buenas prácticas docentes
Anuncio
BUENAS PRÁCTICAS DOCENTES Una colección de artículos sobre buenas prácticas docentes EPS ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR Índice de contenido Metodología basada en proyectos aplicada a la asignatura sistemas electrónicos digitales!.................1 Tutorías virtuales y trabajo colaborativo!...............................................................................................9 El inglés como lenguaje científico-técnico: Transversalidad y coordinación entre asignaturas de la Titulación de I. T. Informática de Sistemas!..............................................................................................16 Estrategias de aprendizaje dirigido en Ingeniería!...............................................................................23 Proyecto piñón-corona: Una actividad transversal entre asignaturas del Área de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Córdoba!...........................................................................................................30 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs !.....................................................................................34 Entorno de prácticas de Procesadores Digitales de Señal (DSPs) con el kit de desarrollo TMS320C6713 de Texas Instrument Inc.!..........................................................................................47 Prácticas de las asignaturas de Electrónica Digital, Estructura de Computadores y Diseño de Sistemas Microcomputadores (Síntesis mediante PLD’s)!..........................................................................53 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación a las nuevas metodologías de trabajo!..................................................................................................62 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual!........79 La experimentación, un proceso para mejorar el aprendizaje!............................................................93 Análisis de las competencias transversales genéricas y específicas en la titulación de ingeniería técnica en informática de gestión de la Universidad de Córdoba.!...........................................................100 Utilización de la plataforma Moodle para la impartición de cursos cero interactivos en las asignaturas de Fundamentos Físicos de la Ingeniería y Matemáticas.!................................................................108 Aplicación web para la detección y adquisición telemática de conocimientos previos de Física: Cursos cero. Aplicación de los laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física!.................................116 Herramientas docentes sustitutivas de las clases magistrales en Ingeniería!.....................................123 La Economía de la Empresa como unidad didáctica interactiva de apoyo a la docencia en el marco europeo.!.........................................................................................................................................128 Algunas aportaciones informáticas on-line para la enseñanza/aprendizaje de la Estadística.!...........134 I Herramientas para Docencia y Simulación de incidencias en redes de transporte y distribución eléctrica!...................................................................................................................................................142 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas!...................................................................149 Aplicación de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física!.....................................................159 Prácticas de las Asignaturas de Tecnologías de Computadores y Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores!.........................................................................................................................168 Experiencia piloto para la implantación del aprendizaje colaborativo basado en proyectos de ingeniería, PBLE, en varias asignaturas.!.....................................................................................................176 Experiencia de aplicación de tutorías grupales en asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería en la Universidad de Córdoba!..............................................................................................................182 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica!..........................................................................................................................................191 Herramienta virtual para la coordinación de Actividades Transversales en asignaturas de Ingeniería!203 Aplicación de distintas metodologías educativas en los Sistemas Multiprocesadores!......................210 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias!..... 217 Propuesta de aplicación de las TIC en la evaluación continua del alumno en el marco del EEES.!...228 Seis caras diferentes de un ordenador!............................................................................................235 Todos para uno y uno para todos!...................................................................................................244 Matemáticas para Gráficos por Ordenador!......................................................................................255 Implantación de herramientas web para captación y recuperación de alumnos, y seguimiento diario de clase.!.........................................................................................................................................265 II Prólogo Desde el curso 2002-2003 se vienen desarrollando en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba experiencias de adaptación de las metodologías docentes al Espacio Europeo de Educación Superior. Estas experiencias se encuadran dentro los Planes Piloto promovidos por la Junta de Andalucía y de los que, tanto en la Rama Industrial como en la Rama Informática, nuestra Escuela fue pionera en la Comunidad Autónoma Andaluza. Entre ellas destacan las adaptaciones curriculares, los métodos de evaluación, los nuevos métodos de tutorías virtuales y presenciales y la preparación de actividades prácticas entre otras muchas. El profesorado implicado en las experiencias que aparecen reflejadas en el presente libro pertenece a un número elevado de áreas de conocimiento, y las experiencias se aplican a todas las titulaciones y a todos los cursos de la Escuela, lo que da idea de la importancia que ha tenido la adaptación a los nuevos métodos docentes en el Centro en los últimos años. En esta línea se trabaja actualmente en la preparación de la implantación, en el curso 2010-2011, de los nuevos Grados de Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Electrónica Industrial, Ingeniería Mecánica e Ingeniería Informática, cuyos planes de estudios se encuentran actualmente en proceso de verificación. Por otro lado, a pesar de que las Experiencias Piloto están llamadas a su extinción en los próximos años, no puede decirse que se haya llegado a un punto final en el desarrollo de este tipo de experiencias docentes sino, más bien al contrario, que nos encontramos al principio de un nuevo proceso, que es precisamente la aplicación de los resultados obtenidos a las nuevas titulaciones del Centro. Igualmente, queda aún mucho trabajo por hacer: es indudable que hay que continuar ahondando en los procesos de coordinación, tanto de contenidos como de actividades y de métodos de evaluación; y que el trabajo por competencias, lejos de ser algo completamente logrado, representa un fuerte reto a afrontar en el futuro próximo y para lo que todos deberemos seguir adaptando nuestros métodos docentes hacia una enseñanza cada vez más basada en el estudiante. No quiero finalizar estas palabras de introducción sin expresar el agradecimiento de la Dirección de la Escuela al Vicerrectorado de Espacio Europeo de Educación Superior y Estudios de Grado por la financiación recibida para las Experiencias Piloto. Igualmente, es justo destacar el trabajo de todos los profesores y profesoras que han asumido desinteresadamente la tarea, no siempre grata, de hacer de punta de lanza en la coordinación y liderazgo de este tipo de actividades, concretamente los Coordinadores de Titulación y Tutores de Curso y los miembros de la Comisión de Competencias de la Escuela. Muchas gracias a todos. Lorenzo Salas Morera Marzo de 2010 Metodología basada en proyectos aplicada a la asignatura sistemas electrónicos digitales Joaquín Olivares, Juan Carlos Gámez, José Manuel Palomares, José Manuel Soto Escuela Politécnica Superior, Universidad de Córdoba E-mail: [email protected] Resumen— En este trabajo se presentan las experiencias obtenidas en una asignatura dedicada al diseño de circuitos sobre sistemas reconfigurables, tras modificar una metodología tradicional por otra basada en proyectos, se analizan los resultados del alumnado, las dificultades encontradas y las conclusiones alcanzadas. Palabras clave— Arquitectura de Computadores (Computer Architecture), Espacio Europeo de Educación Superior (European Space for Higher Education), Ingeniría Informática (Computer Sciences), Metodología Basada en Proyectos (Project Based Learning, PBL), Sistemas Reconfigurables (Reconfigurable Systems). I. INTRODUCCIÓN La asignatura Sistemas Electrónicos Digitales (SED) se imparte en primer curso y cuatrimestre de la titulación de segundo ciclo Ingeniería en Automática y Electrónica Industrial. El número de alumnos ronda la veintena y provienen de diferentes titulaciones, por lo que presentan diferentes conocimientos y habilidades. La falta de uniformidad en el alumnado implica que no se pueda aplicar el mismo ritmo de trabajo a todos, siendo necesario establecer una programación de trabajo a medida y para cada alumno en particular. En el presente artículo se narra cómo se ha modificado la metodología de trabajo en la asignatura, cambiando el tradicional examen por una metodología basada en proyectos individuales o en equipo [1]–[4]; se expone cómo ha influido en los resultados del alumnado, las dificultades que se han encontrado y las conclusiones alcanzadas. II. OBJETIVOS Proponer al alumnado suprimir el examen a cambio de realizar durante la fase final de la asignatura un proyecto que demuestre sus conocimientos y habilidades, a partir del cual será evaluado. Realizar actividades cruzadas e integrar conocimientos con otras asignaturas. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA LOS CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA La asignatura se divide en tres bloques temáticos, el primero referente al repaso de fundamentos de circuitos digitales, al que se dedica un 20% del total del tiempo de la asignatura, un segundo bloque temático se invierte en enseñar técnicas de diseño de sistemas digitales, constituye el bloque principal de la asignatura y se le dedica un 60% del tiempo, y por último, un tercer bloque en el que se muestra el microcomputador como sistema digital complejo, en el que se invierte el 20% restante. 1 Metodología basada en proyectos aplicada a la asignatura sistemas electrónicos digitales Esta asignatura se caracteriza por tener un contenido práctico muy alto, sirviendo la teoría como base y apoyo para las mismas. Las prácticas consisten en el diseño y simulación de sistemas en OrCad y en la implementación de diseños complejos en dispositivos FPGA. El número de alumnos matriculados suele rondar la veintena, así pues esta asignatura es propicia para realizar la experiencia propuesta, el profesor va a supervisar muchos trabajos referentes al diseño de circuitos que deben ser operativos, con temáticas diferentes, por ello el trabajo de supervisión es muy elevado y la experiencia se debe realizar con pocos alumnos. Por otra parte, los alumnos proceden de titulaciones muy diferentes, ello conlleva que los alumnos no están nivelados en cuanto a conocimientos y habilidades, la mayoría de los alumnos proceden de Ingeniería Técnica Industrial en Electrónica, sin embargo también hay alumnos procedentes de I.T.I. en Electricidad y de I.T. en Informática. Además hay que considerar a los alumnos Erasmus, en el curso 2007-08 se apuntaron a la asignatura tres de ellos, mientras que en el curso 2008-09 el número se elevó a once, ese año había más alumnos Erasmus que españoles y la experiencia propuesta fracasó, tal y como se analizará más adelante. LA METODOLOGÍA ANTIGUA. Entre los cursos 2002-03 y 2005-06 se proponían una serie de prácticas y se realizaba un examen final escrito, pudiendo el alumno mejorar la nota del mismo mediante trabajos individuales o por parejas. La evaluación final dependía en un 40% de la nota de prácticas y en un 60% de la nota del examen escrito, pudiendo incrementarse ésta en un 10% en función de los trabajos realizados, siempre y cuando el alumno hubiera superado prácticas y examen teórico. Era evidente que esta metodología no era la más adecuada, pues teníamos alumnos procedentes de distintas ingenierías técnicas, con diferente capacidad de aprendizaje, que desarrollaban las mismas prácticas. Ocurría que las prácticas eran demasiado complejas para algunos, mientras que para otros eran demasiado sencillas. Como resultado de esta metodología teníamos: - Malos resultados en las calificaciones del alumnado. - Poca motivación. - Creatividad reducida. - No se practicaba una segunda lengua. LA NUEVA METODOLOGÍA. A partir del curso 2006-07 se propuso a los alumnos la posibilidad de trabajar con la metodología antigua o bien ser evaluados con trabajos experimentales que tuviesen la suficiente dificultad para que el profesor se cerciorase de los conocimientos adquiridos y que, por otra parte, requiriesen que el alumno invirtiera el tiempo equivalente al de estudio de la asignatura para examen [6]. Asimismo se evaluaba la presentación de los trabajos en clase al resto de los compañeros. Todos los alumnos solicitaron ser evaluados con la nueva metodología. Los proyectos podían ser individuales, o en algunos casos, en pareja. Cada proyecto se adaptaba a las características de cada alumno, pero se tenía en cuenta los contenidos de la asignatura, de forma que todo proyecto debería garantizar que el alumno que superaba la asignatura tenía al menos los conoci- 2 Metodología basada en proyectos aplicada a la asignatura sistemas electrónicos digitales mientos mínimos necesarios. Además en el curso 2008-09 los alumnos presentaron sus trabajos en inglés, realizando una actividad cruzada con la asignatura Inglés, pues presentaron los trabajos en presencia de la profesora de esa asignatura, de forma que la actividad fue evaluada para ambas asignaturas, la parte técnica en SED y la presentación y manejo del idioma extranjero en inglés. Fig.1. Algunos ejemplos de los trabajos realizados por los alumnos: un puzle de 9 piezas, un pedal de efectos para guitarra eléctrica o el típico juego consistente en destruir bloques con una pelota, llamado usualmente Arkanoid. En la figura 1 se muestran las imágenes de algunos de los proyectos realizados por los alumnos. Hay que hacer mención especial al pedal de efectos para guitarra eléctrica, ya que ese proyecto fue premiado por el Vicerrectorado de Espacio Europeo de Educación Superior y Estudios de Grado de la Universidad de Córdoba como Mejor Actividad Académicamente Dirigida en el curso 2006-07. Fig. 2. Captura de YouTube de un trabajo realizado con la herramienta System Generator, en este caso se trata de utilizar los leds de la tarjeta como si se tratara de la luz que iluminaba el frontal del popular Kit de la serie El Coche Fantástico. 3 Metodología basada en proyectos aplicada a la asignatura sistemas electrónicos digitales Además y para captar aun más la atención del alumno, de forma eventual se han colgado en internet algunos vídeos de proyectos realizados en la asignatura, tal y como se observa en la figura 2, donde puede verse el proyecto titulado El Coche Fantástico colgado en la web YouTube. El alumno puede enseñar al profesor que su práctica ha funcionado, así como al resto de sus compañeros. COMPETENCIAS La metodología presentada está diseñada para cumplir las siguientes competencias: Modelo de competencias de la ANECA ‣ Contenidos: La evaluación refleja que la actividad principal para el estudiante es el aprendizaje. ‣ Aprendizaje: La evaluación mejora el aprendizaje y apoya la práctica docente. ‣ Equidad: La evaluación apoya la oportunidad de cada estudiante para aprender. Modelo de competencias de TUNING El profesorado de la titulación ha decidido como competencias de Tuning [5] de mayor interés las siguientes, todas ellas son desarrolladas con esta metodología: ‣ Capacidad de análisis y síntesis. ‣ Conocimiento básico del campo de estudio. ‣ Capacidad de aplicar el conocimiento a la práctica. ‣ Capacidad de aprendizaje. ‣ Se potencia la autocrítica. ‣ Conocimiento de un segundo idioma. EVALUACIÓN DE LOS PROYECTOS Fig.3. a) Evaluación habitual. b) Evaluación cuando la presentación ha sido evaluada para la asignatura Inglés. Cada proyecto se evalúa en función de los porcentajes expresados en la figura 3: La mitad de la puntuación final la da la correcta ejecución del sistema diseñado. Un 20% la calidad del diseño, un 10% la 4 Metodología basada en proyectos aplicada a la asignatura sistemas electrónicos digitales modularidad del código hardware, un 15% la documentación técnica redactada, y un 5% final para la exposición ante los compañeros, caso a) en la figura. Hay que puntualizar que esta baremación se ha modificado cuando la exposición ha sido puntuada en la clase de inglés, en estos casos, el 5% de exposición se ha suprimido y se la calidad de la documentación se ha incrementado al 20%, caso b) en la figura. EJEMPLO DE DESARROLLO DE UN PROYECTO Se muestra a continuación como ejemplo un proyecto dedicado a la realización de un pedal de efectos para guitarra eléctrica, ver figura 4. Este proyecto lo propuso un alumno al que le gustaba tocar la guitara, como tenía complejidad más que suficiente, se dio el visto bueno a su realización. Los efectos que incluía el proyecto eran: Echo, Flanger, Phasing, Chorus, Clipping, Wah, Phaser, y Distortion [7]. Una vez que la FPGA estaba programada, el alumno conectaba a la placa de prototipado altavoces y una guitarra eléctrica, o cualquier otra fuente, como por ejemplo un iPod. Para este proyecto el alumno tuvo que trabajar con elementos de la placa como elementos de interfaz: los botones y conmutadores se utilizaron para seleccionar el efecto introducido, los visualizadores de 7-segmentos se usaron para mostrar información sobre el resultado del procesamiento. El alumno realizó una modelización previa con Matlab, simulando todos los efectos a mostrar. Tuvo que trabajar con conversores analógico-digital y digital-analógico. Trabajo con conceptos de procesamiento en tiempo real. Y también utilizó búferes de memoria tipo FIFO. Gracias a este proyecto el alumno realizó no solo tareas de la asignatura en cuestión, sino que trabajó aspectos que se introducen posteriormente en otras asignaturas, consiguiendo una muy buena integración de nuestra asignatura con el resto del plan de la titulación. Se muestra en la figura 5 el conjunto de asignaturas de la titulación, mostrando en negrita las asignaturas relacionadas que han sido trabajadas de forma transversal en este proyecto. Este proyecto fue galardonado con el premio a la Mejor Actividad Académicamente Dirigida en el curso 2006-07. Fig. 4. Proyecto del pedal de efectos digital para guitarra eléctrica 5 Metodología basada en proyectos aplicada a la asignatura sistemas electrónicos digitales Fig. 5. Cuadro de asignaturas de la titulación, en negrita las asignaturas trabajadas de forma transversal IV. RESULTADOS En la mayoría de los casos se trabaja en proyectos que tratan sobre juegos debido a su atractivo que para los alumnos [8]–[9], para su desarrollo los alumnos afrontan problemas típicos de la vida real, siendo éste un principio clave para un buen aprendizaje [10]–[11]. En cuanto a los resultados del aprendizaje vistos a través de la evaluación, se ha obtenido una mejora importante respecto a años anteriores. La metodología antigua se utilizó entre los cursos 2002-03 y 2005-06, mientras que la nueva metodología se ha utilizado a partir del 2006-07. En la figura 6 se muestran los resultados de la evaluación del alumnado. El periodo 2002-05 corresponde a la media de los 4 años en que se aplicó la metodología antigua. Se aprecia como el número de alumnos suspensos ha ido disminuyendo desde casi un 40% hasta el 20% el primer año que se aplicó la metodología basada en proyectos, y hasta el 7% en el curso 2007-08. Asimismo, en el curso 2007-08 no solo se mejora el índice de aprobados, sino que además mejoran significativamente las calificaciones, ello se debe a que el segundo año que se aplicó la metodología el profesor pudo ajustar mejor los tiempos de dedicación a los proyectos. El curso 2008-09 merece un análisis aparte, pues ese año el número de alumnos Erasmus matriculados, 11, superaba al número de alumnos españoles, 10. Es más, los alumnos Erasmus estaban matriculados de asignaturas de diversas titulaciones y en cantidades ingentes, por ejemplo, alguno estaba matriculado de hasta 191 créditos. Ello provocó que estos alumnos buscasen un aprobado fácil y no participaban apenas en las actividades ni realizaban las prácticas encomendadas. El profesor avisó que a los alumnos que no tuviesen un nivel mínimo en Noviembre no recibirían un pro- 6 Metodología basada en proyectos aplicada a la asignatura sistemas electrónicos digitales yecto para ser evaluados y tendrían que hacer un examen final. Mientras una parte significativa de los alumnos españoles se relajaron y tampoco afrontaron sus prácticas, esperando que se relajase el nivel a causa de los Erasmus. Finalmente ese año hubo más alumnos que suspendieron la asignatura; pese a ello, los resultados seguían siendo mucho mejores que los años en que solo se aplicaba el examen final. Fig. 6. Resultados de la evaluación V. CONCLUSIONES Finalmente se ha corroborado que es posible adaptar asignaturas con un alto contenido práctico a una metodología basada en proyectos. Se han desarrollado diferentes competencias recomendadas. Se consigue un doble objetivo, pues se garantiza la capacidad del alumno para desarrollar diseños industriales basados en FPGAs a la vez que se realizan actividades cruzadas y transversales con otras asignaturas. Pese a la diversidad de los proyectos, se ha garantizado el aprendizaje de los conceptos esenciales de la asignatura. Además se listan a continuación otras conclusiones de interés: ‣ Aumento significativo de la motivación y del aprendizaje por parte de los alumnos. ‣ La asignatura se adapta en cada caso a las características particulares de cada alumno. ‣ Se evalúa de forma particular la dificultad, habilidad, dedicación y creatividad. ‣ Aumentan la autoconfianza y autocrítica en los alumnos. ‣ Se mejora la capacidad de expresión en una segunda lengua. Como inconveniente, la dedicación del profesorado aumenta de forma tremenda, ya que cada estudiante necesita ayuda y tutorización para un trabajo diferente, todos ellos complejos. Por ello se recomienda que el número de alumnos sea inferior a la decena. También se recomienda que haya un becario u otro profesor de apoyo para la asignatura. 7 Metodología basada en proyectos aplicada a la asignatura sistemas electrónicos digitales REFERENCIAS [1] Z. Lekkas, N. Tsianos, P. Germanakos, C. Mourlas, G. Samaras. (2008). The Role of Emotions in the De- sign of Personalized Educational Systems. Eighth IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies. [2] T.-C. Liu, Y.-C. Lin, Kinshuk, M. Chang. (2008). Individual Differences in Learning with Simulation Tool: A Pilot Study. Eighth IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies, doi: 10.1109/ICALT.2008.302. [3] J.D. Vermunt. (2005). Relations Between Student Learning Patterns and Personal and Contextual Fac- tors and Academic Performance. Higher Education. 49. pp 205 – 234. [4] D. Mioduser, N. Betzer. (2007). The contribution of Project-based-learning to high-achievers’ acquisi- tion of technological knowledge and skills. International Journal of Technology and Design Education. vol. 18. n. 1. pp. 59 – 77. [5] Tuning Project. (2007). Tuning General Brochure. [6] V. Sklyarov, I. Skliarova. (2005). Teaching Reconfigurable Systems: Methoods, Tools, Tutorials, and Pro- jects. IEEE Transactions on Education, 48(2). [7] D. Hunter. (2004). Guitar Effects Pedals – The Practical Handbook. Backbeat Books. London. [8] C. Carmona, D. Bueno, M.A. Jiménez (2008). Adapting an Educational Game for Spanish Ortography to Make it Adaptative and Accessible. Eighth IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies. [9] V. Tam, Z.X. Liao, A.C.M. Kwan, C.H. Leung, I.K. Yeung. (2008). Developing an Interactive Game Platform to Promote Learning and Teamwork on Mobile Devices: An Experience Report. Eighth IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies. [10] R. Waters, M. McCracken. (1997). Assessment and Evaluation in Problem-Based Learning. The 27th Frontiers in Education Conference. [11] A. Baker, E. Navarro, A. van der Hoek. (2005). An Experimental Card Game for Teaching Software Engi- neering. Journal of Systems of Software, 75. 8 Tutorías virtuales y trabajo colaborativo J. A. Leva, M. S. Climent, M. V. García, R. Posadillo, M. J. Berral, I. Serrano, A. Rojas, P. Cremades, C. Castro. Escuela Politécnica Superior de Córdoba, Campus de Rabanales, Carretera Madrid-Cádiz Km. 396A, 14071 Córdoba Facultad de Ciencias de la Educación, C/ San Alberto Magno s/n 14041 Córdoba e-mail: [email protected] Resumen— Nuestra experiencia consiste en utilizar comunicación virtual en tiempo real a modo de videoconferencias para favorecer la coordinación docente, facilitar el trabajo en grupo y el trabajo colaborativo del alumnado y, sobre todo, potenciar las tutorías. Palabras clave— Comunicación virtual (virtual communications), tutorías (tutorial sessions), coordinación docente (teaching coordination), trabajo en grupo (group work). I. INTRODUCCIÓN La preocupación por un trabajo bien hecho, con copartícipes jóvenes y cambiantes, y la certeza de que la innovación es inherente a la docencia [1], hace que de manera natural nos interroguemos todos, alumnado y profesorado, sobre qué sucede en cada año académico, cómo hemos abordado cada uno de los objetivos, cómo hemos sido capaces de trabajarlos y qué resultados hemos alcanzado. Los resultados nunca nos han dejado satisfechas y el análisis crítico de los puntos anteriores y las consiguientes acciones de mejora han constituido siempre parte de nuestro trabajo [2]-[3]. No obstante, el inicio de los Planes Piloto de adaptación al Espacio Europeo de Educación Superior [4] marcó un hito. Nos situábamos en un nuevo escenario que se prestaba a trabajar de manera global, entre todas las disciplinas involucradas en un curso e incluso una titulación para fijar objetivos comunes: competencias [5]. Desde luego, si los objetivos eran comunes considerábamos conveniente buscar también caminos similares que nos permitiesen alcanzarlos, es decir, aplicar en la medida de lo posible los mismos métodos y técnicas docentes. El trabajo en este contexto exigía realmente un trabajo de grupo, es decir, de la misma forma que a nuestro alumnado la sociedad le solicitaba habilidad en esta competencia, nosotros, los docentes, debíamos de ponerla en práctica. El trabajo en grupo precisaba de frecuentes reuniones nada fáciles de conciliar con nuestro quehacer habitual, e incluso, con los distintos emplazamientos que dentro del Campus teníamos asignados. Es así cómo surge la necesidad de instaurar en nuestro trabajo un sistema de comunicación en tiempo real, a modo de videoconferencia, que nos ayudase a trabajar en grupo con autonomía. Tras numerosas pruebas adoptamos un sistema basado el software Skype para hablar y Yugma para compartir escritorio, con versiones gratuitas y multiplataforma, que con apoyo de bolígrafos digitales nos permitieran tomar notas manuscritas compartidas en tiempo real por todos. En los dos últimos años nuestra experiencia también la han aplicado los alumnos/as para sus trabajos en grupo pero además, la hemos utilizado para establecer un sistema de tutorías virtuales que, en algunos casos particulares como para alumnos/as de Erasmus, ha sido determinante para alcanzar una calidad docente adecuada a pesar de la distancia que nos separaba de ellos. II. OBJETIVOS El objetivo principal de mejorar nuestra docencia lo hemos desarrollado a partir de tres objetivos parciales: 9 Tutorías virtuales y trabajo colaborativo - Favorecer la coordinación y el trabajo en grupo docente. - Promover y facilitar el trabajo en grupo del alumnado. - Potenciar el uso de las tutorías cómo estrategia de aprendizaje. El trabajo para alcanzar estos objetivos tiene un tronco común: mejorar las condiciones de comunicación en un espacio disperso, usando un sistema virtual que resulte eficaz y eficiente. El proceso docente, en cualquiera de sus aspectos, no es otra cosa que un proceso de comunicación. Lo único que cambia en cada uno de los objetivos parciales marcados anteriormente es la meta común a alcanzar, y por tanto, la planificación y desarrollo de la actividad. