy poco extendido en los centros de secundaria.
Esta afirmación puede considerarse correcta en la muestra incluida en el estudio, ya que sólo el 34% de los estudiantes conoce el programa SketchUp. 3°) El uso de herramientas CAD 3D mejora el interés y la motivación por aprender dibujo técnico respecto a los programas CAD 2D. Esto nos dice que los programas CAD 3D despiertan tu curiosidad y captan tu atención, aumentando tu interés y motivación. 4e). Los programas de diseño CAD 3D son más intuitivos y fáciles de aprender que los programas CAD 2D.
Por este motivo, es conveniente trabajar con herramientas sencillas, fáciles de utilizar y aprender. 5º) El uso de herramientas CAD 3D aumenta la creatividad y visión espacial de los alumnos. Como indican los propios alumnos en sus respuestas, los programas CAD 3D son más intuitivos, los objetos se ven mejor, sus vistas, perspectivas son más realistas. 2.- En qué materias utilizas estos programas CAD, si los utilizas.
2.- ¿Qué programas CAD 2D (bidimensional) utilizas con tus alumnos de 1º de carrera? 3.- ¿Qué programas CAD 3D (3 dimensiones) utilizas con tus alumnos de 1º de carrera?
Bibliografía
Anexos
Pregunta 8: ¿Qué otras aplicaciones de diseño CAD conoce que puedan usarse con estudiantes de secundaria? Todos los dibujos, bocetos, croquis y planos para el informe del proyecto de construcción deben realizarse con Qcad y Google SketchUp. Para facilitarles el uso de software CAD 2D y 3D y que puedan ver el diseño en papel y ejecutarlo con el ordenador.
