Análisis de la problemática
- Perfil del aprendiz
Los estudiantes del curso de Análisis
de Circuitos Eléctricos pertenecientes a los programas académicos de ingeniería
Electrónica y Eléctrica de segundo semestre en ambas especialidades y con
edades de entre 18 y 25 años; deben caracterizarse por su proactividad y
dinamismo al momento de abordar los contenidos temáticos del curso, debido a
que el mismo requiere de conocimientos sólidos previos en matemáticas y en los
fundamentos o leyes principales que rigen los circuitos eléctricos; además es
muy importante que ellos mismos presenten la responsabilidad y entereza
necesaria para realizar diversas actividades prácticas como talleres,
laboratorios y análisis de resultados que les permita obtener una asimilación
completa de las temáticas desarrolladas, con miras a la aplicación del análisis
en sistemas reales de circuitos eléctricos que se presentan en la industrial
para la solución de problemas y la elaboración de diseños.
- Descripción del problema educativo
Algunos estudiantes no logran asimilar los
contenidos temáticos de la asignatura de Análisis de Circuitos Eléctricos, más
precisamente la unidad en donde se trabajan los teoremas de Thévenin y Norton
para la solución de circuitos eléctricos resistivos; a causa de la falta de
aprovechamiento de los recursos tecnológicos con los que se cuenta para
facilitar su entendimiento, es decir, el proceso de enseñanza empleado
actualmente consiste en clases magistrales y descripción de ejemplos por parte
del docente en el tablero; de igual manera no se desarrollan suficientes
actividades prácticas en el laboratorio para comparar los resultados obtenidos
matemáticamente y experimentalmente que faciliten el entendimiento de los
estudiantes y la detección de posibles errores, ni se aprovechan los recursos
educativos digitales con los que se cuenta para entregar diferentes
herramientas de aprendizaje que les permita a los alumnos acoplarse según sus
diferentes maneras de aprender, lo que ha producido que algunos de ellos requieran
esfuerzos adicionales innecesarios, se les generen graves vacíos temáticos y el
desentendimiento de los contenidos del curso.
- Restricciones y recursos del contexto
La Institución Universitaria Pascual Bravo se
caracteriza por proveer talento humano que se destaca en el sector industrial
del país, los egresados de los programas ingeniería Eléctrica y Electrónica
ingresan al mercado laboral para trabajar en grandes empresas como Empresas
Públicas de Medellín (EPM), el grupo NUTRESA, ISA e ISAGEN; así mismo están
capacitados para desarrollar y poner en marcha sus propias ideas de negocios;
de ahí la importancia de que todos los temas académicos desarrollados sean
correctamente apropiados y colocados al servicio de la solución de problemas en
las empresas.
Para lograr el anterior objetivo es necesario
utilizar las TIC con que cuenta la institución, principalmente los equipos de
cómputo con acceso a internet y al software especializado que están disponibles
en las salas de computadores y en los laboratorios de electrónica, dentro de
esto últimos se tiene acceso a equipos especializados en las áreas mencionadas;
para ingresar a estos lugares es necesario realizar reservas anticipadas de
acuerdo a los horarios de atención y a la disponibilidad que presenten, sin
embargo, existe la posibilidad de programar la reserva durante todo el semestre
académico, con lo cual se puede asegurar la programación de cursos mediados por
TIC dentro de la institución universitaria.
- Solución propuesta
Se propone utilizar las siguientes TIC
para obtener los resultados esperados en el curso de Análisis de Circuitos
Eléctricos:
Monitor de 50”: es un recurso educativo audiovisual que
permite mostrar a todo un grupo de estudiantes ayudas cognitivas como
presentaciones, videos, conferencias, animaciones, entre otras; con el objetivo
de presentar con mayor claridad la información que se quiere transmitir para
que los alumnos tengan una mayor posibilidad de asimilación de los contenidos;
entre sus principales ventajas están la atracción que genera en el estudiante y
la posibilidad de mostrar imágenes de algunos temas que no se pueden describir
perfectamente en un tablero o experimentarse tangiblemente; por su parte la
primordial desventaja que presenta es que podría presentarse algún tipo de
desatención en algunos alumnos. Para el caso de estudio de los teoremas de
Thévenin y Norton, se puede usar para enseñar a realizar cálculos matemáticos a
través de software, simular circuitos eléctricos, realizar tablas de cálculo y
visualizar contenidos propios del tema.