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Los medios utilizados en la experiencia, indicados en la introducción del trabajo, nos han permitido trabajar juntos estando en espacios distintos. Todos, alumnado y profesorado, usamos los mismos programas. Los hemos seleccionado con características muy concretas: no exigen gasto y pueden utilizarse tanto bajo Windows como en entornos Mac y Linux. Son programas con versiones que no exigen licencia y por tanto, su uso es gratuito. Este hecho, que para trabajo colaborativo del profesorado o para tutorías no es en principio imprescindible lo consideramos muy interesante, ya que así, el mismo software que usamos los docentes entre nosotros o con nuestro alumnado lo utilizan nuestros alumnos/as para funcionar con autonomía en sus trabajos de grupo. Es cuestión de optimización de recursos económicos, pero también del más preciado de los recursos tanto de docentes como de discentes: el tiempo. El hábito adquirido en el dominio de los programas es utilizado por todos para abordar los tres objetivos marcados. Una comunicación virtual eficaz debe permitirnos hablar, compartir pantalla y poder ver notas manuscritas. Para poder hablar de manera grupal utilizamos Skype. Dentro de los programas de su tipo hoy en día existen muchas posibilidades pero sin embargo, éste sigue siendo el que nos aporta mayor calidad en las llamadas, y por tanto, el que seguimos utilizando. Para trabajar grupalmente sobre el mismo documento o programa informático utilizamos Yugma. Lo empleamos como un escritorio compartido, de forma que todos los conectados vemos la misma pantalla en tiempo real, permitiéndonos hacer comentarios, discusiones o aportaciones a cualquiera de los miembros participantes. Cuando trabajamos únicamente dos personas utilizamos Skype, ya que las últimas versiones de este programa tienen la opción de compartir pantalla. Las aclaraciones manuscritas, esquemas, gráficos, etc. tan importantes en nuestras materias las conseguimos compartir escribiéndolas con tabletas digitalizadoras o bolígrafos digitales. Estos dispositivos son imprescindibles en el desarrollo de las tutorías virtuales y trabajo colaborativo del profesorado, siendo bastante interesantes en algunos trabajos de grupo del alumnado. Con los medios indicados anteriormente hemos desarrollado cada uno de los objetivos parciales fijados, cada uno con sus singularidades. COORDINACIÓN Y TRABAJO EN GRUPO DOCENTE Dentro de este tipo de trabajo tenemos actividades de coordinación y de trabajo en el Grupo Docen10 Tutorías virtuales y trabajo colaborativo te. Todas las docentes pertenecemos al mismo grupo docente, aunque no todas impartimos docencia en las mismas titulaciones. Para coordinación docente trabajamos sólo las profesoras que compartimos docencia en una titulación, buscando conectores en nuestras materias, pero también fijando metodologías y estrategias de aprendizaje en la manera de lo posible comunes, aportando coherencia en el camino para adquirir competencias en el alumnado a modo de un itinerario que se recorre en varios cuatrimestres o cursos académicos. A este respecto, en las titulaciones de Industriales hacemos hincapié en el trabajo en grupo y expresión oral y escrita, mientras que en las titulaciones de Informática son el razonamiento crítico y la resolución de problemas las competencias a las que se dedica especial atención. Cada uno de los equipos de una titulación organiza a principio de cada cuatrimestre la programación de sus reuniones, fijando al menos una de seguimiento cada dos semanas. Estas sesiones de seguimiento sirven para comentar la marcha de cada tema docente, buscando así puntos de encuentro entre las materias que puedan contribuir favorablemente en la motivación del alumnado, a la vez que vamos analizando el progreso en el trabajo de competencias que se ha seleccionado. El sistema de comunicación nos facilita enormemente las reuniones, ya que en caso de que no podamos estar en el mismo espacio físico por motivos laborales o personales, es factible reunirnos virtualmente, cumpliendo en general la planificación fijada. En cuanto al grupo docente que tenemos constituido es muy interdisciplinar. Estamos localizadas en los edificios C2, C3 y C5 del Campus de Rabanales y en Ciencias de la Educación. Tiene la ventaja de aportarnos muchas ideas y reflexiones respecto a nuestra labor docente, pero debido al importante número de miembros, disciplinas y espacios físicos que ocupamos, las reuniones de trabajo son especialmente difíciles de programar y las líneas de actuación prioritarias aún se están depurando. La actuación concreta común que tenemos en marcha son las tutorías virtuales que todas las integrantes del grupo decidimos ofertar. Sin embargo, a pesar de que nuestro grupo docente no tiene su funcionamiento completamente optimizado, gracias al sistema de videoconferencia que tenemos instalado mantenemos un contacto frecuente aunque sea virtual, permitiéndonos por tanto un enriquecimiento mutuo que de otra forma sería poco probable. Gran parte de este contacto se consigue a través de Skype. Todas las participantes del grupo tienen este programa iniciado cuando están trabajando, ya sea en casa o en su despacho. Se puede apreciar quienes estamos conectados, y al igual que sucede con las redes sociales, esa evidencia de presencia hace que los saludos sean frecuentes, dando lugar a comentarios no sólo profesionales, que refuerzan los lazos afectivos entre nosotras. TRABAJO EN GRUPO DEL ALUMNADO Es cierto que el trabajo en grupo es una competencia que todos consideramos muy importante, pero no es menos cierto que su adquisición está plagada de problemas. En general nuestros estudiantes llegan a la Universidad con hábitos erróneos adquiridos sobre esta competencia, tal vez debido a que en etapas previas han realizado tareas en esta línea sin enseñanza específica de lo que es un trabajo en grupo y cuales son las pautas adecuadas de realización. Se hace necesario realizar un trabajo de información sobre la adquisición de esta competencia, de forma que se asegure unos conocimientos mínimos ya que de lo contrario incluso la gestión del grupo puede constituir un problema insalvable. Establecidos estos conocimientos se les facilita al alumnado 11 Tutorías virtuales y trabajo colaborativo una introducción al manejo del Skype y Yugma, de forma que puedan auxiliarse de estos recursos en el desarrollo de los trabajos. Todo el grupo puede hablar y trabajar discutiendo sobre un documento a pesar de no estar todos en el mismo lugar, por tanto nuestro alumnado utiliza frecuentemente estos recursos, especialmente porque al igual que nos sucede a los docentes, les facilita la programación de las reuniones de seguimiento tan necesarias para estas actividades. Gracias también a este recurso, en ocasiones la docente se une a la reunión virtual, permitiendo con ello una tutela no habitual que resulta grata. Es especialmente interesante que gracias a este sistema alumnos/as que estaban bastante desligados del Centro se han integrado sin grandes problemas en trabajos de grupo, y por tanto también han seguido estas actividades de formación. TUTORÍAS VIRTUALES Todo el grupo docente conoce y utiliza en mayor o menor medida este sistema de comunicación y al estar familiarizado con él, lo utiliza en tutorías virtuales cuando lo considera adecuado. En general lo que pretendemos es utilizar la tutoría como estrategia de aprendizaje y por tanto, como una actividad programada y planificada al efecto, al igual que el resto de la docencia. Nos permite una evaluación formativa y puntualmente sumativa que nos ayuda a conseguir las competencias específicas de nuestra materia y las transversales que estamos trabajando. En asignaturas en las que se presenta un bajo nivel de abandono, el uso de las tutorías virtuales no suele ser necesario ya que el contacto se puede realizar dentro de los espacios y tiempos habituales. Sólo en caso de estudiantes en situaciones especiales, generalmente por enfermedad o convalecencia, ha sido necesaria su utilización para asegurar una marcha adecuada de la docencia. En las asignaturas en las que el nivel de abandono es elevado, su uso es bastante frecuente. Con las singularidades propias de cada docente de la asignatura implicada, se ofertan para todo el alumnado. El desarrollo de las tutorías consta básicamente de los siguientes puntos: 1. Comunicación a través del foro de novedades de Moodle de la apertura de un foro específico de tutorías virtuales al que deben suscribirse los alumnos/as interesados en la actividad. 2. Dentro del foro específico se indican comentarios sobre los programas que se utilizan así como las direcciones de las páginas oficiales de las que deben realizar las descargas. Se reflejan también las condiciones generales de funcionamiento: 2.1. La mera participación en las tutorías virtuales no aporta nota. 2.2. Se comunica fecha y hora para una tutoría presencial aclaratoria sobre el funcionamiento del sistema. El alumnado que posee portátil es conveniente que traiga el software instalado y se aconseja traer auriculares para que la tutoría se desarrolle en las mejores condiciones posibles. A esta tutoría el docente aportará algunos portátiles de la Escuela Politécnica Superior debidamente provistos del software requerido para que si el número de portátiles traídos por el alumnado es reducido, pueda desarrollarse la actividad. 2.3. Todos los estudiantes que deseen participar deben enviar al foro su nombre de usuario de Skype, de forma que sean conocidos tanto para la docente como para el resto de compañeros/as participantes. Este alumnado de alguna manera se compromete a establecer algún tipo de tutoría entre iguales que favorezca la ayuda mutua. 12 Tutorías virtuales y trabajo colaborativo 2.4. Indicación de días y horas previstas durante el cuatrimestre para tutorías virtuales grupales, así como la temática para estas sesiones. Para cada una de estas sesiones se abrirá un tema en el foro de tutorías virtuales, de forma que el alumno/a interesado en participar pueda apuntarse a la tutoría concreta. Así la docente conocerá con antelación si es necesario realizar reajustes en el horario, duplicando en caso de ser necesario las sesiones de trabajo para fraccionar el grupo interesado. 2.5. Indicación de días y horas para tutorías a demanda del alumnado. En estas horas cualquier alumno/a puede contactar a través de Skype para realizar una tutoría individual con la docente. 2.6. A medida que se desarrolla la experiencia, y a estimación de la docente, se cederá a parte del alumnado algunos bolígrafos digitales en calidad de préstamo. La finalidad inicial de los mismos es mejorar el desarrollo de las tutorías, pero así mismo sirven con libertad al uso particular que cada discente desee darle. Uno de estos usos es captar en clase de manera autónoma apuntes, que con muy poco trabajo añadido son colgados en el mismo día por el autor en un foro creado al efecto. Estas aportaciones constituyen un nexo de unión con el desarrollo normal de las clases presenciales para aquel alumnado que, por circunstancias personales, no puede asistir con regularidad al aula. 3. Cada una de las sesiones previstas se desarrolla a partir de la misma secuencia. 3.1. La docente inicia Yugma y realiza una llamada a través de Skype a los interesados/as en participar, con lo que queda abierto el canal de comunicación por voz. 3.2. Anota en el chat de Skype el número de sesión de Yugma, que les será solicitado para unirse a la sesión de trabajo. 3.3. Cuando todos/as acceden a Yugma, la docente muestra su escritorio al resto, realizando todas las aclaraciones pertinentes a través del bolígrafo digital tal como lo haría sobre un folio. 3.4. El resto de la tutoría depende de la programación prevista, pero en general otros miembros de la reunión pasarán a mostrar sus pantallas o tomar el control de las mismas. Este es el esquema general de las tutorías, pero los estudiantes con necesidades especiales que no pueden hacer un seguimiento normal de las clases, al igual que los alumnos de Proyecto Fin de Carrera, tienen un plan específico adaptado a sus necesidades que se establece de manera consensuada entre docente y discente, de forma que entre los dos se crea una especie de contrato de aprendizaje. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Para todo el grupo docente, este sistema que estamos utilizando lo consideramos sumamente eficaz para nuestro trabajo. Nos facilita un contacto frecuente y reuniones periódicas enriquecedoras que favorecen sin duda nuestra formación y por tanto la de nuestros alumnos. Nos permite coordinarnos mejor con un menor esfuerzo personal y familiar, a la vez que trabajamos de manera autónoma con nuestro alumnado sin tener que recurrir al rígido sistema de Videoconferencias que es ofrecido a través del Aula Virtual de la UCO. Por otra parte, nuestros alumnos trabajan también con autonomía con los mismos recursos, complementando los que ofertan otros sistemas como Moodle para trabajo colaborativo. 13 Tutorías virtuales y trabajo colaborativo Tanto profesorado como alumnado, especialmente en Industriales, nos vamos afianzando en un modo de comunicación que hasta hace poco tiempo nos resultaba ajeno a nuestro trabajo, por lo que vamos adquiriendo competencias tecnológicas de comunicación muy útiles. Además estamos predispuestos a estar al día en estos recursos. Recientemente un grupo de alumnos encontraron en la red otros sistemas de videoconferencia que ya conocíamos el profesorado: Dim Dim y YuuGuu, ambos también de uso gratuito. Los probaron y decidieron que el que utilizamos actualmente sigue siendo el más operativo y simple. Este hecho, que en estudiantes de Informática carece de importancia, para Industriales creemos que es especialmente relevante. Nos indica que para ellos es interesante este tipo de comunicación que les permite trabajar juntos en la distancia ya que de lo contrario no perderían su precioso tiempo en estos quehaceres. En general, es además el alumnado de Industriales el que más valora estos recursos, constituyendo una fuente de motivación y dedicación tal vez por un doble aspecto: por una parte el de Industriales practica más el trabajo en grupo y por tanto le resulta de más utilidad, pero por otra, el alumnado de Informática parece presentar una cierta saturación de recursos informáticos y curiosamente rechaza incluso la ayuda que le puedan ofrecer las tutorías virtuales organizadas. Creemos que esta experiencia podría extrapolarse a todo el personal implicado en la docencia de una titulación. Con esto se favorecería un contacto más estrecho entre los docentes, que repercutiría favorablemente en una mejor coordinación y por tanto en una mejor formación de nuestros alumnos y alumnas. El trabajo docente es grupal, y al igual que nuestro alumnado va desarrollando la competencia progresivamente, también la vamos desarrollando el profesorado. Este sistema únicamente aporta ayuda al trabajo, pero será con la formación, la experimentación y el análisis crítico del proceso como iremos mejorando. Por otra parte el alumnado no está habituado a las tutorías como estrategia docente por lo que, esto unido a la saturación y dispersión horaria que en el actual plan de estudios tiene, hace que sean percibidas como actividades que les cargan aún más sus horarios, por lo que su predisposición no es en principio la adecuada. Es de esperar que en el nuevo plan de estudios especialmente adecuado para este tipo de estrategias, su realización sea más fácil y por tanto más fructífera. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Durante estos dos últimos cursos académicos han participado el 14 % del alumnado matriculado. Por encuestas realizadas sabemos que todos/as la consideran enriquecedora en cuanto a competencias transversales (100%), y en su mayoría considera que les facilita el trabajo en grupo (90%). Las tutorías virtuales han mejorado la percepción que el alumnado tiene del grado de cumplimiento de las tutorías por el profesorado. Tal vez, debido a que tienen la constancia fehaciente de que el docente está conectado y dispuesto, a diferencia de la percepción que pueden tener cuando aguardamos en nuestro despacho únicamente a la espera de dudas y sin establecer un plan de actuación específico. Pero es de señalar que es entre el alumnado con necesidades especiales y de Proyectos Fin de Carrera donde el uso de las tutorías virtuales se ha manifestado cómo un material para nosotros imprescindible, opinión que comparten todos los alumnos/as que nos han acompañado en estas circunstancias. 14 Tutorías virtuales y trabajo colaborativo VI. CONCLUSIONES La docencia en sí es un proceso de socialización y comunicación, pero también es un proceso de maduración y crecimiento personal. Nuestros alumnos/as han de aprender a aprender, y nosotros debemos aprender a ayudarles de manera coordinada. Ellos han de adquirir también la competencia de ser autónomos en su proceso de aprendizaje y nosotros debemos adquirir la competencia de facilitarles la consecución de este objetivo. En muchos foros se indica que hasta no hace demasiado tiempo el profesorado entendía la docencia como transmisión de conocimientos y evaluación de destreza en la aplicación de procedimientos. Eso no es del todo cierto. Parte de ese profesorado, nosotras por ejemplo, nunca la hemos entendido de esa manera, pero no contábamos con el soporte ni con el entorno a nivel institucional que nos ayudase en otro tipo de docencia que es la que perseguíamos. Hoy es bueno, pero mejor aún mañana. Un plan de estudios centrado en el trabajo coordinado para la adquisición de competencias, complementado con una acción tutorial que se espera que crezca y denominada por nuestra Universidad Asesoría Académica, debería de ponernos en las condiciones óptimas de trabajo. Recursos como los adoptados pueden ser especialmente útiles. REFERENCIAS [1] J. Nieto, Y tú …, ¿innovas o abdicas?. Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, 2008. [2] M.S. Climent, P. Martínez, G. Pedrós, M. Varo , Autoaprendizaje tutorizado de los estados de la mate- rial empleando un software interactivo. Proyectos de Innovación Docente en las Universidades Andaluzas, 2004, pp. 207–218. [3] M. S. Climent, C. Castro, J. A. Leva, Desarrollo de Actividades audiovisuales para fomentar las compe- tencias genéricas. XVII Cuieet, Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, septiembre 2009. [4] E. Herruzo, M. S. Climent, M. García, y otros, Implementación experimental del sistema ECTS en las titulaciones de Ing. Téc. Ind. En la especialidad de Electricidad, Electrónica y Mecánica. Servicio de Publicaciones Universidad de Córdoba, Córdoba, 2005. [5] J. Goñi, J. Zabala, El espacio europeo de educación superior, un reto para la Universidad: competen- cias, tareas y evaluación. Octaedro, Barcelona, 2005. 15 El inglés como lenguaje científico-técnico: Transversalidad y coordinación entre asignaturas de la Titulación de I. T. Informática de Sistemas Mª Jesús López Sánchez-Vizcaíno, Paula Martín Salván, Marta Varo Martínez, María Brox Jiménez, Mª Joaquina Berral Yerón, Cristina María Gámez Fernández, Juan Carlos Gámez Granados, David Muñoz Rodríguez, Mateo Ramírez Galiano, Ángela Rojas Matas, Inmaculada Serrano Gómez, Jose Manuel Soto Hidalgo Dpto. de Filología Inglesa y Alemana, Dpto. de Física Aplicada, Dpto. de Arquitectura de Computadores, Electrónica y Tecnología Electrónica, Dpto. de Matemáticas [email protected] Resumen—Este trabajo presenta la labor de coordinación desarrollada en varios proyectos de innovación docente en el marco del EEES para fomentar la transversalidad entre distintas asignaturas de I.T. Informática de Sistemas utilizando el inglés como eje vertebrador. Palabras clave— Transversalidad (cross-curriculum dimension), inglés (English), coordinación (coordination), EEES (European Higher Education Area). I. INTRODUCCIÓN El conocimiento de lenguas extranjeras se presenta, en la actualidad, como un requisito indispensable en diversos ámbitos profesionales [1]. En este sentido, el inglés ocupa el primer puesto en cuanto a expansión de uso se refiere [2]. Y es que, hoy en día, son muchas y muy diversas las razones por las que el inglés se ha convertido en una lengua internacional [3]. Ante estas circunstancias, en el presente panorama universitario enfocado hacia la convergencia europea, es fundamental que la formación en idiomas sea de calidad y efectiva. De acuerdo con las demandas de la sociedad actual, la capacidad para hablar, escribir y entender el inglés, es esencial para poder alcanzar la formación académica completa de una titulación universitaria. Esta situación es especialmente evidente en los estudios de Informática, ya que la terminología propia de este área tiene sus orígenes, mayoritariamente, en el inglés, y que la mayoría de las herramientas, manuales y programas en este campo se encuentran en dicho idioma. De esta forma, el conocimiento de esta lengua permite al futuro analista de sistemas informáticos acceder a fuentes de información de su interés y conocer y evaluar literatura técnica pertinente publicada en lengua inglesa. Del mismo modo, aunque muchos de los programas informáticos están ya traducidos al castellano, es frecuente encontrarse en situaciones donde es necesario saber inglés para poder comprender el lenguaje interactivo del ordenador. Por todo ello, el dominio del inglés, para el alumnado de Informática, facilita la inserción de los estudiantes en el mercado laboral. Por otra parte, es importante tener en cuenta que la parcelación de los conocimientos dificulta el establecimiento de conexiones entre los mismos [4]. De esta forma, la aplicación de los temas transversales en el contexto de la educación superior permite establecer puentes de conocimiento que relacionen los compartimentos estancos de las diversas disciplinas científicas. Inmersos en el proceso hacia la convergencia europea en el ámbito universitario y conscientes de la importancia del inglés en los distintos campos profesionales, consideramos de gran interés que el alumnado no entienda el inglés como una asignatura individual sino como un idioma aplicable al resto de las asignaturas de su titulación. 16 El ingles como lenguaje cientifico-técnico De acuerdo con lo expuesto, en este trabajo se presenta la labor de coordinación y fomento de la transversalidad entre asignaturas del primer curso de la titulación de Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. Dicha labor se ha desarrollado durante los tres últimos cursos (del 2007-2008 al 2009-2010) al amparo de varios proyectos “Para la Profundización de la Innovación Docente en el Marco de las Experiencias Piloto del Sistema de Crédito Europeo” obtenidos en convocatorias de la Escuela Politécnica Superior y del Vicerrectorado de Espacio Europeo y Estudios de Grado de la Universidad de Córdoba. II. OBJETIVOS De acuerdo con lo anteriormente expuesto, los objetivos perseguidos en los proyectos de mejora de la calidad docente que enmarcan la actividad desarrollada son los siguientes: • Establecer actividades académicas dirigidas comunes a las asignaturas de la titulación I.T. Informática de Sistemas, en el marco de las Experiencias Piloto del Sistema de Créditos Europeos. • Fomentar la transversalidad en cuanto a los contenidos que se imparten en estas asignaturas del mismo curso de la titulación y a los sistemas de evaluación de los mismos, incidiendo en la coordinación del profesorado para desarrollar el nuevo modelo educativo. • Promover el uso del inglés en el contexto académico y profesional, en el marco de la creciente internacionalización de la Universidad, según se propone en el Plan Estratégico de la UCO 20062015 [5]. • Mejorar la competencia técnica en el manejo del inglés como lengua de trabajo, con vistas a la consecución del nivel de “usuario competente” (“proficient user”) en la lengua inglesa, según se establece en el Marco Europeo de Referencia Lingüística [6]. • Fomentar un modelo de enseñanza basado en la transversalidad de los contenidos y el aprendizaje autónomo y en equipo, aspectos recogidos en el informe CIDUA [7]. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA La experiencia descrita en este artículo se ha llevado a cabo gracias a la financiación obtenida en convocatorias de proyectos de “Para la Profundización de la Innovación Docente en el Marco de las Experiencias Piloto del Sistema de Crédito Europeo” promovidas por la Escuela Politécnica Superior y por el Vicerrectorado de Espacio Europeo y Estudios de Grado de la Universidad de Córdoba. Durante el curso 2007-2008 se puso en marcha el proyecto “Actividad académica dirigida transversal para la coordinación de las asignaturas de Fundamentos Físicos de la Informática e Inglés aplicado a la Informática I en la titulación de I.T. Informática especialidad Sistemas”, financiado por ambas instituciones y en el que participaron un total de cinco profesoras, pertenecientes a los Departamentos de Filología Inglesa y Alemana y de Física Aplicada. En concreto, el proyecto planteaba una actividad académica dirigida de carácter transversal entre las asignaturas “Fundamentos Físicos de la Informática” e “Inglés aplicado a la Informática I”. La intención inicial era ir haciendo del inglés de manera progresiva un idioma de trabajo en las clases de “Fundamentos Físicos de la Informática”. Para ello, como primer paso, al finalizar cada uno de los temas que comprenden el temario de esta última asignatura, se proponía a los alumnos una actividad que implicaba ambas materias. En grupos de tres, se les asignaban una serie de problemas y cuestiones redactados en inglés relacionados con los objetivos fundamentales de los conceptos físicos analizados en clase con anterioridad. El alumnado de- 17 El ingles como lenguaje cientifico-técnico bía resolverlos correctamente aplicando los conceptos físicos estudiados y explicando cómo los resolvía y por qué escogía esa metodología. Dichas explicaciones y comentarios debían redactarlos haciendo un uso correcto de la lengua inglesa. Para ello, los discentes contaban tanto con el asesoramiento de las profesoras de la asignatura “Fundamentos Físicos de la Informática” como de “Inglés Aplicado a la Informática I”, quienes, además, evaluaban independientemente los resultados de la actividad y los tenían en cuenta en sus respectivos sistemas de evaluación. Una vez entregados y tras su corrección, los estudiantes recibían de nuevo su trabajo con los comentarios oportunos y las orientaciones necesarias para la mejora. Finalmente, con todos los ejercicios realizados se elaboró una colección de problemas resueltos y corregidos que quedó a disposición del alumnado como herramienta auxiliar para la preparación de los exámenes de las asignaturas involucradas en esta actividad académica transversal dirigida. De esta forma, con esta actividad se pretendía fomentar el desarrollo de diversas competencias fundamentales para el alumnado como son la capacidad de trabajo en equipo, el conocimiento de una lengua moderna, la capacidad para la resolución de problemas físicos o la toma de decisiones (al escoger la metodología de resolución de las actividades). Finalmente, en función de la evolución y aceptación del alumnado, se quiso ir ampliando el número de actividades a desarrollar en inglés hasta conseguir que el estudiantado no sólo pusiese en práctica el inglés escrito sino también oral. En este sentido, se propuso al final de curso, a los distintos grupos de trabajo, la realización de breves monografías sobre aplicaciones de los conceptos físicos estudiados al mundo de la informática y las nuevas tecnologías, valorándose positivamente su redacción y exposición en inglés. Durante el curso 2008-2009 la actividad anteriormente descrita siguió desarrollándose gracias al proyecto de innovación docente “El inglés como lenguaje científico aplicado a la Física en la titulación de I. T. Informática (Especialidad Sistemas)”, financiado por la Escuela Politécnica Superior. En base al alto nivel de aceptación de las actividades desarrolladas durante el curso académico anterior, la labor de coordinación llevada a cabo se planteó como una continuación del proyecto que surgió en el curso 2007/08 con el objetivo de concienciar al alumnado de la importancia del inglés como vehículo para la comunicación y fomentar la transversalidad entre asignaturas de una misma titulación y curso. No obstante, durante este curso académico se incorporaron paulatinamente mejoras a la actividad con el fin de tratar de solucionar las debilidades del proyecto observadas en la edición anterior. De esta forma, se intentó fomentar la discusión en los grupos de trabajo planteándoles cuestiones y problemas que implicasen demostraciones y justificaciones más exhaustivas. Con ello, se quiso favorecer la adquisición de competencias como la capacidad para el razonamiento crítico, desde el punto de vista de la Física, y la expresión oral y escrita en la lengua inglesa. Asimismo, con la intención de facilitar la actividad al alumnado y ante la falta de material específico, se planteó la posibilidad de elaborar un glosario de términos físicos en inglés, así como un breve dossier en el que se recogieran los aspectos gramaticales y construcciones de inglés más frecuentes en este tipo de redacción científica. Por otra parte, durante el primer año de experiencia en este proyecto, se había observado que muchos discentes que pasaban a segundo curso de la titulación aún no habían superado la asignatura “Fundamentos físicos de la informática”. Este hecho nos permitió pensar en la continuidad de la experiencia para este sector, que también cursaba la asignatura “Inglés aplicado a la Informática II”. De esta forma, en el curso 2008/09 se amplió el ámbito de aplicación de la actividad en el alumnado que cursa- 18 El ingles como lenguaje cientifico-técnico ba la asignatura de “Fundamentos Físicos de la Informática” por segunda vez y que estaba matriculado también en “Inglés aplicado a la Informática II”, asignatura de primer cuatrimestre de segundo curso de la titulación. En el marco de esta variante, el alumnado debía ir desarrollando las actividades de la asignatura de Física según el plazo previsto y hacerlo en inglés, con la participación de la profesora de la asignatura de inglés en segundo curso. La metodología empleada fue parecida a la utilizada en primer curso: el alumnado debía realizar y entregar las actividades planteadas para la asignatura de primero. Después de que la profesora evaluaba las actividades, el alumnado implicado debía subir a estos archivos ya modificados al curso virtual de la asignatura de inglés en la plataforma Moodle. Una vez allí, la profesora de inglés corregía y puntuaba dichos trabajos. La ponderación de estas actividades en la asignatura de física seguía siendo la misma. Sin embargo, varios cambios operan en la asignatura de inglés de segundo curso. En primer lugar, estas actividades ya no se desarrollan en grupo, sino de forma individual. Segundo, no se contempla la posibilidad de exposición de estas actividades en clase, puesto que esta asignatura ya tiene planteada la exposición voluntaria en clase de otra actividad académicamente dirigida. No obstante, al igual que en la asignatura de inglés de primer curso, la repercusión en la calificación de esta actividad podía incrementarse hasta en un 10% de la puntuación final obtenida, siempre que el alumnado haya la superado la asignatura. Transcurridos estos dos primeros cursos de puesta en marcha de la actividad y motivados por los resultados obtenidos, al inicio del presente curso (2009/2010) se decidió ampliar el número de asignaturas involucradas. Concretamente, tras difundir entre los profesores responsables de todas las asignaturas de primer curso de I.T. en Informática (especialidad Sistemas) los objetivos y metodología de la actividad en años anteriores, se unieron al plan de trabajo tres asignaturas más. De esta forma, finalmente, durante este curso académico, de las ocho asignaturas troncales y obligatorias que conforman el primer curso de la citada titulación, el proyecto trata de coordinar y fomentar la transversalidad entre cinco de ellas, siendo necesario destacar que, de las tres restantes, dos se imparten en el segundo cuatrimestre mientras que “Inglés aplicado a la Informática I” es de primer cuatrimestre, lo que dificulta la labor diseñada en el proyecto. No obstante, debido a la heterogeneidad de las asignaturas involucradas (“Inglés aplicado a la Informática I”, “Matemáticas I”, “Matemáticas II”, “Sistemas Digitales” y “Fundamentos Físicos de la Informática”), sus contenidos, características y metodologías de trabajo, en lugar de diseñar una única actividad común a todas ellas se han decidido distintas actividades acordes con cada una de las asignaturas. La coordinación entre las asignaturas “Fundamentos Físicos de la Informática” e “Inglés Aplicado a la Informática I” se ha basado en las siguientes actividades voluntarias. En primer lugar, los alumnos, en pequeños grupos, han trabajado con textos en inglés, pero relacionados con los contenidos de la asignatura “Fundamentos Físicos de la Informática”. Para dicha asignatura, los discentes debían responder a diferentes preguntas relativas a las cuestiones de Física del texto, mientras que para la asignatura “Inglés Aplicado a la Informática I”, el alumnado debía elaborar un breve resumen en inglés (abstract) del texto, una traducción, una lista de conceptos claves (key concepts) y un breve análisis de uno o varios rasgos sintácticos y gramaticales prominentes. La segunda actividad voluntaria ha consistido en la entrega de un breve resumen en inglés de la memoria de las prácticas de la Ley de Ohm, realizadas en la asignatura “Fundamentos Físicos de la Informática”. En cuanto a la asignatura “Matemáticas I”, los alumnos llevan a cabo una serie de actividades académi- 19 El ingles como lenguaje cientifico-técnico cas dirigidas, consistentes en pequeños trabajos de investigación, ampliación de los contenidos de algunos temas, resolución de determinados tipos de problemas, búsqueda de información, etc. Como parte del proyecto, los alumnos han presentado y expuesto de forma voluntaria dichas actividades en inglés. La profesora de “Inglés Aplicado a la Informática I” ha asistido a dichas exposiciones, para evaluarlas desde el punto de vista del uso instrumental de la lengua, y con el mismo objetivo, le han sido entregados los problemas y actividades realizados en inglés. Por último, el proyecto ha tratado de responder a dos problemas similares detectados en las asignaturas “Sistemas Digitales” y “Matemáticas II”. En estas asignaturas, se trabaja, respectivamente, con la herramienta OrCad, software para diseñar circuitos electrónicos, y con el programa Mathematica. En ambos casos, el uso por parte de los alumnos de dichas herramientas se ve, a menudo, dificultado por su desconocimiento de algunos de los términos técnicos en inglés que aparecen en ellas. Para solventar el problema, la asignatura “Sistemas Digitales” ha creado un Foro en la plataforma de enseñanza virtual Moodle, donde los discentes pueden expresar sus dudas respecto a dichos términos en inglés. Dichas dudas se resuelven con ayuda de la profesora de “Inglés Aplicado a la Informática I”. En la asignatura “Matemáticas II”, el alumnado puede realizar, con carácter voluntario, un glosario con los términos más usados en Mathematica. Esta actividad es supervisada por la profesora de “Inglés Aplicado a la Informática I”. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Para valorar los resultados obtenidos en las actividades propuestas al alumnado en los tres cursos académicos durante los cuales se ha desarrollado esta experiencia de transversalidad y coordinación se han tenido en cuenta las siguientes variables. En primer lugar, el índice de participación por parte de del alumnado. Teniendo en cuenta que las actividades anteriormente descritas tienen carácter voluntario, consideramos que los elevados índices de participación indican la necesidad de continuar y profundizar en las labores de coordinación entre asignaturas y profesores, en vista de que el estudiantado las considera parte esencial de su proceso de aprendizaje. En segundo lugar, se ha valorado la actitud de los discentes hacia las actividades propuestas, y en términos generales, su opinión acerca de la necesidad de integrar el uso de la lengua inglesa con los contenidos del resto de las asignaturas cursadas. En tercer lugar, se ha valorado la opinión del alumnado que ha participado acerca de la utilidad de las actividades concretas que les fueron propuestas. Para recoger las opiniones de los estudiantes se ha utilizado como herramienta principal una encuesta que el alumnado ha contestado de forma anónima en los distintos cursos académicos. Es importante destacar que el interés por parte del alumnado ha sido muy notable, lo cual se demuestra en el índice de participación en las actividades propuestas a lo largo de los distintos cursos académicos. Así, la participación de los alumnos durante el curso 2007-2008 fue en torno al 45% del total de estudiantes matriculados. Durante el curso 2008-2009 la participación aumentó hasta alcanzar el 70%. Durante el curso 2009-2010, si bien el porcentaje de participación en la actividad propuesta desde el área de Física ha disminuido hasta un 50%, esto se debe a que al aumentar el número de asignaturas involucradas y actividades desarrolladas, se ha producido una mayor distribución de alumnos entre todas ellas. Así, por ejemplo, al margen de “Fundamentos Físicos de la Informática”, quince alumnos—de los sesenta y cinco matriculados en la asignatura “Inglés aplicado a la informática 1”—han entregado distintos problemas de “Matemáticas I” en inglés. En términos generales, durante estos tres cursos los alumnos han expresado un alto nivel de satisfacción con las actividades desarrolladas, valorando muy positivamente la transversalidad entre asignatu20 El ingles como lenguaje cientifico-técnico ras y la coordinación entre los profesores en aspectos clave como la evaluación. Las encuestas también reflejan que los estudiantes son conscientes de la importancia del inglés en su formación (a la que califican con una puntuación de 5/5), ponen de manifiesto que esta actividad les ha ayudado a mejorar su capacidad de redacción en dicha lengua (4/5) y su comprensión lectora en inglés (4/5), hasta el punto de que, la mayoría, se sienten capacitados para consultar fuentes relacionadas con las Matemáticas o la Física en la lengua anglosajona (3/5). La calificación global de las actividades oscila de nuevo entre el 4 y el 5 sobre una puntuación máxima de 5, y el aspecto que coinciden en destacar en mayor medida es el hecho de que las actividades les ayudan a establecer relaciones entre las distintas asignaturas del plan de estudios y que, al ser evaluadas en distintas asignaturas, obtienen un mayor rendimiento de su trabajo. Desde el punto de vista del profesorado involucrado, se ha observado que los alumnos que han participado en las actividades amplían considerablemente su vocabulario en lo que respecta a conceptos físicos, matemáticos e informáticos, refuerzan estructuras sintácticas y gramaticales en inglés, y mejoran en su destreza a la hora de acceder a fuentes bibliográficas y electrónicas en inglés, y hacer uso de ellas. Por otra parte, se ha comprobado que estos discentes se expresan con mayor corrección a la hora de redactar un informe científico propio de su área de trabajo. Por todo ello, podemos afirmar que, desde el punto de vista de cada una de las asignaturas involucradas en la actividad, se han alcanzado los objetivos perseguidos. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Teniendo en cuenta lo expuesto en el apartado anterior, la evaluación de los proyectos realizados a lo largo de estos años es positiva, ya que se ha conseguido concienciar al alumnado de la importancia del inglés como vehículo para la comunicación y lenguaje clave dentro de su formación científico-técnica, así como fomentar el desarrollo de diversas competencias fundamentales, como el trabajo en equipo, el trabajo en un contexto internacional o la toma de decisiones, entre otras. En lo que se refiere a las debilidades detectadas en el desarrollo de estos proyectos a lo largo de los tres cursos en que se han implementado, principalmente se han encontrado las que se explican a continuación. En primer lugar, y puesto que la mayoría de las actividades llevadas a cabo se centran en la comprensión y expresión escritas del inglés, resultaría conveniente complementarlas con el fomento de la competencia lingüística de la comprensión auditiva (listening) y de la expresión oral. No obstante, debido a la orientación de las asignaturas implicadas, al número de alumnos y a la estructura de las clases, llevar esta tarea a cabo no resulta fácil. Por otra parte, en casos concretos se han identificado conflictos entre el alumnado derivados del trabajo en equipo. Ante esta situación, los profesores involucrados en el proyecto están diseñando un nuevo plan de trabajo para posteriores cursos en los que se eviten estos conflictos. Finalmente, y como viene quedando de manifiesto en los resultados de las encuestas realizadas al profesorado acerca de la implantación del sistema ECTS en las titulaciones, el elevado número de discentes matriculado en las asignaturas y que han mostrado su interés ha derivado en la necesidad de un alto nivel de dedicación por parte del profesorado, especialmente a la hora de corregir las actividades, que en ocasiones resulta excesivo con respecto a la carga de trabajo total de los docentes. 21 El ingles como lenguaje cientifico-técnico VI. CONCLUSIONES Según el lingüista David Crystal, un 80% de la información mundial almacenada electrónicamente se encuentra en inglés. Asimismo, en su análisis de la posición imbatible del inglés como lengua global, Crystal afirma que dicha posición sólo se hubiera podido ver amenazada hace una década: si la lengua de Bill Gates hubiera sido el chino [8]. Las palabras de Crystal ponen de manifiesto la relación indisoluble – en el momento actual y sin duda, en el futuro más próximo – entre globalización, información, tecnología y la lengua inglesa. La transición al Sistema de Enseñanza Superior Europeo pretende precisamente responder a esta realidad global, y sin duda, en esta respuesta, el inglés es y seguirá siendo una herramienta clave. Es bajo esta óptica que debemos contemplar proyectos como los que nos ocupan, los cuales contribuyen a que tanto el profesorado como el alumnado adquieran conciencia de la importancia del inglés en este paso al marco europeo. Por otro lado, si pensamos en concreto en la formación científico-técnica de nuestros estudiantes, el conocimiento y manejo de la lengua inglesa es vital a la vez que imprescindible a la hora de competir en un contexto laboral y de conocimiento internacional. Las experiencias descritas en este artículo se plantearon precisamente como respuesta a dos aspectos clave del Espacio Europeo de Educación Superior que se plantean como retos en el ámbito universitario español: la internacionalización de la educación universitaria y la integración de conocimientos diversos en torno a perfiles profesionales específicos. En el marco de los planes piloto de adaptación al EEES, estos han sido los primeros pasos adoptados por parte del profesorado de 1º de I.T. en Informática (Sistemas). La posibilidad de traspasar las actividades desarrolladas al futuro Grado en Informática es incierta, puesto que en el nuevo plan de estudios las asignaturas implicadas en dichas actividades no coincidirán en el tiempo. No obstante, consideramos que el valor del trabajo realizado radica en la experiencia acumulada, que ha permitido poner en práctica aspectos clave en el EEES tales como la coordinación del profesorado, la transversalidad entre materias, la evaluación por competencias o la implicación del alumnado en el proceso de enseñanza-aprendizaje. REFERENCIAS [1] A. Saorín Iborra, “Las cartas de queja en el aula de inglés para turismo: implicaciones pedagógicas basadas en el uso de recursos de cortesía”. Universidad Jaime I, 2003. [2] E. Alcaraz Varó, El inglés profesional y académico. Alianza, 2000. [3] E.C. Berg, F.M. Hule, and K.A King, “Shaping the climate for language shift? English in Sweden’s elite domains,” World Englishes, vol. 20, no. 3, pp. 305-319, 2001. [4] M. Moreno, Los temas transversales: una enseñanza mirando hacia delante. Santillana. 1993. [5] Plan Estratégico de la Universidad de Córdoba 2006-2015. [Online]. Available: http://www.uco.es/organizacion/planestrategico/ [6] Consejo de Europa, Common European Framework of Reference for Languages. Cambridge: Cam- bridge University Press, 2001. [7] Comisión para la Innovación de la Docencia en la Universidades Andaluzas, Informe sobre innova- ción de la docencia en las universidades andaluzas. 2005. [Online]. Available: http://www.uco.es/organizacion/eees/documentos-otros.html [8] D. Crystal, English as a Global Language. Cambridge: Cambridge University Press, 2003. 22 Estrategias de aprendizaje dirigido en Ingeniería Mª Victoria García Gómez, Mª Salud Climent Bellido, Josefa Andrea Leva Ramírez Escuela Politécnica Superior, Ctra. Madrid-Cádiz, 396 A, Campus Rabanales 14014 Córdoba [email protected], [email protected], [email protected] Resumen!Se describen diversas actividades propuestas durante varios cursos dentro un proyecto conjunto de las asignaturas de Química y Estática (I. T. I. Mecánica) en la búsqueda de metodologías de enseñanza-aprendizaje más activas para el alumnado, guiado por el profesor-tutor de una forma más personalizada. Palabras clave!Acción tutorial (tutorial action), intercambio de experiencias (exchange of experience), pluralidad metodológica (methodological plurality). I. INTRODUCCIÓN La adaptación del sistema de enseñanza de nuestras asignaturas al E.E.E.S. (Espacio Europeo de Educación Superior) exige una metodología diferente a la clásica que potencie en el alumno el aprendizaje significativo asumiendo un papel mucho más activo en el mismo, con todo lo que esto conlleva en cuanto a su implicación, reflexión, indagación, comunicación y aplicación del conocimiento. Este cambio metodológico exigido por la implantación del E.C.T.S. (European Credits Transfer System) es más problemático en las ingenierías donde la atención personalizada al estudiante se hace más difícil. En concreto, en ciertas titulaciones impartidas en la E.P.S. (Escuela Politécnica Superior) de Córdoba, este hecho se ve agravado por el elevado número de alumnos en los grupos de clase (principalmente en los primeros cursos) y por el elevado número de alumnos repetidores, en general reacios a adaptarse a dicho cambio. En el presente artículo se describen algunas de las actividades planteadas originalmente en un Proyecto de Innovación Docente aprobado sin financiación y desarrollado durante el curso 2005/2006 entre las asignaturas de “Estática” y “Fundamentos Químicos de la Ingeniería” (1er curso de Ingeniero Técnico Industrial en Mecánica). Dicho proyecto fue llevado a cabo con un enorme esfuerzo en cuanto a dedicación por parte del profesorado implicado y tuvo posteriormente una continuación en base a convocatorias internas de la E.P.S. para proyectos de adaptación al E.E.E.S. cuya dotación económica permitió la profundización en el desarrollo de las actividades a realizar con la incorporación de la figura de un becario, aspecto éste que ha resultado enormemente positivo y realmente enriquecedor. El planteamiento general se basa en organizar al alumnado en pequeños grupos de trabajo debidamente dirigidos y orientados por un tutor (profesor o alumno colaborador) para la realización de las correspondientes actividades. Éste, se corresponde con uno de los cuatro niveles de enseñanza-aprendizaje en que se articula la estructura del modelo marco presentado por la C.I.D.U.A. (Comisión para la Innovación de la Docencia en las Universidades Andaluzas) con el objeto de que: ... el alumno realice su aprendizaje tanto por su estudio personal, como por el intercambio que tiene lugar con su tutor y con un grupo de alumnos implicados en el conocimiento de algún problema común... de modo que: La combinación del trabajo individual, la interacción y el trabajo cooperativo entre iguales 23 Estrategias de aprendizaje dirigido en Ingeniería y la comunicación con el tutor son los apoyos metodológicos fundamentales del proyecto docente que orientan este modelo marco. II. OBJETIVOS Los objetivos planteados se encuentran orientados hacia la citada adaptación al EEES: - Establecer estrategias de enseñanza que estimulen la pluralidad metodológica abarcando diferentes formatos de actuación docente, en consonancia con el modelo marco propuesto por el Informe CIDUA sobre Innovación de la Docencia en las Universidades Andaluzas. - Potenciar prácticas educativas con atención más personalizada al estudiante, que cambien la metodología docente al evitar la masificación actual, adaptándose a las necesidades individuales y promoviendo las condiciones para el diálogo e intercambio de ideas y experiencias. - Dinamizar el papel pasivo del alumno mediante su motivación e implicación activa en la adquisición y aplicación del conocimiento. - Promover el desarrollo de capacidades y hábitos de estudio, de trabajo cooperativo, de resolución de problemas prácticos y de transferencia del conocimiento. - Realizar una evaluación más continuada al aumentar el tiempo de contacto con el alumno y ampliar el concepto de evaluación del rendimiento para que abarque los diferentes componentes de las competencias personales y profesionales que se propone desarrollar la enseñanza universitaria. - Fomentar el intercambio de experiencias entre distintas asignaturas de la titulación, contrastar resultados obtenidos. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Según el planteamiento general y los objetivos expuestos, un seguimiento activo y personalizado en base a grupos de trabajo sólo es posible con un pequeño número de alumnos por grupo así como con un reducido número de grupos tutelados por un profesor. Teniendo en cuenta que en la titulación el número de alumnos sólo de nueva matrícula suele ser del orden de 90 (independientemente del incluso superior número de repetidores), el profesorado resulta a todas luces insuficiente si pretende realizar un seguimiento de las actividades desarrolladas por los diferentes grupos de trabajo. Sin embargo, los encuentros presenciales ofrecen la ventaja de que con la toma de contacto permanente profesor/alumno se puede orientar y dirigir el trabajo autónomo del alumno revisando los aspectos más problemáticos de la materia con el beneficio consiguiente para el proceso de aprendizaje. Por todo ello resulta imprescindible contar con la figura de algún tipo de personal de apoyo a la docencia que colabore en las labores programadas. De ahí el importante papel que en el desarrollo de la experiencia y de las actividades propuestas ha realizado un alumno becario elegido a partir de ciertos requisitos dentro de la respectiva convocatoria llevada a cabo en el Centro (alumno de la titulación de Ingeniería Técnica Industrial en Mecánica matriculado en el último curso o realizando el Proyecto Fin de Carrera, con aprovechamiento en las asignaturas de Estática y Química). La cooperación de este alumno se ha llevado a cabo durante veinte horas a la semana a lo largo del cuatrimestre realizando las funciones siguientes: - Colaborar con el profesorado responsable en la organización y actualización de recursos para la docencia. - Tutelar a pequeños grupos de alumnado y equipos de trabajo siguiendo las directrices del pro24 Estrategias de aprendizaje dirigido en Ingeniería fesorado responsable. - Colaborar en las labores de evaluación y seguimiento del alumnado, siempre bajo la supervisión y aplicando los criterios y pautas establecidos por el profesorado responsable. Tras la elaboración de una planificación para el desarrollo de las actividades, éstas se han ido desarrollando aproximadamente según el cronograma previsto: Antes del comienzo de las clases y con el apoyo del becario se pusieron al día los recursos y material convenientes en cada asignatura (documentación para alumnos, transparencias de clase, CDs, material de laboratorio,…) y a lo largo de las dos primeras semanas de clase se organizaron los grupos de trabajo (con un máximo de 5 alumnos por grupo), asignándoles el tutor correspondiente. Transcurridas unas dos semanas de clase comenzaron a realizarse entrevistas de cada tutor con los grupos de alumnos asignados, estableciendo entrevistas periódicas para tutorización de los distintos grupos y se plantearon los primeros trabajos correspondientes a las distintas actividades: ACTIVIDAD 1: RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS DE CADA TEMA DE LA ASIGNATURA CON ENTREVISTAS FRECUENTES CON EL PROFESOR/TUTOR. Dado que para las materias correspondientes a las Ingenierías es fundamental la práctica en la resolución de ejercicios, la actividad consiste en el planteamiento a lo largo de cada tema, de una serie de problemas (entre 8 y 10 de media por tema) que cada alumno debe entregar resueltos. Las entregas se realizan en entrevistas fijadas de común acuerdo entre los pequeños equipos formados y el profesor/tutor, aproximadamente cada diez o quince días. En dicha entrevista (de unos 30 minutos de duración), los miembros del grupo entregan la relación de ejercicios resueltos del tema correspondiente. Durante la entrevista se comentan las dificultades encontradas y el tutor devuelve los ejercicios anteriores ya corregidos, planteando cuestiones a los alumnos acerca de ellos. El desarrollo de esta acción tutorial se corresponde con actividades docentes individualizadas, las llamadas tutorías ECTS. ACTIVIDAD 2: REALIZACIÓN DE TEST DE AUTOEVALUACIÓN DE CADA CAPÍTULO DE LA RESPECTIVA ASIGNATURA. A través de Moodle, se facilitan los cuestionarios conforme se termina cada capítulo. Con la corrección de los trabajos de forma continuada se busca esencialmente una retroalimentación con la pretensión de que el estudiante en todo momento tenga conciencia de su proceso de aprendizaje, comprenda lo que aprende, afiance conceptos y estime dónde debe hacer énfasis y qué aspectos debe perfeccionar. Se trata en definitiva de promover el entrenamiento en el estudio constante y metódico. Actividad 3: Elaboración y posterior defensa de un trabajo de investigación o de profundización/ampliación de un tema del programa de la respectiva asignatura. Las entrevistas programadas en este caso, aparte de las orientaciones iniciales en las que se facilita al grupo una guía para la elaboración del trabajo, permiten la entrega de unas versiones preliminares para su revisión, plantear posibles mejoras y fecha de exposición del trabajo con un posterior debate. A lo largo del cuatrimestre, se llevaron a cabo así mismo, diversas reuniones entre los tutores para adjudicación de grupos y orientaciones iniciales, intercambio de impresiones y dificultades surgidas, redefinición de líneas de actuación o reajustes y realización de informes de los resultados del seguimiento de los grupos. 