Internet: permite hacer consultas relacionadas con el
tema tratado, resolver dudas, encontrar ayudas de RED, hallar ejemplos de
aplicación y profundizar en algún aspecto; entre sus ventajas se tiene la gran
cantidad de información que se puede encontrar y la interactividad que
presenta; por su parte las desventajas radican en la posibilidad de dispersión
que puede llegar a generar, ya sea por la desviación en temas ajenos o la falta
de competencias técnicas para filtrar la información. El uso que se plantea
para este recurso en el aprendizaje de los teoremas es la búsqueda y estudio de
información complementaria que ayude a mejorar el índice de entendimiento de la
temática.
Computador: es la principal herramienta tecnológica para
ejecutar programas, navegar en internet, realizar cálculos complejos y hacer
todo tipo de tareas de una manera interactiva; sus ventajas radican en la
facilidad que ofrecen para procesar y encontrar la información, así mismo para
ejecutar operaciones matemáticas extensas, simular y ofrecer resultados
confiables para su posterior análisis; como desventajas están la dependencia
que pueden llegar a crear en los estudiantes, que quizás se vuelvan incapaces
de resolver problemas sin la ayuda de esta máquina o el uso inadecuado que le
pueden dar debido a la gran cantidad de aplicaciones que puede tener. La propuesta
de utilización de los computadores en la temática abordada es para la
simulación, la ejecución de cálculos matemáticos complejos y el análisis de
resultados.
Calculadora: permite realizar cálculos matemáticos
rápidamente, es muy portable y confiable en sus resultados; sus principales
ventajas son su bajo costo, su portabilidad y eficiencia; por su parte las
desventajas que presenta son las limitadas operaciones que realiza y la
dependencia que puede generar. La forma de utilización propuesta consiste en
emplearla para realizar manualmente los cálculos matemáticos de los circuitos
eléctricos.
Software
GeoGebra: es un software de matemáticas
dinámicas para todos los niveles educativos que reúne geometría, álgebra, hoja
de cálculo, gráficos, estadística y cálculo en un solo programa fácil de usar
(Giraldo & Aparicio, 2017). Entre sus ventajas están que es un programa
gratuito y de uso muy intuitivo, que a pesar de ser liviano exhibe variadas
aplicaciones matemáticas y se nutre permanentemente de una comunidad de
desarrolladores que continuamente están mejorándolo; como desventaja puede
afirmarse que para los principiantes su manejo puede ser complejo. La
aplicación en la temática de los teoremas en la solución de circuitos es la
realización de los cálculos matemáticos cuando aparecen más de 3 incógnitas en
un sistema de ecuaciones lineales.
Software Altium
Designer: es un sofisticado y robusto programa
para la simulación de circuitos electrónicos, diseño de circuitos impresos y
programación de dispositivos electrónicos; su principal ventaja es que permite
simular circuitos eléctricos y obtener resultados al instante; mientras que las
desventajas que ofrece se sintetizan en la complejidad de su operación y el
hecho de tratarse de un programa licenciado al que solamente pueden acceder los
estudiantes dentro de la institución universitaria. El planteamiento de uso es
el de simular circuitos eléctricos para comparar posteriormente los resultados
con los cálculos matemáticos realizados manualmente y con los obtenidos
experimentalmente.
Equipos de
laboratorio (multímetro, fuente, osciloscopio): permiten medir las variables físicas de
voltaje, corriente, resistencia y potencia presentes en un circuito eléctrico y
también alimentarlo; las ventajas que brindan es el acercamiento al mundo real,
así como la tangible aplicación del tema en el análisis de los circuitos; como
primordial desventaja aparece el hecho de tratarse de un sistema controlado en
donde no están presentes otras variables importantes como el ruido eléctrico y
los campos electromagnéticos propios de un entorno industrial, que pueden
alterar el comportamiento de un circuito eléctrico. El uso planteado para estos
equipos consiste en la medición real de las variables físicas presentes en los
circuitos analizados que posibilite la comparación con los cálculos hechos y la
simulación ejecutada.
Software Excel: es un programa informático desarrollado y
distribuido por Microsoft que permite realizar tareas contables y financieras
gracias a sus funciones, desarrolladas específicamente para ayudar a crear y
trabajar con hojas de cálculo (Definición, s.f.); su principal ventaja es la
facilidad que entrega para crear hojas de cálculo relacionadas entre sí
mediante fórmulas matemáticas y su desventaja consiste en el costo de su
licenciamiento. El uso planteado reside en crear una hoja de cálculo que
compare los datos obtenidos matemáticamente, en la simulación y
experimentalmente para determinar el porcentaje de error, las tolerancias y
sacar conclusiones del proceso ejecutado que ayuden a comprender la importancia
de la aplicación en los teoremas trabajados.
Comentarios
Publicar un comentario