25 Estrategias de aprendizaje dirigido en Ingeniería IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD En el Proyecto de Innovación originalmente planteado se concluía que es necesario un seguimiento más activo y personalizado del proceso de aprendizaje del alumnado que sólo es posible con la reducción tanto del número de alumnos por grupo como del número de grupos tutelados por un profesor. En aquella ocasión el profesorado resultó totalmente desbordado en el seguimiento de las actividades desarrolladas por los diferentes grupos de trabajo. Sin embargo, se constató que los encuentros presenciales fueron muy beneficiosos al intervenir y dirigir el profesor el trabajo autónomo del alumno. De hecho, en las encuestas finales realizadas, el alumnado calificó las actividades desarrolladas como de “gran utilidad” a pesar de las carencias de medios personales. Todo ello nos llevó a repetir la experiencia contando como se ha mencionado con la figura de un alumno becario como personal de apoyo a la docencia aspecto éste que ha mejorado notablemente todo el proceso resultando sumamente enriquecedor según ya se ha comentado. RESULTADOS OBTENIDOS EN LA ACTIVIDAD 1: La actividad presentó un efecto negativo relacionado con la obligatoriedad de presentar los ejercicios resueltos y es que se observaron casos en que simplemente se han copiado los ejercicios o planteado “de cualquier manera” para pasar el trámite de su entrega. El planteamiento de cuestiones en la entrevista pretende corregir este efecto. Aunque los resultados mostraron pocos alumnos que lograran alcanzar de forma totalmente satisfactoria los objetivos específicos propuestos (comprensión de la materia, capacidad de análisis y habilidades de razonamiento y destreza en la resolución), no cabe duda de que con la práctica adquirida en el desarrollo del trabajo continuado y las orientaciones y correcciones hechas por el tutor a lo largo del curso, los alumnos se encuentran en mejores condiciones para superar estos aspectos de la asignatura. RESULTADOS OBTENIDOS EN LA ACTIVIDAD 2: Esta actividad consistente en la realización de test de autoevaluación de los distintos temas, se ha venido planteando de forma voluntaria con objeto de no sobrecargar al alumno, sino que cada uno valore condiciones particulares de tiempo o preparación para llevarla a cabo. El resultado es que la participación ha sido muy baja con un porcentaje del 30 % de alumnos que empezaron a realizar la actividad, muchos de los cuales la abandonaron hacia la mitad del cuatrimestre, si bien se observó un repunte en fechas próximas a los exámenes. RESULTADOS OBTENIDOS EN LA ACTIVIDAD 3: En cuanto a la actividad relativa al desarrollo y defensa de un trabajo teórico de profundización/ampliación de un tema del programa de la asignatura se puede decir que los resultados salvo contadas excepciones fueron negativos en cuanto a los objetivos concretos: saber presentar un trabajo, destacar los aspectos más importantes, saber expresarse, o fomentar el trabajo en equipo. Se observaron deficiencias tanto desde el punto de vista de la selección entre la información disponible, como a la hora de la exposición en que los estudiantes no son capaces de explicar lo que han hecho: aprenden un texto de memoria sin tener claras las ideas. Es la presentación del trabajo el aspecto que 26 Estrategias de aprendizaje dirigido en Ingeniería alcanzó mejores resultados, ya que incluso la valoración correspondiente a trabajo en equipo no fue positiva al ocuparse cada miembro del grupo de una parte del trabajo que luego no había sido revisado en común. Conviene destacar que al resultar los grupos de trabajo algo descompensados a causa del abandono de algunos alumnos, se ha apreciado que los menos numerosos han alcanzado en este aspecto de trabajo en equipo, mejor valoración. La opinión de los alumnos respecto a esta actividad, reflejada en los resultados de una encuesta, es que la consideran de gran interés aunque reconocen no haberle sacado suficiente partido. En cuanto a resultados globales tanto profesores como alumnos hemos valorado muy positivamente las actividades realizadas que han permitido desarrollar una evaluación formativa mediante la observación del proceso de aprendizaje: progresos, dificultades, etc., si bien la queja por parte de los estudiantes es la falta de tiempo. En general los alumnos que han ido desarrollando las actividades propuestas de manera más satisfactoria y por tanto han tenido mayor puntuación sobre las mismas se han correspondido con los que obtuvieron mejores notas en el examen final. No obstante, la metodología seguida es beneficiosa para todo el alumnado porque a lo largo del proceso facilita información (tanto al tutor como al alumno) que permite poner remedio a tiempo a las deficiencias encontradas. Haciendo un análisis comparativo respecto a años anteriores, el número de alumnos aprobados y las calificaciones finales no han variado mucho, y aunque los objetivos relacionados con las diversas competencias específicas y transversales no puede decirse que hayan sido plenamente alcanzados, la formación del alumno ha sido más completa. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Debilidades detectadas en el desarrollo del proyecto: - Problemática en la gestión de grupos: • Elevado nº de grupos de trabajo y de alumnos por grupo. • Dificultad para acordar horarios para las entrevistas con los grupos de trabajo. - El formato ECTS exige un incremento notable en la dedicación docente debido a que el desarrollo de actividades requiere una mayor dedicación al alumno de forma personalizada. Esto implica la necesidad de contar con recursos adicionales considerables para la implantación de los futuros planes de estudio en este formato. - Pasividad por parte de los alumnos que progresivamente han ido abandonando la realización de actividades. - Dificultad por falta de formación del alumnado en la búsqueda de la información, selección y adquisición de la documentación. Inexistente revisión documental. Dificultad para trabajo en equipo. - Alumnos reacios a expresarse oralmente en público: dificultad para expresar con claridad ideas por escrito y oralmente. Pobreza de lenguaje. - Carencia de espacios adecuados para trabajar en pequeño grupo. 27 Estrategias de aprendizaje dirigido en Ingeniería FORTALEZAS Y APORTACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL EEES: - Puesta en práctica de la docencia centrada en el aprendizaje (desarrollo de la acción tutorial y enseñanza individualizada): motivación del estudiante e implicación activa del mismo en la adquisición y aplicación del conocimiento. - El sistema prima el trabajo continuado sobre la mera preparación de un examen. - Desarrollo de actitudes como iniciativa, creatividad, innovación, integración del conocimiento, trabajo en equipo, destrezas en el acceso a la información o asunción de responsabilidades. - Fomento de la pluralidad metodológica que abarque diferentes formatos de actuación docente. - El contacto continuado tutor-alumno frente a la relación impersonal de la clase magistral resulta altamente beneficioso en el proceso de aprendizaje pero esto requiere mucha mayor implicación del docente o personal de apoyo a la docencia. - Creación de vínculos entre profesores mediante la coordinación e intercambio de impresiones y experiencias entre asignaturas, aspecto muy positivo que favorece la comunicación y permite detectar puntos fuertes y débiles de las actividades propuestas. VI. CONCLUSIONES En conclusión puede afirmarse que el modelo seguido se ajusta en gran medida a los requerimientos del E.E.E.S. La pluralidad metodológica abarcando diferentes tipos de actuación docente favorece en gran medida la formación del alumnado y se basa en la implicación activa del estudiante en la adquisición de conocimientos fomentando por otra parte la comunicación y diferentes modos de expresión. Se consigue además integrar el desarrollo de capacidades y habilidades instrumentales, interpersonales y sistémicas en dicho proceso de adquisición y aplicación del conocimiento. Resulta indispensable para todo ello un incremento de los recursos humanos docentes y la figura del alumno colaborador (becario en nuestro caso) de cursos superiores que actúa como tutor de equipos de trabajo tal y como se ha planteado en esta experiencia puede ser una solución que presenta además otros beneficios. Favorece el contacto entre iguales y supone un estímulo adicional para el alumnado de la asignatura e incluso, indirectamente hacia el propio colaborador que al orientar a otro se está enseñando a sí mismo al profundizar en lo que enseña. Supone en definitiva un enriquecimiento basado en el intercambio que tiene lugar entre el grupo de alumnos implicados que fomenta la participación activa, intercambio de opiniones o contraste de pareceres, instrumentos que favorecen multitud de aspectos del aprendizaje. REFERENCIAS M. De Miguel, Metodologías de enseñanza y aprendizaje para el desarrollo de competencias. Orientaciones para el profesorado universitario ante el espacio europeo de educación superior. Madrid: Alianza editorial, 2006. E. Herruzo, M. S. Climent, M. García y otros, Implantación experimental del sistema ECTS en las titulaciones de Ing. Tec. Ind. en la especialidad de Electricidad, Electrónica y Mecánica. Servicio Publicaciones Universidad de Córdoba, 2005. Goñi, J. Zabala, El espacio europeo de educación superior, un reto para la universidad: competencias, tareas y evaluación, los ejes del curriculum universitario. Barcelona: Octaedro, 2005. J. I. Pozo y C. Monereo, El aprendizaje estratégico. Madrid: Santillana, 1999. 28 Estrategias de aprendizaje dirigido en Ingeniería J. Mª Oliva, Mª M. Aragón, J. Mateo y M. Bonat, Una propuesta didáctica, basada en la investigación, para el uso de analogías en la enseñanza de las ciencias. Enseñanza de las Ciencias, 2001. UCUA. Informe sobre Innovación de la Docencia en las Universidades Andaluzas. 2005. Plan Andaluz de Evaluación y Mejora de la Calidad de las Universidades. Ed: Unidad para la Calidad de las Universidades Andaluzas. M. A. Zabalza Beraza, Guía para la planificación didáctica de la docencia universitaria en el marco del EEES (Guía de guías). Documento de trabajo, Universidad de Santiago de Compostela, 2004. 29 Proyecto piñón-corona: Una actividad transversal entre asignaturas del Área de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Córdoba Guerrero, G, Trujillo, E , Hidalgo, M , Castro, R Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba Campus Universitario de Rabanales. Edificio Leonardo da Vinci. [email protected] Resumen— El modelo elegido ha servido para recorrer de forma coordinada el estudio de los engranajes desde los distintos puntos de vista que se contemplan en las asignaturas implicadas en este proyecto Palabras clave— engranaje, piñón, coordinación educativa, modelo I. INTRODUCCIÓN Con motivo de la adaptación al Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) las Universidades Españolas han comenzado a desarrollar planes experimentales o planes piloto para su introducción de forma progresiva. En la Universidad de Córdoba se han realizado distintas experiencias entra las que se encuentra las que se siguen en la Escuela Politécnica Superior en algunas de sus titulaciones. En concreto en la titulación de Ingeniería Técnica Industrial, especialidad en Mecánica, se comenzó su implantación en el curso académico 2004/2005. Entre los aspectos que se destacan en la realización de este tipo de Proyectos se encuentran la mejora en competencias transversales, el análisis y síntesis en la resolución de problemas y la puesta en práctica de conocimientos teóricos. Estas ideas han sido las que se han intentado llevar a la práctica docente a través de un engranaje modelo en el que implicar distintas asignaturas de la titulación que abordan diversos aspectos para el estudio de los mismos. II. OBJETIVOS Se ha desarrollado una actividad transversal que implicaba trabajar con un modelo común en distintas asignaturas de Ingeniería Mecánica. Se ha trabajado desde distintos puntos de vista, en cada asignatura, sobre los mismos elementos. Esto ha permitido crear un hilo argumental que consigue pasar por los distintos conocimientos impartidos por distintos docentes y en distintos cursos para transmitir al alumno los aspectos que se pueden contemplar sobre un mismo modelo físico. A su vez se ha conseguido una mejor coordinación entre asignaturas, tanto desde el punto de vista temporal como de contenidos. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA La actividad comenzó en el transcurso de la asignatura de Tecnología Mecánica que es troncal y se imparte en segundo curso de la titulación Ingeniería Técnica Industrial, especialidad Mecánica. Aquí en la unidad temática nº 5, entre otros aspectos, se trató sobre la verificación dimensional de engranajes cilíndricos rectos. Inicialmente se caracterizaron los engranajes rectos a través de la descripción de conceptos básicos de los mismos, como son el diente, el módulo, la circunferencia primitiva, el paso circular, el espesor, el ángulo de presión, etc., y posteriormente se particularizaron para el engranaje de nuestro proyecto. La puesta en práctica de la citada unidad se realizó por medio de una práctica sobre 30 Proyecto piñón-corona: Una actividad transversal entre asignaturas del Área de Ingeniería Mecánica verificación y control de engranajes que, en este caso, se cumplimentó por todos los alumnos en el laboratorio de Metrología y para el engranaje modelo de nuestro proyecto. Más adelante, en las unidades temáticas nº 8 y nº 11 se desarrolló las técnicas de conformación no asociadas al arranque de viruta por las que habitualmente se fabrican engranajes. Se propuso una monografía para realizar un análisis de las posibilidades, ventajas e inconvenientes, etc., de fabricación de nuestro engranaje modelo a través de fundición inyectada, fundición centrifugada, fundición en coquilla, microfusión y metalurgia de polvos. Con posterioridad, en la unidad temática nº 19 se estudió la fabricación mediante fresado por arranque de viruta de nuestro engranaje modelo. Se aprovechó para explicar elementos accesorios de la fresadora como son el plato divisor y, como corolario a esta unidad temática, se propuso la elaboración de una hoja de procesos para la fabricación del engranaje por medio de un proceso con arranque de viruta en fresadora universal empleando una fresa de módulo. En una nueva asignatura, Diseño de Máquinas, que tiene carácter troncal, es anual y se imparte en tercer curso, se recogen diversos aspectos sobre el estudio de engranajes. En las unidades temáticas 16ª,17ª y 18ª se aborda la generación de engranajes cilíndricos así como el proceso de engrane y las correcciones de tallado para engranajes cilíndricos. La unidad 21ª plantea el estudio de las tensiones a que están sometidas las ruedas de un engranaje así como las características del material empleado en la fabricación y la resistencia del mismo. Finalmente, en la unidad 23ª se estudia el rendimiento de una transmisión. Para estas unidades se propuso la realización de una monografía sobre la fabricación por generación de engranajes y se realizaron en clase dos problemas que utilizaron nuestro engranaje modelo: De igual modo se propuso a los alumnos la realización de un ejercicio que implique a nuestro engranaje modelo. Por último, para todos aquellos alumnos que optaron por cursar las asignaturas ligadas a la fabricación y producción que se desarrollan en esta Área, que tienen carácter optativo, es decir, Programación de Máquinas Herramientas (PMH)- tercer curso y primer cuatrimestre- y Fabricación Asistida por Ordenador (FAO) – tercer curso y segundo cuatrimestre-, se propuso una serie de prácticas ligadas a la fabricación de nuestro engranaje modelo. Así pues en PMH se realizó el diseño, programación en control numérico y fabricación del piñón y la corona que contemplaban todas las operaciones de torneado. En definitiva el piñón y la corona dotados de sus ejes y soportes se mecanizaron para dejarlos preparados para su posterior tallado. En la asignatura de FAO, se realizó el diseño, programación de control numérico y fabricación de los dientes del engranaje. Todo lo anterior se muestra de forma esquemática en la tabla siguiente: Proyecto Piñón-Corona. (z=48, z=20. m=2). Tabla I. Resumen de las actividades y asignaturas implicadas 31 Proyecto piñón-corona: Una actividad transversal entre asignaturas del Área de Ingeniería Mecánica ASIGNATURA PERIODO UNIDADES TEMÁTICAS TECNOLOGÍA MECÁNICA 2º C. 2º Ctr. 5 8 y11 19 DISEÑO DE MÁQUINAS 3º C. ANUAL 16,17,18 21,23 PMH. 3º C. 1 Ctr. 5,7,8,9,10,11,12 FAO. 3º C. 2º Ctr. 5,6,7,8,10 ACTIVIDADES Práctica de verificación. Monografía sobre técnicas de fabricación. Hoja de procesos. (Fabricación con aparato divisor) Monografía sobre fabricación por generación. Ejercicio sobre cálculo de esfuerzos. Práctica programación CNC para torno. Práctica programación CNC para fresadora. RESPONSABLES D. Eduardo Trujillo Flores. D. Guillermo Guerrero Vacas. D. Eduardo Trujillo Flores. D. Manuel Hidalgo Martínez. D. Guillermo Reina Reina. D. Guillermo Guerrero Vacas. D. Eduardo Trujillo Flores. D. Guillermo Guerrero Vacas. D. Eduardo Trujillo Flores. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Se han fabricado cuatro juegos de engranajes que se han utilizado como referencia física en cada una de las asignaturas que de algún modo están implicadas en la docencia sobre engranajes. Para la fabricación hemos utilizado los talleres de Máquinas Herramientas y Metrología Dimensional que posee el Departamento de Mecánica de la UCO. Inicialmente y a través de la documentación gráfica que se generó en la asignatura de Programación de las Máquinas Herramientas se mecanizó en un torno paralelo los discos necesarios para el posterior tallado. De igual modo se mecanizaron los ejes de los citados engranajes. Todo esto se realizó en acero suave del tipo S235 o en designación anterior F114. Con posterioridad y con la documentación gráfica obtenida en la asignatura de Fabricación Asistida por Ordenador se mecanizaron en la fresadora universal los soportes y base de los engranajes. Estos últimos se han fabricado con poliamida cuya designación comercial es Nylon blanco. En la máquina citada y con el montaje del correspondiente aparato divisor y las fresas de módulo adecuadas se tallaron los engranajes del modelo. En la fotografía que se acompaña se puede ver el resultado de lo anteriormente indicado una vez montado el conjunto. Figura 1. Modelo de engranaje de la actividad. 32 Proyecto piñón-corona: Una actividad transversal entre asignaturas del Área de Ingeniería Mecánica V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA La experiencia ha resultado interesante por diversos aspectos que describimos a continuación. 1. Mejora de la coordinación docente. Plantear un mismo modelo para que, a través de este, recorrer todos los puntos que se abordan en el tema de “engranajes” en las distintas asignaturas ha permitido simplificar, evitar reiteraciones, homogeneizar el lenguaje técnico y dar a conocer a cada docente el alcance de las asignaturas en las que no participa. 2. Mejora de la puesta en práctica de conocimientos teóricos. Abordar aspectos de una transmisión de engranajes exige un cierto nivel de abstracción en muchas ocasiones. El seguimiento de un modelo físico común ayuda a una mejora de esta interpretación. 3. Un buen ejemplo para el desarrollo del proyecto fin de carrera. En el proyecto fin de carrera, en ocasiones, se tratan diversos elementos de máquinas que deben ser abordados con una sistemática similar a la de este modelo. Se trata de diseñar, fabricar, calcular e incluso verificar. Este es un buen ejemplo a seguir. 4. Identifica los objetivos básicos de las asignaturas ligadas a la fabricación. El alumno consigue a través de este modelo identificar de forma intuitiva cuales son los objetivos básicos que se pretenden alcanzar en cada una de las asignaturas cursadas relacionadas con nuestro modelo. VI. CONCLUSIONES La experiencia ha permitido a los participantes en ella profundizar en aspectos relacionados con el diseño de máquinas y realizar una puesta en común para un tratamiento más organizado y homogéneo. Una vez que se ha desarrollado el proyecto se ha podido hacer más evidente la utilidad para los alumnos de las asignaturas que se incluyen en él y que estas poseen un hilo en común como es el mostrar las herramientas para el diseño, fabricación y cálculo de elementos de máquinas. REFERENCIAS [1] G. Guerrero, E. Trujillo. “Aula de Tecnología Mecánica: Nuevas Técnicas de Mecanizado”. Córdoba: Ed. Guerrero. Mayo 2005. [2] G. Guerrero, A. Lucena. “Aplicación hipermedia sobre forja”. Anales de Ingeniería Mecánica. Madrid, 2000. [3] G. Guerrero, F. García. “Una Herramienta Hipermedia para la docencia en Microfusión”. Anales de Ingeniería Mecánica. Madrid, 2000. [4] M. Sánchez, M. Marcos. “Laboratorio virtual de Tecnología de Moldes”. Actas XII Congreso Universita- rio de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas. Barcelona 2004. 33 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs F. J. Quiles, C. D. Moreno, M. A. Ortiz, M. A. Montijano, M. Brox, A. Gersnoviez Dpto. de Arquitectura de Computadores, Electrónica y Tecnología Electrónica, Escuela Politécnica Superior, Universidad de Córdoba E-mail: [email protected] Resumen— Describimos el entorno de trabajo utilizado en el diseño de sistemas digitales: PLDs. Consta de las herramientas software ispLEVER e ispVM System de Lattice Semiconductor, y la tarjeta UCOisp1032, diseñada y desarrollada por el grupo de Arquitecturas Avanzadas de Computadores. Palabras clave— Dispositivos Lógicos Programables, CPLDs, sistemas digitales, ispLEVER. I. INTRODUCCIÓN Actualmente es imprescindible usar Dispositivos Lógicos Programables en el diseño e implementación de los Sistemas Electrónicos Digitales. Por ello, se ha incluido la asignatura optativa Diseño de Sistemas Microcomputadores: Síntesis mediante PLDs en la titulación de Ingeniero Técnico en Electrónica Industrial, que tiene por objetivo estudiar la metodología de diseño y desarrollo de Sistemas Digitales mediante PLDs. Se realizan prácticas de simulación y laboratorio. Las de simulación se desarrollan mediante la herramienta que posteriormente se indicará, y se emplean PLDs Simples (GAL22V10 y GAL16V8) y el CPLD idóneo para cada caso de la familia IspLSI1K de Lattice Semiconductor. Respecto a las prácticas de laboratorio, se comenzó realizando prácticas solamente para los PLDs Simples, ya que éstos son muy fáciles de montar en protoboard, a diferencia de los CPLDs por tener encapsulados SMD. Para realizar prácticas con CPLDs evidentemente se debe emplear una placa de desarrollo. Existen diversas alternativas en el mercado para los distintos fabricantes de CPLDs, pero ninguna ofrece un interface al bus PCI a un bajo coste. Este último requisito se consideró imprescindible, ya que una de las Líneas de Trabajo de nuestro Grupo de Investigación, implica el diseño y desarrollo de placas de Adquisición de Datos o de cualquier otro tipo para PC. Por tanto, se decidió que la mejor opción era diseñar y desarrollar una placa que sirviese para la docencia, y que a su vez, nos permitiese realizar un interface básico al bus PCI. II. OBJETIVOS El objetivo de este capítulo es la descripción del entorno de trabajo que se emplea actualmente, centrándonos tanto en la herramienta software como en la placa desarrollada, y su aplicación docente, indicando las prácticas realizadas y el proceso de trabajo. III. DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO DE TRABAJO El entorno de trabajo consta de los medios necesarios para, por una parte describir el diseño y simularlo, y por otra, programar el CPLD usando tecnología ISP (In-System Programmable) y comprobar su funcionamiento real. Por tanto, el entorno de trabajo consta de dos herramientas software de Lattice Semiconductor (ispLEVER e ispVM System) para el diseño, simulación y programación de los CPLDs, y la tarjeta UCOisp1032, que ha sido diseñada y desarrollada por el Grupo de Investigación de Arquitecturas Avanzadas de Computadores de la Universidad de Córdoba. 34 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs Figura 1. Ventana principal de la herramienta ispLEVER 2.0 ! III.1. HERRAMIENTA SOFTWARE ISPLEVER V2.0 IspLEVER v2.0 es la herramienta que se emplea para describir el diseño, simularlo y generar el fichero JEDEC de programación [1] [2] [3]. Existen en el mercado diversas herramientas, pero se seleccionó ispLEVER 2.0, ya que es la que mejor cumplía los objetivos que debía reunir el entorno de trabajo: • Entrada del diseño mediante ABEL-HDL • Entrada del diseño mediante VHDL • Descripción de diseños jerárquicos • Diseño de PLD Simples como las GAL22V10 y GAL16V8 • Diseño de CPLD de 128 macrocélulas como mínimo • Simulación JEDEC y temporal • Generación del fichero de simulación VHDL La versión Starter 2.0 de ispLEVER tiene también la ventaja de que es gratuita, por lo que se puede instalar en el Centro de Cálculo sin ningún coste, y a su vez los alumnos la pueden instalar en sus ordenadores personales. En la figura 1 se muestra la pantalla principal de ispLEVER 2.0, denominada Navegador de Proyectos. Se distinguen tres ventanas: fuentes del proyecto, procesos para la fuente actual y visualización de ficheros. También incluye un Editor de texto ASCII, que se emplea para editar los ficheros fuente del diseño. El entorno de prácticas se está usando actualmente en la asignatura Diseño de Sistemas Microcomputadores: Síntesis mediante PLDs, que corresponde a la titulación de Ingeniero Técnico en Electrónica In- 35 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs dustrial. Dado que en la titulación de 2º ciclo de Ingeniero en Automática y Electrónica Industrial, se imparte el lenguaje VHDL en la asignatura de Sistemas Electrónicos Digitales, se ha decido usar el lenguaje ABEL-HDL en la asignatura de 1er ciclo [3] [4] [5]. Por otra parte ABEL-HDL es un lenguaje más sencillo de aprender que VHDL, y además permite describir directamente las características de las señales del diseño sin tener que usar atributos, como ocurre en el lenguaje VHDL. Tal y como se puede observar en la figura 1, las fuentes del proyecto son el CPLD (ispLSI1032E100LJ84), el fichero de vectores de test (*.abv) y los ficheros fuente (*.abl) descritos en lenguaje ABELHDL. En la ventana de procesos se indica los que se pueden ejecutar según la fuente que esté seleccionada. En la figura 1 está seleccionado el dispositivo. En este caso los procesos posibles serían pre implementación del diseño, implementación del diseño (generación de los fichero JEDEC y report de información sobre la implementación), análisis temporal (frecuencia máxima y tiempos de retardo, establecimiento y mantenimiento), y generación del modelo para análisis temporal (Fichero de modelo stamp). Si se selecciona el fichero de vectores de test la ventana de procesos cambia, de forma que se visualizan los procesos correspondientes a la simulación funcional y temporal. Si elegimos un fichero fuente los procesos permitidos serán los relativos a la comprobación de sintaxis y generación de ecuaciones simplificadas. La ventana de visualización muestra el contenido de los ficheros que se genera en función del proceso que se esté ejecutando. El fichero Automake.log indica lo que hace el proceso y los warning o errores que se generen, como puede ser los fallos de sintaxis del fichero fuente. III.2. HERRAMIENTA SOFTWARE ISPVM SYSTEM Es una herramienta de programación de PLD a través del conector JTAG [6]. Al igual que ispLEVER la proporciona Lattice Semiconductor sin coste alguno. Para programar el CPLD solamente hay que conectar el conector JTAG de la placa mediante el cable ispDOWNLOAD modelo pDS4102-DL2 al puerto paralelo de un computador personal, y descargar el fichero JEDEC de programación mediante la herramienta ispVM System. Figura 2. Ventana principal de la herramienta de programación ispVM System ! 36 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs El uso de la tecnología ISP tiene múltiples ventajas, entre las que cabe destacar: • Reducción del coste, ya que no es necesario un equipo de programación. • Se facilita el proceso de programación, ya que no se debe extraer el CPLD de la placa, y el proceso, como posteriormente se verá, es mucho más sencillo que en un equipo de programación. • Se alarga la vida del CPLD, al no tener que extraerlo de la placa. En la figura 2 se muestra la ventana principal de ispVM System. Posteriormente se indicará el proceso de programación. III.3. TARJETA UCOISP1032 Esta tarjeta incluye el CPLD ispLSI1032E-100LJ84 de Lattice Semiconductor [7] [8]. Entre sus características más importantes cabe destacar: • Conexión al bus PCI de 32 bits, 33Mhz y 5V • Alimentación externa o interna desde el bus PCI • Interfaz TTL-RS232 y conector DB9 • Microinterruptor de 4 circuitos para configuración de señales de entrada • 8 leds para monitorizar señales • Un visualizador de 7 segmentos de cátodo común • 2 conectores de expansión para conectar placas de periféricos • Programación del CPLD a través del conector JTAG • Funcionamiento autónomo o en un slot PCI de un ordenador personal Se ha seleccionado este CPLD, ya que es el único con tecnología ISP que contiene 128 macrocélulas en un encapsulado PLCC de 84 patillas. Los restantes CPLD tienen un encapsulado del tipo QFP, por lo que es más difícil soldarlo que el anterior, ya que en éste simplemente hay que usar un zócalo PLCC-PGA para convertir las patillas de SMD a Through-hole. En la figura 3 se muestra el diagrama de bloques de la placa. La mayoría de los bloques ya se han comentado al indicar las características de la placa. Sobre el resto, cabe comentar que se ha incluido una GAL22V10 para generar el reset al CPLD. Éste se activa por tres causas: • Señal de reset del bus PCI • Reset de encendido. Se genera mediante un red RC • Pulsador de reset La GAL controla los LED y el visualizador de 7 segmentos. Por tanto, puede funcionar como buffer o decodificador BCD a 7 segmentos. En el modo buffer se usa para monitorizar el valor de una serie de señales de E_S por medio de los diodos LED. El modo de funcionamiento lo controla el CPLD mediante una señal. La selección entre diodos LED y visualizador se realiza mediante un puente. 37 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs JACK ALIMEN. FUENTE ALIMENTACIÓN +5V CONECTOR JTAG MICROINTERRUPTOR 4 CIRCUITOS BUS PCI CONECTOR EXPANSIÓN 64 CON. MAX232 CONECTOR DB9 CPLD IspLSI1032E CONECTOR DIN EXPANSIÓN 26 CON. OSCILADOR GAL22V10 RED RC ENCENDIDO PULSADOR RESET .... Figura 3. Diagrama de bloques de la placa UCOisp1032 Se ha incluido un MAX232 y un conector DB9 para implementar un puerto serie a 3 hilos (Transmisión, recepción y masa). La fuente de alimentación genera una tensión continua estabilizada de +5V a partir de una fuente continua externa comprendida en el rango de +7V a +12V. La placa también se puede alimentar a través del bus PCI. La configuración de la tensión de alimentación se realiza mediante un puente. El CPLD ispLSI1032E tiene 4 entradas de señal de reloj. Una se conecta a la señal de reloj de 33MHz del bus PCI, otra a la de un oscilador de cuarzo y las otras dos al conector externo DIN de 26 contactos. Las señales del bus PCI están accesibles en un conector de expansión de 64 contactos. De esta manera se cumplen dos objetivos: • Conectar los POD de un Analizador Lógico para estudiar los cronogramas del bus PCI. • Conectar una placa de expansión. Actualmente se están desarrollando varias placas de expansión, que incluyen SRAM, Flash EPROM, conversores A/D y D/A, relés, sensores y triacs, de forma que se pueda realizar prácticas relativas a la materia de Electrónica Industrial, tales como, implementar un generador digital de señal, un termómetro digital, temporizador programable de encendido o apagado, control de iluminación, control de motores paso a paso, etc. IV. APLICACIÓN DOCENTE El entorno se está empleando en las prácticas de la asignatura de Diseño de Sistemas Microcomputadores: Síntesis mediante PLDs, que se imparte en el 3º curso de la Titulación de Ingeniero Técnico en Electrónica Industrial. Esta asignatura tiene asignados 4.5 créditos de los cuales 1.5 son de prácticas. A continuación se describe algunas de las prácticas realizadas por el alumnado usando el entorno de trabajo objeto de esta comunicación. 38 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs IV.1. CONTADOR BCD CON SALIDA DE DISPLAY 7 SEGMENTOS Se propone diseñar un contador BCD pero que realice la cuenta en un display de 7 segmentos. Para ello habría dos opciones: implementar en un módulo un contador BCD, y en otro módulo un decodificador de BCD a salida de 7 segmentos; o bien, y más apropiada, implementar en un solo módulo un contador mediante tablas de verdad que vaya contando directamente en el formato del display de 7 segmentos. El sistema tendrá tres entradas de control síncronas (RESET, ENABLE y TEST) y una salida de acarreo (CARRY). RESET es la entrada de puesta a cero, ENABLE la de habilitación de la cuenta y TEST una entrada de comprobación del display que al activarse se activarán todos los segmentos del display. IV.2. CIRCUITO DE CONTROL DE UN ASCENSOR Se plantea el diseño del circuito de control de un ascensor de 3 pisos. La selección del piso se hace por medio de tres botones, cuyo estado se indica por las señales P0, P1 y P2. P0 corresponde al piso bajo, P1 al piso 1º y P2 al piso 2º. Si se pulsan al mismo tiempo varios botones se selecciona el piso más próximo, teniendo en cuenta que si el ascensor está parado en el piso 1 (intermedio) se seleccionará el piso bajo. El sistema secuencial controlará el motor del ascensor generando dos señales: SUBIR y BAJAR, según el sentido del movimiento, que debe experimentar. La señal de entrada PULSO, cuando se pone a nivel alto, indica que el ascensor pasa por algún piso, por lo que se debe tener en cuenta para determinar la secuencia de subida o bajada. Esta señal es síncrona y se activa sólo durante un pulso de reloj. Figura 4 IV.3. TEMPORIZADOR ! El objetivo de esta práctica es el diseño e implementación del sistema de la figura 5, que corresponde a un circuito temporizador semejante al de control de una luz de escalera. El funcionamiento del sistema es el siguiente: al activarse la señal INICIO debe encenderse el LED y permanecer encendido 10 ó 20 segundos según la señal S1020, contados a partir de que se desactive INICIO. Una vez encendido si se vuelve a activar INICIO se recarga la cuenta. La señal RESET, activa a nivel bajo, es el pulsador de RESET de la tarjeta. El sistema está formado por tres bloques: DIVISOR8M es un divisor de frecuencia, al cual le llega una señal de reloj de 8 MHz y genera una señal de 1 Hz, para que la cuenta se realice en segundos; CONTADOR es un contador descendente que realiza la cuenta de 20 o de 10 segundos según la señal S1020; y CONTROLADOR es un autómata que controla el funcionamiento de todo el sistema. 39 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs Figura 5. Diagrama de bloques del temporizador. IV.4. MEDIDA DE LA ANCHURA DE UN PULSO La función del sistema es medir la anchura del pulso a nivel alto aplicado en la entrada PULSO. La frecuencia de reloj es de 1 MHz y la del pulso varía entre 10 KHz y 100 KHz. La relación de simetría del pulso es del 50%, es decir, está el mismo tiempo a nivel alto que a nivel bajo. El visualizador representa la anchura del pulso en μs. Figura 6. Diagrama de bloques del medidor de anchura de un pulso El sistema consta, además del bloque de control, de un contador BCD con entrada de habilitación (ENA) y puesta a cero (CLEAR) y el número necesario de decodificadores BCD a 7 segmentos y visualizadores. El contador BCD es el encargado de medir la anchura del pulso y el registro se utiliza para almacenar el valor entre cada actualización. El bloque de control realiza la siguiente secuencia: En el instante inicial y mientras se active RESET se visualiza un 0 en el display, una vez desactivo RESET analiza el nivel lógico de PULSO. Si PULSO está a nivel bajo debe mantener el valor 0 en el visualizador, y si está a nivel alto, debe medir su anchura mediante el contador. Cuando PULSO pasa a nivel bajo transfiere la cuenta que determina la anchura al registro, y la mantiene hasta que se reciba otro pulso y se determine su anchura. 40 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs IV.5. TRANSMISOR SERIE ASÍNCRONO Se plantea el diseño del transmisor de una UART. Los caracteres son de 11 bits, de los cuales 8 son de datos, uno de start (inicio), uno de paridad par y uno de stop (parada). La velocidad de transmisión es de 9600 bits por segundo (bps). Las señales del transmisor se indican en la figura 7: RESET inicializa todos los componentes del transmisor a un estado conocido, que posteriormente se indicará. Es asíncrona y activa a nivel bajo. CLK es la señal de reloj de 40 MHz que sincroniza el funcionamiento de todos los bloques. B3, B2, B1 y B0 son las entradas de datos en las que se representan los números en código BCD. WR es la señal de escritura, es asíncrona y activa a nivel bajo, almacena el número en el transmisor e inicia la transmisión. TXD es la salida de la transmisión serie. READY indica el estado del transmisor, si se activa (nivel bajo) indica que se puede escribir un dato nuevo. Se pretende conectar el transmisor con el puerto serie de un PC, y visualizar los números que se envíen en el monitor mediante el hiperterminal de Windows. Debido a que éste usa el código ASCII, se debe convertir los números decimales del código BCD al código ASCII de 8 bits. El diagrama de bloques se indica en la figura 8: El registro buffer solamente realiza la operación de carga paralela, su función es la de almacenar el número a transmitir. El registro serializador tiene un tamaño de 10 bits y realiza las operaciones de carga paralela y desplazaFigura 7 miento a la derecha, realiza la conversión de paralelo a serie. El generador de baudios genera la señal de reloj que sincroniza la transmisión del dato a la velocidad de 9600 bps. El bloque de control está compuesto de una máquina de estados, que genera las señales de control a los tres componentes de forma que se realice la transmisión adecuadamente y genera la señal de estado Ready. Figura 8. Diagrama de bloques del transmisor serie asíncrono 41 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs IV.6. GENERADOR DIGITAL DE SEÑAL En esta práctica se le propone al alumnado diseñar y describir en ABEL como un diseño jerárquico el bloque de control de un generador digital de funciones, que generará una señal triangular de frecuencia programable. Consta de un DAC (conversor digital a analógico) de 8 bits de resolución y un bloque de control, que es el objetivo de este diseño. El conversor D/A realiza lógicamente la conversión digital a analógico, y el bloque de control genera la secuencia de señales necesaria para escribir sucesivamente los valores discretos en el DAC, y obtener la señal analógica de salida. La estructura interna del bloque de control se representa en la siguiente figura 9. Figura 9. Diagrama de bloques del generador de señal triangular El contador A es un contador binario de 8 bits reversible. Se utiliza para generar los valores discretos de la señal triangular, que deben escribirse sucesivamente en el DAC. El contador B es un contador binario de 8 bits descendente, usado para generar la frecuencia de conversión. El registro de cuenta almacena el valor de cuenta inicial del contador B escrito por el microprocesador. El registro temporal se emplea para almacenar la cuenta inicial de forma que se pueda cambiar el contenido del registro de cuenta durante el proceso de conversión. Finalmente, el autómata genera la secuencia de señales para controlar el funcionamiento del resto de componentes. Las señales de entrada y salida del sistema son las siguientes: RESET inicializa todo el sistema y pone a cero los dos contadores y registros; CLK frecuencia de reloj de 8 MHz; Ena habilita el proceso de conversión de un periodo completo; WR_R carga del registro de cuenta, con el flanco de subida de WR_R se almacena el dato de las entradas D[7..0] en el registro; D[7..0] entrada de datos del registro de cuenta; D_DAC[7..0] son las entradas de datos del DAC, que corresponde a las salidas del contador A; WR es la señal de escritura del DAC. IV.7. OTRAS PRÁCTICAS Otras prácticas que se le propone al alumnado como optativas, son las siguientes: receptor serie asíncrono (como continuación de la práctica 3.5, transmisor serie asíncrono), termómetro digital, control de un motor paso a paso, control de potencia mediante triacs. 42 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs IV.8. OBSERVACIONES Para poder comprobar adecuadamente el funcionamiento del diseño en la prácticas de los apartados 3.5 y 3.6, se ha diseñado una placa que contiene un DAC, un monoestable, un microinterruptor de 8 circuitos y un pulsador. El monoestable genera un pulso de escritura, libre de rebotes, cada vez que se pulse el pulsador. El microinterruptor se usa para fijar el número BCD que se va a transmitir (transmisor serie), o para determinar la frecuencia de conversión (generador digital de señal). El transmisor serie también se puede comprobar, insertando otra placa UCOisp1032 en un slot PCI de un computador personal, y conectándola a la placa que implementa el transmisor a través del conector DIN. La placa PCI implementa un bus de salida de 4 bits y su correspondiente señal de escritura, activa a nivel bajo. Para escribir el número BCD simplemente hay que ejecutar el comando O (output) del Debuger de MS-DOS. V. PROCESO PARA REALIZAR UNA PRÁCTICA En la figura 10 se indica la secuencia de procesos para realizar un diseño mediante un CPLD con la herramienta ispLEVER 2.0. Evidentemente, ésta es semejante a la de la mayoría de las herramientas. Descripción del diseño en Entrada del diseño Simulación del diseño Simulación funcional Compilación Implementación del diseño Optimización Fijación (fit) Verificación del diseño Simulación temporal Análisis temporal Programación del dispositi- Programación Figura 10. Diagrama de flujo del desarrollo de una práctica V.1. ENTRADA DEL DISEÑO Una vez especificado el problema se realiza su diseño. Si es un sistema complejo, que puede dividirse en varios componentes, conviene diseñarlo como un sistema jerárquico. En este caso, si se usa la metodología descendente, se parte de una descripción RTL del sistema, y posteriormente se describe los componentes de cada uno de los niveles. Antes de realizar la descripción del diseño, debe crearse un proyecto del tipo ABEL/Esquemáticos, y seleccionar el dispositivo ispLSI1032E-100LJ84. La descripción se realiza mediante el lenguaje ABEL-HDL. Cada componente se describe mediante un módulo y cada módulo se describe en un fichero fuente diferente, aunque se podrían incluir todos los módulos de un nivel en el mismo fichero fuente. En la figura 1, en la ventana de fuentes del proyecto, se 43 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs muestra la estructura jerárquica de módulos y ficheros para la práctica del generador digital de señal. V.2. SIMULACIÓN DEL DISEÑO IspLEVER incluye un simulador que permite realizar dos tipos de simulación: funcional y temporal. En esta fase se usa la primera. Permite comprobar si el diseño es funcionalmente correcto, es decir si el comportamiento lógico del diseño descrito corresponde al que se especificó. Como se realiza antes que la implementación del diseño, no tiene en cuenta los retardos de propagación. No obstante conviene realizarla, ya que de esta forma se tiene la certeza de que se va a implementar un diseño bastante depurado desde el punto de vista de los errores lógicos de diseño. Para realizar la simulación se debe indicar los valores de las señales de entrada. ABEL-HDL permite indicarlos mediante los vectores de test. Estos se han descrito en un fichero de vectores (genera1.abv) en vez de en el fichero fuente raíz. Posteriormente se justificará. V.3. IMPLEMENTACIÓN DEL DISEÑO Consta de 3 procesos: Compilación, Optimización y Fijación (Fit) del diseño en el CPLD. Para los diseños descritos en ABEL-HDL los tres procesos se integran en uno, por lo que se reduce el número de pasos. Así, en la ventana de procesos solamente aparece el de fijación del diseño (Fit design). El compilador realiza varios pasos de los que los más importantes son dos: comprobación de la sintaxis de los ficheros fuente y generación de las ecuaciones compiladas, que son las que se usan en los pasos siguientes. El optimizador se puede configurar. Por defecto, intenta conseguir las máximas prestaciones en el dispositivo más pequeño posible. El fitter es el último proceso y es el que implementa finalmente el diseño en el CPLD seleccionado. Por tanto, crea el fichero JEDEC de programación. Consta de 4 pasos de los cuales los más importantes son el de partición, asignación y rutado (place and route). En este proceso también se generan los ficheros de simulación temporal, tanto para el simulador integrador, como para simuladores VHDL (*.vho y *.sdf ). V.4. VERIFICACIÓN DEL DISEÑO La simulación temporal permite comprobar el funcionamiento real del sistema, ya que se realiza la simulación final del CPLD, una vez que se ha implementado el diseño. En este caso la simulación, no sólo tiene en cuenta el comportamiento lógico sino también los distintos parámetros temporales, como retardos de propagación, tiempos de establecimiento y mantenimiento, frecuencia máxima, etc. Por tanto, puede ocurrir que un diseño funcionalmente correcto genere errores en la simulación temporal. Al describir los vectores de test en el fichero de vectores de test, no tiene que repetirse el proceso de implementación del diseño, cada vez que se modifiquen. De esta manera se agiliza el proceso de simulación. Dado que ispLEVER ejecuta todos los procesos previos necesarios al solicitado, se puede reducir el proceso a un único paso. Así, una vez descrito el diseño basta con realizar la simulación temporal, para que ispLEVER realice previamente la implementación del diseño, y por tanto, genere el fichero de programación. 44 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs V.5. PROGRAMACIÓN DEL DISPOSITIVO Tal y como ya indicó anteriormente, la programación del CPLD se realiza mediante la herramienta ispVM System de Lattice. El procedimiento de programación es bastante sencillo, ya que solamente tiene dos pasos. Primero se escanea la cadena de dispositivos JTAG, haciendo clic en el botón SCAN. El resultado se muestra en una ventana (genera1.xcf ) que permite caracterizar los dispositivos de la cadena. En cada línea se indica un dispositivo. Consta de varios campos, de los cuales, solamente hay que configurar el correspondiente al fichero de programación. A continuación se realiza la programación del CPLD. Para ello, basta con hacer clic en el botón GO. La herramienta realiza automáticamente las operaciones indicadas en el campo correspondiente. Por tanto, primero borra el CPLD, a continuación lo programa y finalmente lo verifica. Figura 11. Montaje correspondiente a la práctica del generador digital de señal En la figura 11 se muestra una fotografía del montaje y comprobación del funcionamiento del diseño correspondiente a la práctica del generador digital de señal. VI. CONCLUSIONES El entorno desarrollado permite realizar prácticas con CPLDs de una forma bastante simple, al reducirse el número de pasos necesarios para desarrollar una práctica. Así, una vez que se ha descrito el diseño mediante el lenguaje ABEL-HDL, simplemente hay que ejecutar el proceso correspondiente a la simulación temporal para crear el fichero de programación y comprobar su funcionamiento real mediante el simulador que integra la herramienta ispLEVER. Si el funcionamiento simulado es correcto, gracias a la tecnología ISP, se programa fácilmente el CPLD mediante la herramienta ISPVM System, tal y como se vio anteriormente. 45 Entorno de trabajo de prácticas con CPLDs Al incorporar un interface RS232 y el conector PCI, junto con las placas de periféricos desarrolladas, se puede usar también el entorno en otras asignaturas de la titulación de Ingeniero Técnico en Electrónica Industrial, como puede ser Informática Industrial, Interfaces y Periféricos, y Arquitecturas Basadas en Microprocesador. Dado el número de macrocélulas del CPLD, solamente se ha podido implementar un interface al bus PCI básico, que implementa los comandos de configuración y E/S. Por ello, se va a desarrollar otra placa con un CPLD que integre 256 o 512 macrocélulas. Al usar herramientas gratuitas, el coste del entorno es reducido, y a su vez facilita la realización de las prácticas al alumnado, ya que las pueden desarrollar con sus propios ordenadores. REFERENCIAS [1] F.J. Quiles Latorre, C.D. Moreno Moreno,”Guía básica de la herramienta ispLEVER v 2.0. Diseño de Sis- temas Digitales mediante Dispositivos lógicos programables”, Universidad de Córdoba, 2003. [2] “ispLEVER v2.0 Concepts Manual”, Lattice Semiconductor Corporation, 2003. [3] http://www.latticesemi.com, Lattice Semiconductor Corporation. [4] F.J. Quiles Latorre, “Guía básica de diseño con el lenguaje ABEL–HDL”, Universidad de Córdoba, 2003. [5] “ABEL–HDL Reference Manual” versión 8.0, Lattice Semiconductor Corporation, Marzo 2003. [6] ”ispVM System User Manual Versión 9.0.1”, Lattice Semiconductor Corporation, 2003. [7] F.J. Quiles Latorre, ”Descripción de la Familia de CPLDs ispLSI1000 de Lattice”, Universidad de Córdo- ba, 2003. [8] “ispLSI 1000EA Family Architectural Description”, Lattice Semiconductor Corporation, 2002. 46 Entorno de prácticas de Procesadores Digitales de Señal (DSPs) con el kit de desarrollo TMS320C6713 de Texas Instrument Inc. C. D. Moreno, A. Moreno Fdez–Caparrós, M. A. Ortiz, F. J. Quiles, M. Brox, , M. A. Montijano, A. Gersnoviez Dpto. de Arquitectura de Computadores, Electrónica y Tecnología Electrónica, Escuela Politécnica Superior, Universidad de Córdoba e-mail: [email protected] Resumen— En este documento presentamos una propuesta de clases prácticas realizadas en la asignatura optativa Procesadores Digitales de Señal: DSPs, impartida en el segundo curso de la titulación de Ingeniero en Automática y Electrónica Industrial de la Universidad de Córdoba. Palabras clave— Procesadores Digitales de Señal, prácticas de laboratorio, kit de desarrollo, sistemas empotrados. I. INTRODUCCIÓN En los últimos años, los procesadores digitales de señal (DSPs) han alcanzado un grado muy elevado de utilización en el mercado de los productos de la telecomunicación y la electrónica. Su impulso ha venido motivado por el desarrollo de las técnicas de procesado digital, la aparición de herramientas de simulación muy potentes y la evolución del hardware de los propios dispositivos en cuanto a su capacidad de procesamiento e integración de periféricos. Todos estos factores han permitido afrontar un desarrollo de soluciones tecnológicas hasta hace poco tiempo inalcanzable, con aplicación en campos como las redes y servicios de telecomunicación, la bioingeniería, la automatización industrial y la electrónica de consumo [1]. La historia de los DSPs comienza sobre la década de los 80. El primer procesador de estas características es el chip de Intel 2920 (1979), que introdujo como novedad fundamental el incorporar unidades de conversión de datos (conversores ADC y DAC) dentro del mismo chip. Sin embargo, presentaba importantes limitaciones, sobre todo en capacidad de memoria, lo que lo limitaba a operaciones bastante sencillas. Verdaderamente, la primera generación de DSPs comienza en los años 81 y 82 con las familias 7720 de NEC y 320 de Texas Instrument, y es, sobre la mitad de dicha década, cuando se produce un salto cualitativo importante en estas arquitecturas, apareciendo la segunda generación de DSPs con procesadores de gran capacidad de cálculo y muy alta escala de integración [2]. Los campos de aplicación de los DSPs se han ido ampliando debido al avance de la tecnología y al perfeccionamiento de las herramientas de desarrollo, lo que ha permitido realizar desarrollos que hasta ahora sólo era posible realizarlo mediante sistemas electrónicos analógicos. Actualmente se pueden encontrar DSPs en sistemas de comunicaciones, control, radar o electrónica de consumo entre otras, y es tarea del diseñador seleccionar adecuadamente el procesador adecuado para cada caso, según criterios de coste, prestaciones, consumo, integración, etc. Una de las compañías que más ha aportado en el desarrollo de la tecnología asociada a los DSPs ha sido Texas Instrument. Actualmente esta compañía comercializa sistemas de procesamiento digital que se apoyan en procesadores con distinta capacidad y potencia de cálculo, y fundamentalmente en herramientas de desarrollo muy elaboradas y completas. 47 Entorno de prácticas de Procesadores Digitales de Señal (DSPs) II. OBJETIVOS En consonancia con lo anterior, es muy importante comenzar a aplicar esta tecnología en el ámbito universitario, en cursos con contenidos en sistemas digitales avanzados, propios de titulaciones como ingeniero en electrónica, ingeniero en telecomunicaciones o ingeniero en automática y electrónica industrial. En nuestro caso, dentro de la titulación de Ingeniero en Automática y Electrónica Industrial (de segundo ciclo) de la Universidad de Córdoba, se imparte una asignatura optativa en el segundo cuatrimestre del 2º curso, cuyo nombre es Procesadores Digitales de Señal: DSPs. Esta asignatura lleva impartiéndose mediante el sistema de créditos ECTS (European Credit Transfer System) durante los cursos 2007–2008 y 2008–2009. Sigue una metodología y planificación docentes acorde con el nuevo Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). En este sentido, la entrada en vigor del Real Decreto 1125, de septiembre de 2003 (RD 1125/2003), sobre el crédito ECTS requiere, para una correcta programación docente, el análisis y medición tanto de las horas de clase –teóricas y prácticas– con presencia del alumnado como de aquellas actividades que se realizan de manera no presencial y que se estimen necesarias para l asimilación de los contenidos, tales como lectura, realización de ejercicios, preparación de prácticas y pruebas de evaluación, confección de trabajos, asistencia a conferencias y seminarios, etc. Es, por tanto, el objetivo de esta comunicación la exposición de las prácticas que se realizan en esta asignatura, alternando las prácticas presenciales con las propuestas al alumnado para la evaluación de la asignatura. Se describirá el proceso completo de realización de las prácticas con el kit de desarrollo de Texas Instrument Inc. indicando el material necesario, tanto hardware como software para ello. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Para la realización de estas prácticas, el área de Arquitectura y Tecnología de Computadores de la Universidad de Córdoba, dispone de cuatro laboratorios con el equipamiento necesario para prácticas docentes de todas las asignaturas que impartimos. Para el caso de la asignatura de Procesadores Digitales de Señal: DSPs, utilizamos el laboratorio AC–1 que dispone de 12 ordenadores, 12 puestos con instrumental (osciloscopio, generador de funciones, multímetro digital y fuente de alimentación). El material hardware necesario para realizar estas prácticas principalmente es el kit de desarrollo DSK6713 de Texas Instrument Inc. el cual se indica en la fig. 1. Adicionalmente es necesario para la comprobación del correcto funcionamiento micrófono, altavoces, reproductor MP3 y cables de conexión. Esta placa consta de los siguientes elementos: • Un DSP TMS320C6713 de Texas Instrument a 225 MHz. • Un códec stereo AIC23. • 8 Mbytes de memoria SDRAM. • 512 Kbytes de memoria Flash no volátil. • 4 LEDs y DIP switches accesibles para el usuario. • Configuración software de la placa por los registros internos del CPLD. • Opciones de configuración por medio de switch. • Conectores de expansión estándar para poder conectar otras placas. • Emulación JTAG con interfaz USB o emulador externo. 48 Entorno de prácticas de Procesadores Digitales de Señal (DSPs) • Alimentador de voltaje simple (+5V). • Dos entradas analógicas (una de ellas para micrófono) y dos salidas analógicas (una de ellas para auricular). Fig. 1. Fotografía de la placa TMS320C6713. El soporte software utilizado es el siguiente: • MatLab® 7.3.0 R2006b with Embedded Target for TI C6000. • Code Composer Studio (CCS) v3.1. La relación entre MatLab®, CCS y la placa de desarrollo TMS320C6713 de TI puede esquematizarse en la figura 2. [3]. Figura 2. Relación entre todos los componentes utilizados. Code Composer Studio (CCS) es la herramienta de desarrollo integrada (IDE) para los DSPs C2000/ C5000/C6000 de Texas Instrument. DSP/BIOS es el sistema operativo en tiempo real para dichos DSPs. El proceso para la realización de las prácticas puede resumirse en los siguientes pasos: • Conectar el cable USB de la placa a un ordenador personal y alimentar eléctricamente la placa. • Ejecutar el software MatLab® y CCS. 49 Entorno de prácticas de Procesadores Digitales de Señal (DSPs) • Realizar el modelo en Simulink® y construir el modelo que lo convertirá en un proyecto de Code Composer Studio. Figura 3. Modelo en Simulink® de un ejemplo de práctica. • Comprobar el fichero .c creado Figura 4. Entorno de CCS con el código C y gráficas. 50 Entorno de prácticas de Procesadores Digitales de Señal (DSPs) • Ejecutarlo físicamente en la placa con los componentes hardware necesarios. Fig. 5. Conexiones para la comprobación del modelo. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Durante los dos años que la asignatura de DSPs se ha impartido mediante el sistema de créditos ECTS, la realización de este tipo de prácticas ha sido muy útil para el alumnado y para la evaluación de la asignatura. Se realizan 6 prácticas obligatorias, además de un seminario inicial para la presentación del software y el hardware a utilizar, y siguiendo las directrices de los créditos ECTS, el resto de prácticas se les proponen como trabajo para la evaluación de la asignatura (Actividades Académicas Dirigidas) [4]. El número de alumnos/as que han cursado la asignatura en los últimos tres años ha sido el siguiente: en el curso 2006–2007, 7 españoles y 2 Erasmus; en el 2007–2008, 8 españoles y 4 Erasmus; y en 2008– 2009, 2 españoles y 9 Erasmus. Al ser una optativa del último cuatrimestre del último curso de una titulación que no tiene demasiados alumnos, el número de alumnos/as matriculados/as es bajo, con lo cual la asignatura se presta a realizarla eminentemente práctica. En el curso 2006–2007 el porcentaje de aprobados fue del 80%, en el curso 2007–2008 fue del 85%, y en el 2008–2009 del 100% V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA La realización de estas prácticas ha supuesto un cambio cualitativo en el desarrollo de la asignatura, ya que la hemos enfocado a una asignatura eminentemente práctica, con el estudio en particular de un sistema empotrado concreto, tal como el kit de desarrollo TMS320C6713 de Texas Instrument. Por otro lado, es muy atractiva para los alumnos Erasmus, ya que el material proporcionado por Texas Instrument está redactado en inglés [5], y la realización de las prácticas (obligatorias y optativas) por parte de este tipo de alumnado es más asequible que en otro caso. VI. CONCLUSIONES En los estudios de ingeniería, y de electrónica y automática en particular, la realización de prácticas con entornos de desarrollo comerciales resulta ser muy útil para el alumnado. Para su futura labor profesional, les puede permitir conocer cuáles de las empresas que comercializan hardware y software. Así mismo, la realización de prácticas por ellos mismos, les permitirá desarrollar las competencias genéricas que deben adquirir a lo largo de sus estudios, tales como: capacidad de análisis y síntesis, resolución de problemas, aprendizaje autónomo y capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. 51 Entorno de prácticas de Procesadores Digitales de Señal (DSPs) REFERENCIAS [1] “Procesadores Digitales de Señal de altas prestaciones de Texas Instrument TM, de la familia TMS320C3x a la TMS320C6000”. Federico J. Barrero García, Sergio L. Toral Marín y Mariano Ruiz González. Editorial Mc Graw–Hill. 2005. [2] “Procesador Digital de Señal DSP: TMS320LF240x: Arquitectura y Aplicaciones”. Francisco José Gimeno Sales y Salvador Seguí Chilet. Editorial Universidad Politécnica de Valencia. 2003. [3] “From MATLAB® and Simulink® to Real Time with TI DSPs”. © 2007 Texas Instrument Inc. [4] Guía docente de la asignatura Procesadores Digitales de Señal: DSPs; de 2º de Ingeniero en Automáti- ca y Electrónica Industrial. [5] “Texas Instrument. C6000 Teaching Materials”. Platforms C6711, C6713 y C6416. Dr. Naim Dahnoun, University of Bristol. 2004. 52 Prácticas de las asignaturas de Electrónica Digital, Estructura de Computadores y Diseño de Sistemas Microcomputadores (Síntesis mediante PLD’s) F. J. Quiles, C. D. Moreno, M. Brox, M. A. Ortiz, M. A. Montijano, A. Gersnoviez Dpto. de Arquitectura de Computadores, Electrónica y Tecnología Electrónica, Escuela Politécnica Superior, Universidad de Córdoba [email protected] Resumen— Presentamos las prácticas que propone nuestra área en tres asignaturas que impartimos en la titulación de Ingeniería Técnica Industrial especialidad en Electrónica Industrial, de la Universidad de Córdoba. En todas las asignaturas se proponen prácticas de simulación y de laboratorio. Palabras clave— Electrónica Digital, Estructura de Computadores, PLDs, prácticas de laboratorio. I. INTRODUCCIÓN En este trabajo se presentan las prácticas que imparte el área de Arquitectura y Tecnología de Computadores de la Universidad de Córdoba en tres de las asignaturas, relacionadas con el diseño lógico de sistemas digitales, incluidas en la titulación de I.T.I. en la especialidad de Electrónica Industrial. A continuación presentamos de forma resumida en la siguiente tabla las prácticas impartidas en las tres asignaturas: Simulación Electrónica Digital Laboratorio Estructura de Computadores Laboratorio Simulación Simulación PLD’s Laboratorio ED.S.1: Puertas básicas ED.S.2: Simplificación de funciones lógicas ED.S.3: El multiplexor y el decodificador ED.S.4: Circuitos combinacionales aritméticos ED.S.5: Circuitos secuenciales ED.L.1: Universalidad de las puertas NAND, NOR ED.L.2: Implementación AOI, OAI, NAND y NOR ED.L.3: Circuitos secuenciales: latchs y biestables EC.L.1: Circuitos integrados digitales EC.L.2: Bloques funcionales MSI secuenciales EC.L.3: Transmisor serie EC.L.4: Control microprogramado EC.S.1: Diseño de una RAM estática EC.S.2: Registro sensible a múltiples órdenes PLD.S.1: Introducción a la herramienta ispLEVER PLD.S.2: Ecuaciones básicas en ABEL–HDL PLD.S.3: Ecuaciones When–Then–Else PLD.S.4: Tablas de verdad PLD.S.5: Diagramas de estado PLD.S.6: Diseños jerárquicos PLD.L.1: GAL22V10 (Práctica 2 y 3) PLD.L.2: GAL16V8 (Práctica 4 y 5) PLD.L.3: CPLD ispLSI1032 (Práctica 6) 53 Síntesis mediante PLD’s II. OBJETIVOS La primera de las asignaturas que imparte el área en esta titulación es Electrónica Digital, asignatura troncal que consta de asignatura troncal que consta de 7’5 créditos LRU (4’5 teóricos y 3 prácticos), que se imparte en el primer cuatrimestre del segundo curso. Estos tres créditos prácticos se dividen en 1’5 para prácticas de aula (problemas) y 1’5 para prácticas de laboratorio y simulación por ordenador. El objetivo de esta asignatura es dotar al alumnado de los conocimientos precisos, tanto sobre los fundamentos teóricos como sobre los componentes elementales que constituyen un sistema digital. La segunda de las asignaturas a la que vamos a hacer referencia es Estructura de Computadores, asignatura obligatoria que consta de 4’5 créditos LRU (tres teóricos y 1’5 prácticos), que se imparte en el segundo cuatrimestre del segundo curso. El objetivo de esta asignatura es dotar al alumnado de los conocimientos básicos sobre los componentes elementales de un computador, e introducirle en la arquitectura de un computador simple. Por último presentamos las prácticas de la asignatura Diseño de Sistemas Microcomputadores (PLD’s), asignatura optativa que se imparte en el primer cuatrimestre del tercer curso de la titulación en cuestión. Consta de 4’5 créditos, tres de los cuales son teóricos y 1’5 prácticos. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA A.- PRÁCTICAS DE ELECTRÓNICA DIGITAL La primera de las asignaturas que imparte el área en esta titulación es Electrónica Digital, asignatura troncal que consta de 7’5 créditos (4’5 teóricos y 3 prácticos), que se imparte en el primer cuatrimestre del segundo curso. Estos tres créditos prácticos se dividen en 1’5 para prácticas de aula (problemas) y 1’5 para prácticas de laboratorio y simulación por ordenador. El objetivo de esta asignatura es dotar al alumnado de los conocimientos precisos, tanto sobre los fundamentos teóricos como sobre los componentes elementales que constituyen un sistema digital. Se imparten ocho prácticas realizadas en sesiones de dos horas cada una. De estas prácticas realizamos 5 de simulación, con la herramienta OrCAD; y tres de montaje real en el laboratorio. A.1.- PRÁCTICAS DE SIMULACIÓN Para la realización de estas prácticas disponemos del centro de cálculo de la Escuela Politécnica Superior, con un servidor en donde está instalada la aplicación OrCAD, de la que utilizamos el Capture para la representación de los esquemas eléctricos, y del Simulate para la simulación y comprobación del circuito implementado. Seguidamente pasamos a describir las prácticas realizadas: Práctica ED.S.1: Puertas básicas El objetivo de esta práctica es principalmente la iniciación al manejo de la herramienta de simulación OrCAD, aunque además se trata de hacer comprender al alumnado la propiedad asociativa de los operadores OR y AND, y razonar porqué los operadores NAND y NOR no son asociativos. La práctica consiste en realizar en la misma hoja de Capture en diseñar una puerta OR, AND, NOR Y NAND de tres entradas a partir de las puertas correspondientes de dos entradas. En esta práctica se utiliza el manual desarrollado por miembros del área utilizado para estas prácticas 54 Síntesis mediante PLD’s con OrCAD, como es “Guía rápida para la iniciación al diseño y simulación de sistemas digitales” [1]. Práctica ED.S.2: Simplificación de funciones lógicas El objetivo de esta práctica es que el alumnado comprenda todos los pasos para implementar circuitos combinacionales y la simplificación de funciones lógicas, así como la implementación utilizando solamente puertas NAND. Se les pide diseñar un circuito combinacional que conociendo el voto de cuatro miembros de un tribunal determine automáticamente el fallo del mismo. El fallo del tribunal y los votos son del tipo SI/NO, no existe la abstención. Los votos son ponderados: el del presidente vale 3 puntos, el del secretario dos, y los de los dos vocales un punto. Los alumnos y alumnas deben realizar la implementación mediante el menor número posible de puertas lógicas básicas y mediante puertas NAND. Práctica ED.S.3: El multiplexor y el decodificador como módulos lógicos combinacionales Con esta práctica se pretende que los alumnos y alumnas asimilen la utilización de estos bloques lógicos combinacionales universales (multiplexor y decodificador) para implementar lógica combinacional. Se trata de implementar un circuito combinacional que tenga como entrada un dígito BCD natural y detecte si el valor es mayor, menor o igual que un valor constante. Para implementar el circuito se ha de utilizar un multiplexor de 8 a 1 como es el circuito integrado 74LS151, y posteriormente realizar el mismo circuito pero utilizando dos decodificadores del integrado 74LS138 para transformarlo en uno de 4 a 16, y puertas NAND. En esta práctica además se introduce el concepto de bus empleado en OrCAD para lo que se utiliza el manual desarrollado por el área de conocimiento, “Utilidad y uso de buses” [2]. Práctica ED.S.4: Circuitos combinacionales aritméticos En esta práctica se trata de diseñar un sumador/restador de 4 bits para lo cual es necesario utilizar los diseños jerárquicos. Se introduce, por tanto, el manejo de bloques jerárquicos en OrCAD, para lo que es útil el manual elaborado por miembros del área “Diseños jerárquicos en OrCAD” [3]. Se deben realizar tres esquemáticos correspondientes al mismo diseño: el nivel esquemático raíz será el sumador/restador de 4 bits que incluye puertas XOR para realizar el complemento a 2 del sustraendo y cuatro bloques que corresponden a cuatro sumadores completos, uno para cada bit. El segundo esquemático corresponde a este sumador completo y el nivel más bajo de la jerarquía es un semisumador que únicamente constará de dos puertas. De forma adicional se le propone al alumnado que añada la lógica combinacional necesaria para indicar cuando se ha producido desbordamiento. Práctica ED.S.5: Circuitos secuenciales Finalmente se propone al alumnado la realización de un circuito que detecte una secuencia determinada, concretamente que detecte a la entrada la secuencia 2, 3, 1. Para ello debe de tener una entrada de datos DATA[1:0] y una sola salida que indique que ha detectado la secuencia indicada. El circuito debe incluir una entrada de RESET asíncrono y su entrada de reloj. A.1.2. PRÁCTICAS DE LABORATORIO: Para la realización de las prácticas de laboratorio instrumental disponemos del laboratorio del área de 55 Síntesis mediante PLD’s Arquitectura y Tecnología de Computadores, el cual cuenta con doce puestos de trabajo con el material siguiente: - Osciloscopio digital Osciloscopio digital Tektronix 2002B. - Fuente de alimentación Multimetrix XA3033. - Generador de funciones Tektronix AFG3021B. - Multímetro digital Agilent 34405A. - Placas de laboratorio, circuitos integrados, resistencias, diodos LED, etc. Práctica ED.L.1: Universalidad de las puertas NAND y NOR: El objetivo de esta práctica es que el alumnado demuestre y compruebe experimentalmente que las puertas NAND y NOR forman un conjunto funcionalmente completo de operaciones en el álgebra de Boole. Para ello se le propone que implemente con puertas NAND (NOR) de dos entradas, utilizando solamente el circuito integrado 74LS00 (74LS02), las funciones lógicas NOT, AND y OR, demostrando de esta forma la universalidad de las puertas NAND (NOR). Posteriormente se le propone que implemente la función booleana siguiente f = Σ m (1, 3, 6, 7), utilizando solo el 74LS00 (74LS02). Práctica ED.L.2: Implementación de funciones lógicas: suma de productos, producto de sumas, NAND y NOR: En esta práctica se propone la implementación de una función lógica de cuatro formas estándar distintas: mediante suma de productos y producto de sumas, para lo cual se emplearán los circuitos integrados 74LS08 y 74LS32; y mediante puertas NAND (74LS00) y solo con puertas NOR (74LS02). La función que se pide implementar es un sistema de alarma formado por cuatro detectores que debe activarse cuando se activen tres o los cuatro detectores, y no debe activarse cuando se active uno o ninguno; en el caso que se activen dos es indiferente la activación o no del sistema. Práctica ED.L.3: Circuitos secuenciales: Latchs y biestables El objetivo de esta práctica es introducir a los alumnos y alumnas en los sistemas secuenciales. Esta práctica guiada se divide en tres partes. La primera de ellas consiste en montar un latch S–R con puertas NAND y en la comprobación experimental de su funcionamiento, así como el montaje y comprobación de un latch S–R con puertas NOR. La segunda parte de la práctica trata de comprobar el funcionamiento de dos biestables comerciales como son el biestable tipo D, 74LS74 y el biestable tipo J–K, 74LS112; comprobando sus entradas asíncronas y síncronas. Finalmente se les propone la realización de un divisor de frecuencia sencillo (por dos) con los dos tipos de biestables anteriores conectados convenientemente. Es decir que la frecuencia que se obtenga en la salida Q sea la mitad que la frecuencia de la señal de entrada CLK. B.- PRÁCTICAS DE ESTRUCTURA DE COMPUTADORES Se imparten seis prácticas de dos horas cada una, excepto la primera de laboratorio que, por su amplitud, se realiza en dos sesiones de dos horas. Cuatro prácticas son de laboratorio y dos de simulación utilizando la misma herramienta de la asignatura anterior: OrCAD. 56 Síntesis mediante PLD’s B.1. PRÁCTICAS DE LABORATORIO: Al igual que la asignatura anterior estas prácticas se realizan en el laboratorio del área de Arquitectura y Tecnología de Computadores que consta de doce equipos con el material mencionado anteriormente. Además para la práctica del controlador microprogramado se utiliza un programador de la casa Hi–Lo Systems modelo Turbo All–11, conectado a un ordenador personal. Práctica EC.L.1: Circuitos integrados digitales: El objetivo principal de esta práctica es que el alumnado asimile los parámetros básicos que definen el funcionamiento de los circuitos integrados digitales. En primer lugar se propone la obtención de la curva de transferencia (voltaje de salida en función del voltaje de entrada) del circuito integrado 7400 TTL estándar y también del circuito integrado 74HC00, que se corresponde con la misma función lógica anterior pero con tecnología CMOS de alta velocidad. A partir de las gráficas se pide obtener los valores de VILMáx y VIHMín de ambos circuitos integrados. A continuación obtienen los tiempos de propagación, midiendo con el osciloscopio los valores de tpHL y tpLH del circuito 7400 TTL estándar. Posteriormente se le propone la obtención de las curvas de salida (V–I) tanto a nivel alto como a nivel bajo de la salida. Con los datos obtenidos se pide calcular el factor de carga (fan–out) a nivel alto y a nivel bajo. Finalmente se hace un análisis de la salida triestado utilizando el circuito integrado 74LS125 que consta de cuatro buffer con una entrada de habilitación activa a nivel bajo. De este circuito se pide comprobar su funcionamiento, implementación de un bus y analizar sus características de conmutación. Señalar que para la realización de esta práctica se utilizan las hojas de características de los circuitos integrados nombrados y los apuntes referenciados “Tecnología de circuitos integrados digitales” [5]. Práctica EC.L.2: Bloques funcionales MSI secuenciales: Registros y contadores: En esta práctica se pretende que el alumnado comprenda la estructura y el funcionamiento de los registros y contadores. Se le propone que compruebe el funcionamiento del registro universal de 4 bits incluido en el circuito integrado 74LS194, en sus modos de funcionamiento, así como en sus modos de entrada y salida de datos. Posteriormente se le pide que comprueben el funcionamiento de las distintas entradas de control y de la salida de acarreo de la serie de contadores 74160 y 74163. Asimismo se proponen varios ejercicios con estos contadores: implementar un contador BCD–XS3, y un contador BCD de dos dígitos con salida de acarreo. Finalmente se le propone que diseñen un divisor de frecuencia que a partir de una señal de reloj de 100 Hz obtengan una señal de salida de 2 Hz. Práctica EC.L.3: Diseño con bloques funcionales MSI secuenciales: transmisor serie: Con esta práctica se pretende que comprendan la aplicación de los registros y contadores en la construcción de un transmisor serie. El ejercicio consiste en que diseñen un circuito, utilizando el registro y uno de los contadores de la práctica anterior, que realice una conversión paralelo–serie. Es decir, que entre un dato de cuatro bits en paralelo por las entradas del registro y salga en serie por una de sus salidas en cada flanco activo del reloj. El sistema debe tener una señal de inicio activa a nivel bajo, que indique cuando comienza la transmisión. 57 Síntesis mediante PLD’s Práctica EC.L.4: Controlador microprogramado: diseño con EPROM: El objetivo de esta práctica es comprender la utilidad y el empleo de las memorias de sólo lectura (ROM) para implementar lógica combinacional, y su empleo como circuitos generadores de funciones o caracteres cualesquiera. Se trata de implementar un cartel de efectos luminosos mediante una EPROM 27C64 (8K x 8)y un contador que se utiliza para ir generando la secuencia de encendido de los leds. Los alumnos y alumnas deben realizar las conexiones necesarias entre el contador y la EPROM, además el contador deben diseñarlo del módulo necesario utilizando la EPROM para controlar la señal LOAD o CLEAR del contador. Cada salida de datos de la EPROM controlará cada led de visualización. Los alumnos y alumnas deben programar la EPROM con el programador disponible en el laboratorio de la casa Hi–Lo Systems modelo Turbo All–11. Señalar que para esta práctica y para la siguiente de simulación deben utilizar los apuntes de los miembros del área: “Dispositivos de almacenamiento (I)” [6]. B.2. PRÁCTICAS DE SIMULACIÓN: Para las prácticas de simulación, al igual que en la asignatura de Electrónica Digital, se utiliza la herramienta OrCAD. Con esta herramienta se proponen las dos prácticas siguientes: Práctica EC.S.1: Diseño de una RAM estática: En esta práctica a los alumnos y alumnas se les pide diseñar una memoria RAM estática de 4×2 (4 palabras de 2 bits cada una). Las líneas de datos serán las utilizadas tanto para escribir valores en las celdas de memoria como para obtener los datos almacenados en la misma. Así pues, las líneas de datos se representarán como un bus bidireccional, actuando como entrada durante la escritura y como salida durante la lectura. La escritura prevalecerá sobre la lectura en el caso de activación simultanea de ambas. Se recomienda utilizar diseño jerárquico y construir como bloque jerárquico al menos la celda básica de memoria. También deben manejar las señales de output enable, de las salidas de la RAM, para lo que les será útil el manual “Manejo de señales triestado”[4]. Práctica EC.S.2: Registro de 4 bits sensible a múltiples órdenes: El objetivo de esta práctica es estudiar el funcionamiento de un registro de trabajo y que el alumnado comprenda como actúan las operaciones más comunes sobre registros. Se les pide que diseñen un registro de trabajo de 4 bits capaz de realizar varias operaciones como son: puesta a cero de su contenido, complemento, incremento o decremento, lectura o escritura, y desplazamiento a derecha o izquierda. Debe tener unas señales IN[3..0] y OUT[3..0] para transferencias del bus al registro y viceversa. C. PRÁCTICAS DE DISEÑO DE SISTEMAS MICROCOMPUTADORES: SÍNTESIS MEDIANTE PLD’S: El objetivo principal de esta asignatura es dotar a los alumnos de los conocimientos básicos sobre los distintos tipos de dispositivos lógicos programables, para lo cual utilizan los apuntes “Dispositivos lógicos programables”[7], así como estudiar un lenguaje de descripción de hardware de PLD, para lo cual se les suministra el material “Guía básica de diseño con el lenguaje ABEL–HDL”[8]. 58 Síntesis mediante PLD’s Esta asignatura es eminentemente práctica, por lo cual se realizan nueve sesiones de dos horas cada una: seis de ellas de simulación y tres de ellas de montaje real en el laboratorio de las realizadas en la simulación. C.1. PRÁCTICAS DE SIMULACIÓN: Para la realización de estas prácticas disponemos de la herramienta ispLEVER de Lattice Semiconductor instalada en un servidor del centro de cálculo de la Escuela Politécnica Superior. Además se les suministra a los alumnos el material incluido en “Guía básica de la herramienta ispLEVER v2.0. Diseño de Sistemas Digitales mediante Dispositivos Lógicos Programables” [9]. Práctica PLD.S.1: Introducción a la herramienta ispLEVER: El objetivo principal de esta práctica es que el alumnado se familiarice con los pasos necesarios a realizar para la simulación de circuitos con esta herramienta. Se les pide un ejercicio sencillo, que implementen varias puertas lógicas de dos entradas (AND, OR, NAND, XOR) y un biestable tipo T con entrada de clear activa a nivel bajo. Práctica PLD.S.2: Ecuaciones básicas en el lenguaje ABEL–HDL: En esta práctica se pretende que el alumnado aprenda a utilizar las ecuaciones básicas que se emplean en el lenguaje de descripción Hardware ABEL. Para ello se les propone diseñar un registro universal de 4 bits, implementado en una GAL22V10, que mediante tres señales de control realice ocho operaciones distintas (mantenimiento, desplazamiento a derecha e izquierda, complemento, incremento, carga paralela, AND y OR de la entrada y su contenido). Además debe incluir una entrada de clear asíncrono, y otra de preset síncrono. Práctica PLD.S.3: Ecuaciones When–Then–Else: Los alumnos y alumnas deben de practicar con las ecuaciones When–Then–Else del lenguaje ABEL– HDL, para implementar en una GAL22V10 una unidad aritmético–lógica de 4 bits, que tiene dos operandos de entrada de 4 bits, y una salida de 4 bits que indique el resultado. Tiene dos entradas de control que indican la operación a realizar: suma, resta, AND lógica y complemento de una de las entradas. Además debe incluir una salida de acarreo para las operaciones de suma y resta. Adicionalmente se les propone el diseño de un contador BCD síncrono que dispone de unas entradas de carga, borrado y habilitación síncronas, activas a nivel bajo. Además de las salidas de la cuenta, debe tener una salida de acarreo, activa a nivel bajo. Práctica PLD.S.4: Tablas de verdad: En esta práctica se les propone implementar en una GAL16V8 un contador con salida para un display de 7 segmentos, utilizando la utilidad de tablas de verdad del lenguaje ABEL–HDL. Debe tener, además de la entrada de reloj, tres entradas síncronas que son de test, reset y enable; y ocho salidas una para cada led del display y otra de acarreo. Señalar que para que la implementación pueda efectuarse en una sola GAL16V8, se debe implementar contando directamente en el formato del display. Otra opción más costosa sería implementar un contador BCD en una GAL16V8 y un decodificador BCD–7 segmentos en otra. Práctica PLD.S.5: Diagramas de estado: El objetivo de esta práctica es que el alumnado estudie la programación en el lenguaje ABEL–HDL pa- 59 Síntesis mediante PLD’s ra realizar sistemas secuenciales síncronos. Se les propone el diseño de un sistema secuencial que controle el funcionamiento de un ascensor de sólo tres plantas e implementarlo en una GAL16V8. El sistema tiene como entradas el botón pulsado desde el interior del ascensor, una señal de restauración (RESET), y una entrada PULSO que indica que el ascensor ha pasado por algún piso. Sólo debe generar dos señales de salida SUBIR y BAJAR, según el sentido del movimiento a realizar. Práctica PLD.S.6: Diseños jerárquicos: En esta última práctica se pretende que los alumnos y alumnas aprendan a utilizar los diseños jerárquicos de la herramienta ispLEVER, y las instrucciones del lenguaje ABEL–HDL que lo realizan: definición de los interfaces y la instanciación de los componentes. Se les propone la realización de un sistema que mida la anchura de un pulso. El sistema constará de un bloque de control, de dos contadores, dos registros y dos decodificadores BCD–7segmentos. Por tanto tienen que definir cuatro módulos: control, contador, registro y decodificador. Todo ello lo deben de implementar en un CPLD de la serie MACH4 de Lattice, el de menor coste posible. C.2. PRÁCTICAS DE LABORATORIO: Las prácticas de laboratorio de esta asignatura consisten en realizar el montaje real de las prácticas realizadas en simulación en los componentes indicados para cada una de ellas. Práctica PLD.L.1: GAL22V10: En esta práctica los alumnos y alumnas deben de programar físicamente en una GAL22V10 el fichero jedec obtenido de la simulación de la herramienta ispLEVER, con la ayuda del programador disponible en el laboratorio de la casa Hi–Lo Systems modelo Turbo All–11, de las prácticas 2 y 3 de simulación. Posteriormente deben comprobar su funcionamiento real en una placa de laboratorio. Las prácticas propuestas son un registro de 4 bits, una ALU y un contador BCD. Práctica PLD.L.2: GAL16V8: En esta práctica deben programar una GAL16V8 con los ficheros jedec obtenidos de la herramienta en las prácticas 4 y 5 de simulación: contador en display–7segmentos, y el circuito de control de un ascensor; y comprobar su funcionamiento en el laboratorio. Práctica PLD.L.3: CPLD ispLSI1032: Finalmente deben programar la última práctica de simulación: medidor del ancho de un pulso; en el CPLD ispLSI1032, que está incluido en una tarjeta desarrollada por el grupo de arquitecturas avanzadas de la Universidad de Córdoba. En esta tarjeta se incluye el CPLD nombrado, una GAL22V10 y display y led para visualizar las salidas necesarias. Además esta tarjeta dispone de conectores PCI, RS232 y JTAG para programarla desde un ordenador personal y de una alimentación externa, para que no sea necesario introducirla en el PC. IV. CONCLUSIONES Como conclusión obtenemos que en todas las asignaturas relacionadas con el diseño lógico, es conveniente realizar prácticas tanto de simulación como de montaje real en un laboratorio. 60 Síntesis mediante PLD’s En la práctica docente se observa que cuando se realizan estos dos tipos de prácticas, el alumnado obtiene mejores resultados en la evaluación total de la asignatura. REFERENCIAS [1] E. Sáez, F.J. Quiles. 1999. “Guía rápida para la iniciación al diseño y simulación de sistemas digitales”. A.C. Arquitectura y Tecnología de Computadores, Universidad de Córdoba. [2] E. Sáez, F.J. Quiles. 1999. “Utilidad y uso de buses”. A.C. Arquitectura y Tecnología de Computadores, Universidad de Córdoba. [3] E. Sáez, F.J. Quiles. 1999. “Diseños jerárquicos”. A.C. Arquitectura y Tecnología de Computadores, Uni- versidad de Córdoba. [4] E. Sáez, F.J. Quiles. 1999. “Manejo de señales triestado”. A.C. Arquitectura y Tecnología de Computado- res, Universidad de Córdoba. [5] F.J. Quiles. 2000. “Tecnologías de circuitos integrados digitales”. A.C. Arquitectura y Tecnología de Computadores, Universidad de Córdoba. [6] F.J. Quiles, M.A. Ortiz López, M.A. Montijano Vizcaíno. 2000. “Dispositivos de almacenamiento (I)”. A.C. Arquitectura y Tecnología de Computadores, Universidad de Córdoba. [7] F.J. Quiles. 2000. “Dispositivos lógicos programables”. A.C. Arquitectura y Tecnología de Computado- res, Universidad de Córdoba. [8] F.J. Quiles. 2003. “Guía básica de diseño con el lenguaje ABEL–HDL”. A.C. Arquitectura y Tecnología de Computadores, Universidad de Córdoba. [9] F.J. Quiles, C.D. Moreno. 2002. “Guía básica de la herramienta ispLEVER v2.0. Diseño de Sistemas Digi- tales mediante Dispositivos Lógicos Programables”. A.C. Arquitectura y Tecnología de Computadores, Universidad de Córdoba. 61 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación a las nuevas metodologías de trabajo Eva Gibaja, Amelia Zafra, María Luque, Sebastián Ventura Dpto. Informática y Análisis Numérico, Universidad de Córdoba Campus de Rabanales, 14071 Córdoba [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Resumen— Este trabajo presenta una experiencia piloto para la adaptación al Espacio Europeo de Educación Superior de la asignatura Metodología y Tecnología de la Programación impartida en las titulaciones de I.T. Informática de Sistemas e I.T. Informática de Gestión de la Universidad de Córdoba. Para ello, se analizan el concepto de crédito europeo y la legislación vigente. Además, se presenta el proceso de virtualización de la asignatura orientada hacia el cumplimiento del programa contrato para la financiación de las universidades andaluzas. Se describe cómo ha sido plasmada la metodología docente mediante la utilización de actividades y recursos de la plataforma Moodle, utilizada por el Aula Virtual de la Universidad de Córdoba como plataforma web de apoyo a la docencia. Palabras clave— Espacio Europeo de Educación Superior (European Higher Education Area), créditos ECTS (European Credit Transfer System), Ambiente virtual de aprendizaje (Virtual learning environment), Moodle (Module Object-Oriented Dynamic Learning Environment) I. INTRODUCCIÓN Tras la declaración de Lisboa (2007) y siguientes, se abrió un proceso en toda la Unión Europea de unificación de criterios en lo que se refiere a reconocimiento de cualificaciones profesionales, fomento de la movilidad de los estudiantes, mejora de la información a nivel institucional, reforma de los títulos de grado, etc. Dentro de este contexto, tanto la Agencia Nacional de Evaluación de la Calidad y Acreditación (ANECA) como la Junta de Andalucía han promovido acciones para la preparación de la futura implantación del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). Entre ellas se encuentran las convocatorias para la elaboración de guías docentes de titulaciones andaluzas conforme al sistema de créditos europeos, con lo que se pretende ir sentando las bases para la adaptación de las titulaciones a los criterios generales de la convergencia europea. Particularmente, la Escuela Politécnica Superior (EPS) de la Universidad de Córdoba (UCO), se encuentra inmersa en un plan piloto de implantación de créditos ECTS de la Junta de Andalucía, y así en su página web1 ya se encuentran publicadas las guías docentes correspondientes a las titulaciones impartidas en el centro. Metodología y Tecnología de la Programación es una asignatura impartida en las titulaciones de I.T. Informática de Sistemas (con el nombre de MTPS) e I.T. Informática de Gestión (con el nombre de MTPG) y que forma parte de esta experiencia piloto. Por otro lado, en la actualidad nos encontramos en un marco de trabajo en que las nuevas tecnologías se han incorporado de lleno al apoyo de la docencia universitaria. Así, desde el curso 2007-2008 la Universidad de Córdoba ha adoptado Moodle como plataforma para implantar su Aula Virtual2 y prácticamente todas las asignaturas utilizan Moodle (en mayor o menor medida)como apoyo a la docencia presencial. Esta revolución en la metodología de trabajo, tanto de profesores como de alumnos, cobra aún 1 www.uco.es/organiza/centros/eps 2 www.uco.es/moodle 62 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación mayor trascendencia al encontrarnos inmersos en el proceso de cambio de planes de estudios para su adaptación al EEES. De este modo, la confluencia de estas dos circunstancias nos ha llevado no sólo a la virtualización de las asignaturas antes mencionadas, sino a darles, además, el enfoque necesario para adaptarlas al nuevo sistema de créditos europeo. II. OBJETIVOS Los objetivos principales que pretendemos conseguir con esta experiencia son: Adaptar la metodología docente de las asignaturas al EEES. Esta metodología nos permitirá desglosar y equilibrar el trabajo del alumno a lo largo del todo el curso: a) facilitando al alumno la asimilación de los conceptos, al ir recibiéndolos poco a poco, b) proporcionando un método de evaluación más favorable (no dependerá todo de una única nota). Además, esta metodología nos permitirá sincronizar contenidos con otras asignaturas. Adaptar los contenidos de las asignaturas a la actualidad, usando las nuevas tecnologías como apoyo a la docencia de toda la vida. Con esto pretendemos que el alumno sea capaz de trabajar de forma autónoma, dotar de dinamismo a la asignatura, reducir la necesidad de desplazamientos para resolver dudas o realizar actividades en grupo. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA A)CONTEXTO DE LA ASIGNATURA 1) Contexto de la asignatura dentro del plan de estudios La Universidad de Córdoba aprobó los planes de estudios de I.T. Informática de Sistemas y Gestión que fueron homologados por la Comisión Académica del Consejo de Universidades y publicados en el BOE el 17 de Septiembre de 1999. Estos planes de estudios establecen que MTPS y MTPG son asignaturas anuales, de carácter troncal de 15 créditos cada una, distribuidos en 9 créditos teóricos y 6 prácticos. MTPS y MTPG tienen relación con una gran cantidad de asignaturas de las titulaciones I.T. Informática de Sistemas e I.T. Informática de Gestión (ver Tabla I) que requieren como base, bien conceptos básicos de programación (estructuras condicionales, modularización, etc.) bien haber adquirido previamente cierta destreza desarrollando programas como soluciones concretas a problemas planteados. TABLA I: ASIGNATURAS EN EL CONTEXTO DE MTPS Y MTPG Asignatura Tipo Curso Estructura de Datos y de la Información troncal 2 Informática Aplicada obligatoria 2 Sistemas operativos troncal 2 Bases de datos obligatoria 2 Teoría de Autómatas y Lenguajes Formales troncal 2 Ampliación de Matemáticas obligatoria 2 Ampliación de Sistemas Operativos obligatoria 3 Ingeniería del Software troncal 3 Redes troncal 3 Proyecto fin de carrera obligatoria 3 63 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación 2) Descripción de la asignatura La asignatura objeto de este trabajo es Metodología y Tecnología de la Programación que se imparte, tanto en la titulación de I.T. Informática de Sistemas como en la de I.T. Informática de Gestión en la Universidad de Córdoba. La asignatura contó, en el curso 2008-2009, con 160 alumnos en la titulación de Sistemas y 147 en la titulación de Gestión. Para ambas titulaciones la asignatura está integrada en el Aula Virtual de la Universidad de Córdoba y forman parte del plan piloto de implantación de créditos ECTS. El objetivo fundamental de la asignatura es proporcionar una importante base teórica y práctica en el aprendizaje de la programación de ordenadores. Esta base permitirá cursar posteriores estudios de programación avanzada. B) ADAPTACIÓN DE LA DOCENCIA AL EEES 1) Marco legal La integración del sistema universitario español en el EEES requiere de propuestas concretas que desarrollen los distintos elementos conceptuales definidos en las declaraciones europeas y recogidos por la LOU [1]. En especial, resultan decisivas las medidas que deban adoptarse sobre el sistema europeo de créditos, la estructura de las titulaciones, el Suplemento Europeo al Título y la garantía de la calidad. La Tabla II muestra un resumen de la legislación relacionada con el EEES. El Real Decreto 1125/2003, de 5 de septiembre [4] establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y validez en todo el territorio nacional y lo define del siguiente modo: "El crédito europeo es la unidad de medida del haber académico que representa la cantidad de trabajo del estudiante para cumplir los objetivos del programa de estudios [...] en esta unidad de medida se integran las enseñanzas teóricas y prácticas, así como otras actividades académicas dirigidas, con inclusión de las horas de estudio y de trabajo que el estudiante debe realizar para alcanzar los objetivos formativos propios de cada una de las materias del correspondiente plan de estudios". TABLA II: LEGISLACIÓN APROBADA PARA LA ADAPTACIÓN AL EEES R.D. 55/2005 R.D. 56/2005 R.D. 1125/2003 R.D. 1044/2003 R.D. 1509/2005 R.D. 285/2004 R.D. 309/2005 Estructura de las enseñanzas universitarias y Estudios universitarios oficiales de Grado [2] Estudios universitarios oficiales de Postgrado [3] Sistema europeo de créditos y sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial [4] Procedimiento para la expedición por las universidades del Suplento Europeo al Título [5] Modifica el R.D. 55/2005 y R.D. 56/2005 [6] Condiciones de homologación y convalidación de títulos y estudios extranjeros de educación superior [7] Modifica el R.D. 285/2004 [8] Esta definición plantea una de las aportaciones más novedosas del nuevo sistema de créditos, y es que el crédito ECTS contabiliza las horas de trabajo del alumno. Así, y según el RD 1125/2003 [4], un alumno debe dedicar entre 25 y 30 horas de trabajo por crédito ECTS, por lo que el máximo de un curso estará entre 1500 (60ects/curso*25h/ects) y 1800 (60ects/curso*30h/ects) horas de trabajo del estudiante. El real decreto también establece que estas horas deben repartirse entre las asignaturas del curso e incluyen horas presenciales (clases teóricas y prácticas), seminarios, trabajos, visitas, y cualquier activi64 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación dad que se realice en la asignatura así como la evaluación de todas ellas. Cada facultad ha adoptado el número de horas de trabajo del alumno que más le ha interesado, y así, en el caso de la EPS, se acordó en su momento la cantidad de 1600 horas, debido a que esa cantidad salía de multiplicar las 40 semanas lectivas que hay durante un curso por 40 horas de trabajo semanales que debería dedicar un alumno que tenga dedicación completa a sus estudios universitarios. Tal y como lo establece el crédito europeo, en estas 40 horas lectivas semanales hay que incluir cualquier trabajo que el alumnado realice para nuestra asignatura, bien sea asistencia a clases teóricas o prácticas, estudio, realización de trabajos, sesiones de tutorías, etc. Una de las cuestiones más importantes a tener en cuenta es que, al estar aún vigente la contabilización del crédito LRU, cualquier adaptación que se lleve a cabo a sistema ECTS hay que hacerla respetando la legalidad vigente. Así, el crédito LRU equivale a 10 horas de clase y, según se estipula en el RD 1497/1987 [9] y posteriores modificaciones, el 70\% del crédito LRU ha de destinarse a clases teóricas o prácticas, mientras que el 30\% restante de las horas de clase se puede dedicar a seminarios, exposiciones realizadas por el alumnado en clase, tutorías colectivas y/o elaboración de trabajos, siempre con la presencia del profesorado. Quizás lo más importante a la hora de plantear estas actividades sea tener en cuenta que en este 30\% no se avanza programa. La Tabla III muestra el reparto de las horas LRU para MTPS y MTPG teniendo en cuenta estos porcentajes. Se puede observar como aun cuando el número de créditos LRU de MTPS y MTPG es el mismo, varía el número de créditos ECTS, esto se debe precisamente al reparto de las 40 horas de trabajo semanales del alumno entre un número de asignaturas diferentes en Sistemas y Gestión. TABLA III: RESUMEN DE LAS ASIGNATURAS A VIRTUALIZAR Total créditos Créditos Créditos Horas Horas Máximo Trabajo Total horas Asignatura LRU teoría prácticas teoría prácticas AAD (30%) personal de trabajo MTPS 15/11.3 ects 9 6 63 42 45 152 302 MTPG 15/12 ects 9 6 63 42 45 177 327 2) Objetivos y competencias El actual sistema educativo se caracteriza por proporcionar a las personas un conocimiento con un carácter fundamentalmente teórico. Desde el punto de vista del EEES, el aprendizaje está basado en competencias, es decir, el nuevo modelo educativo pretende la conjunción de habilidades, de conocimientos y del contexto donde se desarrollan. La formación universitaria deberá integrar armónicamente las competencias genéricas básicas, las competencias transversales relacionadas con la formación integral de las personas y las competencias más específicas que posibiliten una orientación profesional que permita a los titulados una integración en el mercado de trabajo. Esta gran diferencia entre el modelos actual y el modelo ECTS nos lleva a plantear una adaptación de nuestro modelo educativo, así pues, el objetivo general de MTPS y MTPG, podemos traducirlo en que, al final de la asignatura, el alumno debe haber adquirido el siguiente conjunto de competencias: • Competencias transversales/genéricas - Capacidad para resolver problemas. - Capacidad de análisis y de síntesis. - Conocimientos básicos y fundamentales del ámbito de formación. 65 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación - Conocimientos generales básicos. - Solidez en los conocimientos básicos de la profesión. - Habilidades elementales en informática. - Capacidad para aplicar la teoría a la práctica. - Capacidad de aprender. - Habilidad para trabajar de forma autónoma. • Competencias específicas - Cognitivas (Saber). Enseñar al alumno unos conocimientos generales básicos sobre programación: tipos de datos, expresiones, notación algorítmica, descomposición de programas, estructuras estáticas de datos, ficheros. Enseñarle a utilizar un lenguaje de programación concreto y a transcribir a este lenguaje y ejecutar en una máquina real sus propios algoritmos. - Procedimentales / Instrumentales (Saber hacer). Enseñar al alumno las técnicas básicas para la resolución de problemas mediante programas de ordenador. Inculcarle la idea de que la construcción de programas es una metodología en la cual se deben seguir procesos sistemáticos para alcanzar el objetivo. - Actitudinales (Ser). Acostumbrar al alumno a programar respetando unas normas y directrices genéricas. Dotarle de capacidad analítica para enfrentarse a problemas reales y saber elegir y aplicar las técnicas adecuadas para construir algoritmos que los resuelvan de forma eficaz y eficiente. 3) Desarrollo de las asignaturas Para trabajar las competencias descritas en el apartado anterior, la metodología docente estará basada, fundamentalmente, en clases teóricas y clases prácticas. Respecto a las clases teóricas, la asignatura se desarrolla a través de sesiones teóricas mediante el uso de la lección magistral para las horas de teoría. En las sesiones teóricas se presentarán los conceptos de cada tema a la par que se desarrollarán ejemplos (algoritmos, programas) que ayuden al alumno a comprender y clarificar los conceptos. Los ejemplos consistirán en la resolución de algoritmos mediante la aplicación de esquemas de creciente dificultad a lo largo del curso. Se imparten en un aula de teoría con la pizarra y el cañón como medios didácticos fundamentales y con el apoyo del ordenador, con el objeto de poder compilar y ejecutar los ejemplos. Todo el material utilizado durante las clases estará disponible con anterioridad a su impartición en clase en la página web de la asignatura en formato pdf. No todas las horas presenciales de teoría están dedicadas a clases magistrales, como hemos visto en el apartado del marco legal (B.1), el crédito ECTS puede incluir actividades académicamente dirigidas (AADD), en las que no se avanza temario, siempre y cuando estas no superen el 30% del total de horas lectivas. Por este motivo, dentro de las horas presenciales de teoría y prácticas se han incluido AADD como la resolución y corrección de ejercicios en clase por parte de los alumnos y tutorías colectivas en las que los alumnos, en grupos, plantean sus dudas al profesor. Por otro lado, las clases de prácticas se realizan en un aula de ordenadores con el software necesario para implementar los programas. El objetivo de estas clases consiste en la implementación en el ordenador de un conjunto de ejercicios de programación cuyo enunciado estará previamente a disposición del alumno en la página web de la asignatura. Las sesiones de prácticas serán de dos tipos: 66 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación • Sesiones introductorias a la práctica. En ellas, durante la primera parte de la clase (tres cuartos de hora más o menos) el profesor comentará los enunciados de los ejercicios propuestos y, si lo cree necesario, repasará los conceptos teóricos necesarios para la realización de la práctica. A continuación los alumnos podrán empezar a analizar y codificar los problemas propuestos. • Sesiones de continuación de la práctica. En ellas el alumno codificará los problemas propuestos. Se recomendará al alumno que lleve a prácticas la descripción de los algoritmos que va a codificar, y durante la horas de prácticas aproveche el tiempo con los detalles de implementación y manejo del compilador. TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO • Uno de los principales cambios (y quizás el más complicado) es contabilizar el trabajo del alumno como un elemento más en nuestra metodología docente. Este aspecto incluye todo el trabajo que realiza el alumno que no es presencial (no se corresponde con créditos LRU) e incluye: - Tutorías. Durante el desarrollo de la asignatura, cada alumno dispondrá de las tutorías individualizadas que desee concertando cita previamente con el profesor, a través de correo electrónico o del foro de dudas y tutorías virtuales. - Realización de cuestionarios. Los alumnos realizarán en sus casas, de forma periódica, una serie de cuestionarios a través de la plataforma Moodle. - Horas de estudio personal. Las horas de estudio han de calcularse de forma orientativa pensando que por cada hora de clase teórica el alumnado ha de dedicar una hora y media a su estudio, mientras que por cada clase práctica unos 45 minutos. - Exámenes, que también han de contabilizarse como parte del trabajo personal del alumno. El curso se organiza en dos cuatrimestres, que reparten la carga de trabajo del alumno de forma equitativa. Para su adaptación al sistema de créditos europeos se ha realizado el reparto de horas de la Tabla III. Como ejemplo, se muestra el reparto horario para MTPS correspondiente al primer cuatrimestre (Fig. 1), con un total de 151 horas de trabajo del alumno, (302 horas/ 2 cuatrimestres), resultando al final la división horaria que se plantea a continuación: Nº de Horas: 151 • Clases Teóricas*1: 32 • Clases Prácticas*: 21 • Exposiciones y Seminarios*: 0 • Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales): - Colectivas*: 3 - Individuales: 0 • Realización de Actividades Académicas Dirigidas: - Con presencia del profesor*: 10(T)+9(P) - Sin presencia del profesor: 0 • Otro Trabajo Personal Autónomo: 71 1 Horas de estudio: 49 Los datos marcados con * corresponden a horas presenciales LRU 67 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación - Preparación de Trabajo Personal: 22 • Realización de Exámenes: 5 Fig. 1.Reparto de horas de trabajo del alumno para MTPS durante el primer cuatrimestre 4) Evaluación de las asignaturas La calificación sobre 10 de la asignatura se obtiene de forma ponderada, teniendo en cuenta no sólo los exámenes, sino, además, las actividades académicas que el alumno haya realizado a lo largo del curso. De este modo, la calificación se desglosa en exámenes (hasta 7 puntos), entrega de prácticas (hasta 1.5 puntos) y realización de cuestionarios y participación en clase (hasta 1.5 puntos). Sobre los exámenes, añadir que se dividen en dos partes: una primera parte práctica, que el alumno desarrollará delante del ordenados, y una parte teórica o prueba escrita con cuestiones teórico/prácticas. 5) Utilización de TICs El empleo de las TICs en la enseñanza superior permite desarrollar de manera natural los aspectos clave del EEES como son la transparencia en el aprendizaje, la autonomía del estudiante y la evaluación global del trabajo del alumno, incluyendo el realizado fuera del aula [10]. En esta nueva situación, no cabe duda que la utilización de un entorno virtual de aprendizaje juega un papel fundamental, por las posibilidades que ofrece para incorporar diferentes tipos de materiales, facilitar el seguimiento de la asignatura y dinamizar el proceso de aprendizaje del alumno. Así, en la actualidad, las asignaturas MTPS y MTPG están utilizando de forma intensiva la plataforma Moodle del aula virtual de la Universidad de Córdoba. Esta utilización no se limita a una mera exposición de contenidos, sino que hace uso de gran cantidad de los recursos proporcionados por la plataforma (tareas, cuestionarios, wikis, etc.). En la sección dedicada a la virtualización de la asignatura profundizaremos en este aspecto. 6) Coordinación con otras asignaturas Durante el curso académico, hemos mantenido un estrecho contacto con los profesores de las asignaturas de Matemáticas I y Matemáticas II, impartidas también en el primer curso, de la titulación de Sistemas y la de Gestión. El objetivo ha sido disminuir la carga de trabajo del alumno y afianzar sus conocimientos de matemáticas, para lo que hemos trasladando a las prácticas resumen de MTP ejercicios relacionados con los contenidos de las asignaturas antes mencionadas. Particularmente, se han repasado conceptos de aritmética modular para lo que se han implementado métodos de criptografía básicos aplicados a textos e imágenes, en concreto: algoritmo de Euclides y algoritmo de Euclides extendido, criba de Eratóstenes, cifrado César, cifrado afín, cifrado Vernam, cifrado matricial y método del gato de Arnold. 68 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación C) VIRTUALIZACIÓN DE LA ASIGNATURA MEDIANTE LA PLATAFORMA MOODLE 1) Ambientes Virtuales de Aprendizaje, el sistema Moodle Un Ambiente Virtual de Aprendizaje (AVA) ó Virtual learning environment (VLE) es un sistema de software diseñado para facilitar a profesores la gestión de cursos virtuales para sus estudiantes, ayudándolos en la administración y desarrollo del curso. Originalmente diseñados para el desarrollo de cursos a distancia, vienen siendo utilizados como suplementos para cursos presenciales. De este modo, Universidades y otras instituciones de educación superior están poniendo cada vez más interés en AVAs para ahorrar tiempo al profesor (usar un AVA ciertamente absorbe menos tiempo del instructor que crear un sitio Web propio para un curso), proporcionar un servicio para los estudiantes que miran cada vez más al Internet como medio natural para encontrar información y recursos y facilitar la integración de la educación a distancia y la educación tradicional, además del aprendizaje a través de otros medios. El uso de este tipo de sistemas está altamente extendido, destacando plataformas como Blackboard [11] (fusionada con WebCT en 2006), ILIAS [12], ATutor [13] y Moodle [14]. Esta última plataforma es la que conforma el Aula Virtual de la Universidad de Córdoba desde el curso 2007-2008. Moodle tiene una base significativa de usuarios con más de 46 000 sitios registrados con 21 millones de usuarios en 2 millones de cursos (al 3 de julio de 2008) y está traducida a más de 70 lenguajes. 2) Criterios de virtualización La Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa (CICE) de la Junta de Andalucía y las diez universidades públicas andaluzas, acordaron un modelo de financiación para el periodo 2007-2011 basado en el cumplimiento de una serie de objetivos (contrato-programa). Uno de estos objetivos es el de la implantación de un plan de innovación docente que se evaluará en función de una serie de acciones e indicadores como son: • Elaborar guías docentes de todas las asignaturas que imparta, y que a dichas guías se pueda acceder a través de la red de la Universidad. • Utilizar la plataforma virtual para todas las asignaturas que se impartan, con la existencia de, al menos, dos de los siguientes requisitos: - Programas de las asignaturas. - Actividades académicamente dirigidas. - Tutorías virtuales. - Materiales. - Criterios de evaluación de la asignatura. • Establecer redes de colaboración en materia de innovación docente con universidades andaluzas. Con el objeto de cumplir con los objetivos del programa contrato, tendremos que incorporar, en la medida de lo posible, las pautas que hacen referencia a la utilización de una plataforma virtual. Esto es, incluir dentro del entorno virtual acceso a: 1. Los programas de las asignaturas. 2. Los criterios de evaluación. 3. Actividades académicamente dirigidas. 4. Tutorías virtuales. 69 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación 5. Materiales de trabajo en formato electrónico. 3) Estructura del curso La virtualización de la asignatura se llevará a cabo utilizando la plataforma Moodle, un curso para cada asignatura. Teniendo en cuenta los aspectos descritos con anterioridad, el curso está dividido en varios bloques (ver Fig. 2), el primero de ellos, el bloque de información general (ver Fig. 3), contiene información general sobre la asignatura, como horarios, el foro de novedades en el que sólo el profesor puede escribir para dar anuncios a los alumnos y la guía docente de la asignatura, etc. Cabe destacar, que en este apartado hay un enlace a los criterios de evaluación de la asignatura, que el alumno tiene disponibles para su consulta durante todo el curso, de este modo cumplimos con el primero de los criterios de virtualización señalados. También se incluye un enlace al foro de dudas y tutorías virtuales en el que los alumnos plantean sus dudas y éstas son resueltas por los profesores, e incluso por sus propios compañeros. Aparte de este bloque, la asignatura cuenta con: • Bloques de contenidos en los que el profesor de la asignatura deja disponibles para los alumnos el material utilizado para impartir la clase en forma de ficheros pdf y ficheros fuente. • Un bloque, convocatorias, en el que los alumnos tienen a su disposición la información referente a exámenes y calificaciones. Incluye un documento con los últimos exámenes que se han realizado que el alumno puede utilizar a modo de ejercicios. Un bloque, notas de clase, dedicado a las actividades que serán calificadas como notas de clase. Esto incluye cuestionarios e información sobre fechas de entrega. El bloque prácticas está dedicado a la parte práctica de la asignatura. En dicho bloque, están disponibles los enunciados de prácticas, la tarea para la entrega de las mismas y la calificación. Por último, el bloque enlaces interesantes contiene enlaces a otros recursos interesantes relacionados con el lenguaje C y la programación (biblioteca estándar de C, tutoriales, etc.) así como una sección de humor informático. Fig. 2: Estructura general del curso 70 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación Fig. 1: Bloque de información general ! 4) Descripción de los recursos de Moodle utilizados Señalar que, con respecto a las herramientas de Moodle utilizadas, se han seleccionado aquellas que hemos considerado más adecuadas para la disciplina con la que estamos trabajando. Básicamente, se han utilizado enlaces a recursos de pdf, texto y html, wikis, cuestionarios, tareas, y foros. De forma más detallada: • Etiquetas. Han sido utilizadas para estructurar los bloques en apartados. • Editar una web / página de texto. Este tipo de recursos ha sido utilizado para poner notas rápidas para los alumnos. • Enlace a un archivo o a una web. Ha sido el elemento fundamental para dejar los contenidos de la asignatura disponible para los alumnos. La Fig. 4 muestra un ejemplo de bloque de contenidos en el que básicamente se han puesto a disposición de los alumnos archivos en formato pdf con los apuntes de la asignatura y zip con ejemplos en lenguaje C de cada tema. También se han incluido enlaces a páginas interesantes con recursos de programación. En la Fig. 4 también podemos ver como estos contenidos se organizan mediante la utilización de etiquetas. • Foros. Básicamente la asignatura ha contado con dos foros: el foro de uso general y el foro de dudas y tutorías virtuales. En el primero de los foros solo tiene acceso el profesor y, puesto que nos garantiza que para cada mensaje enviado llegará un correo a todos los alumnos, se utiliza para enviar mensajes de carácter general como convocatorias de examen, cambios de horario, etc. El foro de dudas permite que los alumnos planteen sus dudas sobre los contenidos de la asignatura y podrán ser resueltas tanto por profesores como con las aportaciones de sus compañeros. La Fig. 3 muestra el acceso a los foros desde la página inicial del curso. Este foro de dudas, ha dado muy buen resultado, sobre todo en los días previos a la entrega de prácticas en que los alumnos plantean dudas con más frecuencia que pueden ser resueltas por cualquiera de los profesores de la asignatura, e incluso por sus propios compañeros sin necesidad de realizar ningún desplazamiento. 71 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación Fig. 5: Tareas y cuestionarios Fig. 4: Ejemplo de bloque de contenidos • Tareas. Han sido el mecanismo básico para la recogida de prácticas. Para cada práctica ha sido habilitada una tarea con un plazo máximo de entrega. De este modo se fuerza a los alumnos a que cumplan con unos plazos de entrega, pues una vez terminado el plazo el sistema informático no les permitirá la subida de sus prácticas. En la Fig. 5 se pueden observar las tareas habilitadas en MTPS para que los alumnos envíen al profesor los ejercicios de prácticas que han realizado. Esto permite una entrega de material por parte del alumno de forma mucho más ordenada y centralizada que por correo electrónico. Por otro lado, la posibilidad de dar una fecha tope de entrega, que es controlada por un servidor y no por el profesor, obliga en cierto modo a que los alumnos respeten dicha fecha. • Cuestionarios. Se han incluido cuestionarios sobre los contenidos teórico/prácticos de la asignatura. Estos cuestionarios suelen constar de entre 15 y 20 preguntas que deben ser respondidas por el alumno en un tiempo límite. Los cuestionarios deben ser resueltos por los alumnos dentro de unas fechas concretas bien desde su casa, bien desde el aula de prácticas, pero sólo tienen un intento para resolverlos. Para evitar copias y que los alumnos se aprendan de memoria los cuestionarios, las preguntas se muestran en orden aleatorio con las respuestas barajadas. La Fig. 5 muestra la entrada para los cuestionarios que se han realizado durante el curso en la asignatura MTPS. Los cuestionarios han resultado un método muy adecuado para realizar una evaluación continua del alumnado, que además ha servido de estímulo para que los estudiantes repasen los contenidos de la asignatura periódicamente. También cabe destacar el análisis de las respuestas que realiza Moodle de forma automática, pues permite detectar fallos de conceptos, preguntas mal planteadas, temas a reforzar, etc. • Wiki. Se trata de un recurso al que le hemos encontrado gran utilidad cara a la auto organización del alumnado. La Fig. 2 muestra una Wiki, planteada en MTPG, a través de la que los alumnos han podido seleccionar el grupo de prácticas que más les interesaba. Este aspecto ha sido fundamental, pues muchos de ellos son repetidores y tienen solapamientos con otras asignaturas. También se han utilizado wikis para seleccionar qué ejercicio de una relación quieren salir a corregir en clase. Notar que en este caso particular, el profesor puede también gestionar mejor el tiempo de clase, pues conoce a priori cuántos alumnos tienen pensado presentar ejercicios en una determinada sesión. El hecho de que la wiki guarde un registro de qué actualizaciones realiza cada usuario impide que, de forma malintencionada, algún alumno pueda borrar la elección realizada por otro compañero. 72 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación • Consulta. Este recurso es muy útil para conocer cual es la respuesta mayoritaria a una determinada pregunta, por ejemplo, fecha preferida para recuperar una clase. La Fig. 2 muestra una consulta, realizada en MTPG, en la que se buscaba la opinión mayoritaria de los alumnos para recuperar una hora de clase que se había perdido. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD A)UTILIZACIÓN DE LA PLATAFORMA A partir de los registros de acceso de los alumnos y los datos facilitados por moodle, se han obtenido un conjunto de datos sobre la utilización de la plataforma por parte de los alumnos, de este modo, la Tabla IV muestra un resumen del número de registros almacenados por Moodle a lo largo del curso. Se puede ver cómo el número de registros ha sido superior a 50000 tanto en MTPS como en MTPG, lo que es una muestra de la intensa actividad que se ha llevado a cabo por parte de alumnos y profesores. TABLA IV: ACCESOS A LA ASIGNATURA DURANTE EL CURSO 2008-2009 Accesos MTPS Accesos MTPG Total de accesos 54892 64131 Total de usuarios 158 144 Media de accesos por usuario 347 473 Media de accesos al día 185 230 De forma más pormenorizada, las Tablas V yVI resumen la utilización por parte de los alumnos de tareas, foros, cuestionarios y recursos en MTPS y MTPG respectivamente. El acceso a foros y recursos se ha medido en función del número de registros de log almacenados en Moodle. Por otro lado, en lo que se refiere a los cuestionarios y tareas se ha contabilizado el número de cuestionarios realizados y tareas entregadas. TABLA V: UTILIZACIÓN DE LOS RECURSOS EN MTPS Tareas Foros Cuestionarios Recursos Número total 3 2 5 130 Total de accesos 41 4181 221 18857 TABLA VI: UTILIZACIÓN DE LOS RECURSOS EN MTPG Tareas Foros Cuestionarios Recursos Número total 3 2 5 128 Total de accesos 76 4875 161 13462 De los datos de las tablas podemos ver cómo la utilización de los foros y el acceso a los recursos ha sido utilizado intensivamente por los alumnos, no obstante, la actividad es notablemente menor en el número de tareas y cuestionarios realizados, justamente las actividades que requieren una interacción por parte del alumno y un estudio y trabajo previo. Este comportamiento se da tanto en la titulación de Sistemas como en la de Gestión. En el caso particular de los recursos, hemos querido analizar posibles patrones de acceso por parte de los alumnos. La Tabla VII representa un resumen del número de registros de log almacenados agrupados por bloques temáticos. El orden de aparición en la tabla es cronológico, esto es, los contenidos en la parte superior de la tabla se han impartido antes que los contenidos situados en la parte inferior de la misma. 73 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación TABLA VII: ACCESO A LOS DIFERENTES BLOQUES TEMÁTICOS EN MTPS Tema Bloque temático Número de registros 1 Introducción al lenguaje C 499 2 Tipos de datos en C 445 3 Entrada y salida 405 4 Estructuras de control 999 5 Modularización 560 6 Vectores y matrices 323 7 Cadenas 256 8 Estructuras y typedef 283 9 Compilación con varios ficheros .c 255 10 Programación estructurada y modular 112 11 Punteros 338 12 Memoria dinámica 306 13 Punteros a funciones 75 14 Recursividad 185 15 Ficheros de texto 229 16 Ficheros binarios 178 17 Ordenación y búsqueda 288 18 Bibliotecas 200 19 Argumentos en línea de órdenes 110 20 Inclusión condicional de ficheros de cabecera 65 21 Makefiles 157 22 Listas, pilas y colas 233 23 Eficiencia y complejidad de los algoritmos 42 Hay un notable descenso del número de accesos a medida que avanza el curso (ver Fig. 6), esto puede ser debido a que, al tratarse de una asignatura anual, son muchos los alumnos que abandonan la asignatura a lo largo del curso. También podemos ver que hay temas, como makefiles (21) o punteros a funciones (13), que a pesar de su importancia, son poco visitados por los alumnos, lo que nos lleva a plantearnos que es necesario desarrollar alguna estrategia para evitar este comportamiento durante los próximos cursos. Los picos durante el segundo cuatrimestre (a partir del tema 11) se observan en los temas más relevantes: punteros (11), memoria dinámica (12), ficheros (15), ordenación y búsqueda (17) y listas, pilas y colas (22). B) CUMPLIMIENTO DE LOS REQUISITOS DEL CONTRATO-PROGRAMA Aparte de los resultados derivados de la utilización de Moodle, vamos a evaluar si hemos satisfecho los criterios de virtualización establecidos por la Junta de Andalucía para el contrato programa que nos planteamos en el apartado criterios de virtualización. Podemos afirmar que se han satisfecho adecuadamente pues: • Se han incluido, de forma específica, tanto el programa de la asignatura como los criterios de evaluación en el bloque de información general (ver Fig. 3). • Hemos utilizado activamente recursos de Moodle como tareas, cuestionarios, etc. 74 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación • Se ha incluido un foro para tutorías virtuales en el que el alumno puede plantear sus dudas para que sean resueltas por los profesores de la asignatura. Fig. 6: Evolución de la actividad de los alumnos V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA El uso de Moodle como plataforma de ayuda a la docencia ha tenido una gran acogida entre los alumnos. Pueden acceder desde casa a los documentos que les vamos colgando relacionados con las asignaturas, de manera que de un día para otro tienen disponible el material necesario. Además, los foros han resultado de gran utilidad, puesto que han permitido resolver, de manera virtual, las cuestiones (normalmente generalizadas) que presentaba un alumno o un grupo de alumnos a toda la clase. Los alumnos también han hecho uso de los foros para resolverse dudas entre ellos. La adaptación de las asignaturas del sistema LRU al sistema ECTS ha mejorado la predisposición de los alumnos con respecto a las asignaturas. No se han jugado la calificación en única baza y han podido ir entregando ejercicios y prácticas a lo largo de todo el curso. Sin embargo, al estar todas las asignaturas dentro de este proceso de adaptación y, por lo tanto, aumentar el número de trabajos y actividades que cada una utiliza para calcular su nota final, los alumnos se ha quejado, en ocasiones, de que tienen mucho trabajo y casi todo concentrado en las mismas fechas. Desde el punto de vista del profesor tanto la adaptación como la virtualización nos ha supuesto un gran esfuerzo. Por un lado, ha sido necesario convertir los materiales clásicos de toda la vida en materiales virtuales (por ejemplo, las bases de preguntas para cuestionarios y exámenes ha habido que introducirlas en el moodle una por una en el formato requerido). Por otro lado, al tener grupos de alumnos muy numerosos, el trabajo de preparación y corrección de trabajas y actividades es, en ocasiones, desmesurado. VI. CONCLUSIONES En líneas generales podemos decir que el resultado de este proceso de virtualización ha sido muy satisfactorio, tanto para profesores como para los alumnos. A modo de resumen, planteamos el siguiente conjunto de conclusiones: 75 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación A)RESPECTO A LA ADAPTACIÓN AL EEES Tras el desarrollo completo del curso siguiendo esta metodología, podemos llegar al siguiente conjunto de conclusiones. • Esta metodología de trabajo desglosa y equilibra el trabajo del alumno a lo largo de todo el curso. Esto conlleva ciertas ventajas, la primera de ellas es que el alumno trabaja durante todo el curso, asimilando los conceptos poco a poco, por lo que el esfuerzo final que tiene que realizar es menor. Por otro lado, al no recaer toda la carga de la nota sobre un único examen final, el método de evaluación es más sencillo y favorable para el alumno, pudiendo aprobar o sacar una mejor calificación en el caso de no realizar un examen con una calificación muy elevada. No obstante, esta metodología requiere de una gran constancia y organización por parte del alumno durante todo el curso. • Esta metodología de trabajo basada en el trabajo del alumno favorece la evaluación continua, y por tanto, una calificación más justa en la que se valora todo el rendimiento del mismo a lo largo del curso y no solamente su rendimiento en un único examen final. Además, el sistema de créditos ECTS favorece, efectivamente, el reparto uniforme del trabajo del alumno durante todo el curso. • Para el alumno es muy beneficioso disponer de toda la información sobre la asignatura en la guía docente, ya que favorece su seguimiento y aclara, desde el inicio del curso, el método de evaluación. • La sincronización de los contenidos de MTPS y MTPG con los contenidos que se están viendo en otras asignaturas del curso, como son Matemáticas I y Matemáticas II es un buen mecanismo para que el alumno afiance y repase conceptos de dichas asignaturas a la vez que estudia la asignatura de Programación, de modo que se reduce su carga de trabajo, y se aprovecha mejor el esfuerzo realizado. Esta primera experiencia ha resultado muy positiva, tanto para profesores como para alumnos, el siguiente paso para reducir la carga de trabajo del alumno es plantear un método de evaluación horizontal de las prácticas para las asignaturas de matemáticas y programación. • La herramienta Moodle ha sido utilizada intensivamente por los alumnos, así se han registrado 54376 entradas de log en MTPS y 67956 en MTPG. La utilización de Moodle ha sido fundamental para llevar a cabo el proceso de adaptación de la asignatura, fundamentalmente porque facilita el seguimiento de la misma y la autonomía y auto organización del alumno. También es muy favorable que el alumno disponga de todo el material de la asignatura en Moodle, no obstante, en algunos casos, se puede llegar a ver desbordado por la gran cantidad de material suministrado. • Ha sido necesario un esfuerzo considerable, tanto de profesores como de los estudiantes, para la modificación de las metodologías docentes hacia el paradigma del sistema ECTS. • Uno de los problemas que hemos detectado es que nos encontramos con grupos demasiado grandes, lo que hace complicado desarrollar actividades que se puedan evaluar fácilmente por parte del profesorado y disminuye la efectividad de la metodología planteada. Consideramos que si los grupos fueran de menor tamaño, esta metodología sería mucho más efectiva. • Otro problema, derivado del problema anterior, es que este método supone un gran incremento de la carga de trabajo para el profesor, no solo en cuanto a lo que requiere la preparación de actividades, sino además, a su seguimiento. 76 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación B) RESPECTO A LA VIRTUALIZACIÓN CON MOODLE • Cara al alumno, resulta de gran utilidad poder seguir la asignatura a través de Internet. Dispone de una fuente de información actualizada y durante todo el día. Además de esto, las posibilidades que ofrece el entorno virtual de aprendizaje no se limitan solamente a una mera exposición de contenidos, sino que incluyen una serie de a actividades a través de las que el alumno puede participar activamente. • Disponer de este recurso docente para el apoyo a la docencia presencial es fundamental para adaptar la metodología de trabajo al nuevo EEES ya que facilita la transparencia y el control y evaluación del trabajo del alumno tanto dentro como fuera del aula. Del mismo modo, la incorporación de recursos como los cuestionarios, las wikis y consultas dotan de un gran dinamismo a la asignatura. • Desde el punto de vista de los recursos utilizados, el foro de dudas y tutorías virtuales se ha presentado como un recurso muy interesante a través del que los alumnos han obtenido respuesta rápida, bien de los profesores bien de sus compañeros, a aspectos relacionados con las prácticas de la asignatura. Además, también ha permitido mantener un registro de las dudas planteadas que puede ser utilizado por otros compañeros que tengan el mismo problema. Por otro lado, la utilización de cuestionarios y tareas fomenta el trabajo autónomo del alumno. Así, aun teniendo unos plazos de entrega es el mismo el que se organiza para llevar a cabo las tareas propuestas en el momento que le resulte más favorable. • También cabe destacar que los registros de actividad de Moodle así como la autocorrección de cuestionarios y la subida de tareas facilitan la evaluación continua de la actividad del alumno. • Desde el punto de vista del profesorado, citar que este proceso ha supuesto un esfuerzo considerable, tanto por la necesidad de estudio y adaptación a la plataforma, como para adaptar la metodología docente a los recursos disponibles en el entorno virtual. A esto hay que sumar la preparación del material y el tiempo dedicado a virtualizar la asignatura. El proceso de virtualización no ha consistido en una mera exposición de contenidos, sino que se ha hecho un uso intensivo de las herramientas proporcionadas por Moodle. En este aspecto cabe destacar los cuestionarios que, a pesar de ser una herramienta de gran utilidad, requieren de un trabajo previo de preparación bastante considerable. No obstante, este se ve compensado con el ahorro de tiempo en lo que a su corrección se refiere. REFERENCIAS [1] Ley Organica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades. Boletín oficial del Estado, 24 de diciem- bre, 2001. [2] Real Decreto 55/2005, de 21 de enero, por el que se establece la estructura de las enseñanzas univer- sitarias y se regulan los estudios universitarios oficiales de Grado. Boletín Oficial del Estado, 21, 25 de enero de 2005. [3] Real Decreto 56/2005, de 21 de enero por el que se regulan los estudios universitarios oficiales de Postgrado. Boletín Oficial del Estado, 21, 25 de enero de 2005. [4] Real Decreto 1125/2003, de 5 de septiembre, por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y validez en todo el territorio nacional. Boletín Oficial del Estado, 224, 18 de septiembre 2003. 77 Metodología y Tecnología de la Programación: del crédito LRU al crédito europeo y su adaptación [5] Real Decreto 1044/2003, de 1 de agosto, por el que se establece el procedimiento para la expedición por las universidades del Suplemento Europeo al Título. Boletín Oficial del Estado, 218, 11 de septiembre de 2003. [6] Real Decreto 1509/2005, de 16 de diciembre, por el que se modifican el Real Decreto 55/2005, de 21 de enero, por el que se establece la estructura de las enseñanzas universitarias y se regulan los estudios universitarios oficiales de grado y el Real Decreto 56/2005, de 21 de enero, por el que se regulan los estudios universitarios oficiales de postgrado. Boletín Oficial del Estado, 303, 20 de diciembre de 2005. [7] Real Decreto 285/2004, de 20 de febrero, por el que se regulan las condiciones de homologación y convalidación de títulos y estudios extranjeros de educación superior. Boletín Oficial del Estado, 55, 4 de marzo de 2004. [8] Real Decreto 309/2005, de 18 de marzo, por el que se modifica el Real Decreto 285/2004, de 20 de febrero, por el que se regulan las condiciones de homologación y convalidación de títulos y estudios extranjeros de educación superior. Boletín Oficial del Estado, 67, 19 de marzo de 2005. [9] Real decreto 1497/1987, de 27 de noviembre: directrices generales comunes de los planes de estudio de los títulos universitarios. Boletín Oficial del Estado, 298, diciembre 1987. [10] F. Fernández, Faraón Ll., Entornos virtuales de enseñanza-aprendizaje y unidades TIC: una apuesta estatégica para acercar nos al modelo educativo que demanda el EEES, 2006. http://e-spacio.uned.es/fez/view.php?pid=bibliuned:19168 [11] Blackboard Inc, Blackboard, 2009. http://www.webct.com/ (accessed 2009) [12] W. Leidhold, M. Kunkel and A. Killing, ILIAS Open Source LMS 2009. http://www.ilias.de/index.html (accessed 2009) [13] ATutor, ATutor Learning Content Management System, 2009. http://www.atutor.ca/atutor/ (accessed 2009) [14] Moodle, version 1.9, 2009. http://moodle.org (accessed 2009) 78 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual Amelia Zafra, Eva Gibaja, María Luque, Sebastián Ventura Departamento de Informática y Análisis Numérico. Universidad de Córdoba (azafra,egibaja,mluque,sventura)@uco.es Resumen— Los entornos de aprendizaje virtuales o herramientas virtuales permiten basar el aprendizaje no tan sólo en las actividades de tipo presencial que se desarrollan en el aula, sino también ofrecer un sistema de formación continua en la que en todo momento se puede recibir información, material, recursos y experiencias. Este trabajo aborda aspectos relacionados con los modelos didácticos para el diseño y desarrollo de una asignatura en un espacio virtual. Desde esta perspectiva, se presenta la virtualización de una asignatura utilizando la plataforma Moodle y llevando a cabo un modelo de aprendizaje basado en el desarrollo de actividades cooperativas y colaborativas que introduce nuevas estrategias de aprendizaje. Palabras clave— Plataformas Virtuales de Aprendizaje, Espacio Europeo de Educación Superior, Aprendizaje Colaborativo y Cooperativo. I. INTRODUCCIÓN El avance de la tecnología junto con el impacto que ha producido Internet en los últimos años ha tenido consecuencias en todas las áreas de nuestra vida. Concretamente, las implicaciones en el ámbito educativo han sido de una magnitud incalculable, caracterizando de forma cada vez más indiscutible la forma de impartir los contenidos académicos. La relación entre tecnología y educación se hace cada vez más patente motivada por la urgente necesidad que tienen las universidades y centros de formación por un lado de ampliar su oferta educativa y hacerla accesible a un mayor número de estudiantes, y por otro lado de adaptarse al cambio estructural que supone la creación del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) [1], el cual significa una profunda transformación en la educación universitaria, tanto en las titulaciones como en los contenidos y la metodología docente. En este momento de cambio, las nuevas tecnologías de la información se nos presentan como herramientas que nos van a permitir romper con las restricciones establecidas por la docencia tradicional basada en las clases magistrales y dirigirnos hacia un nuevo aprendizaje basado en la teoría constructivista que promueve los valores de colaboración y cooperación. En el aprendizaje tradicional, el alumno es un sujeto pasivo que debe asistir presencialmente, tomar apuntes y complementar o reforzar sus conocimientos con el material impreso. Por el contrario, el modelo constructivista plantea un cambio importante donde el alumno deja de ser un receptor pasivo de información y se convierte en un agente activo de su propio aprendizaje, se anima al alumno a tomar decisiones y tener una responsabilidad mucho mayor en el proceso de aprendizaje. Las plataformas virtuales o plataformas e-learning [2] tienen su base en esta teoría constructivista y aparecen como medios que promueven este aprendizaje potenciando el desarrollo de actividades cooperativas y colaborativas. Los Entornos Virtuales permiten un mayor acceso a la educación, eliminan las barreras geográficas y temporales proporcionando más flexibilidad, actualización de materiales, aprendizaje individualizado y retroalimentación sobre las clases tradicionales, a la vez que facilitan y fomentan el aprendizaje colaborativo y el trabajo en grupo [3]. Las autoridades académicas apremiadas por el creciente interés de la incorporación de las nuevas es- 79 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual trategias de aprendizaje han instaurado plataformas educativas en sus centros de formación. El uso de este tipo de herramientas permite desarrollar nuevos modelos de enseñanza-aprendizaje que además son demandados ante la nueva situación de un EEES. Se trata de optar por un modelo de aprendizaje colaborativo, que entiende el aprendizaje como un proceso social de participación en una comunidad en el cual el conocimiento es usado como una herramienta para resolver problemas emergentes [4]. Cuando los estudiantes trabajan colaborativamente, aprenden a través de la construcción de conocimientos compartidos [5]. Pero únicamente la introducción de estas plataformas o el establecimiento de las reglas procedentes del espacio europeo, no son una garantía para que las instituciones de educación superior satisfagan las crecientes demandas de formación que se requieren. Será necesario que el profesorado esté permanentemente actualizado en cuanto al desarrollo de los contenidos didácticos utilizando diferentes medios de presentación, así como en cuanto al conocimiento de diversas herramientas para la creación de estos contenidos en entonos virtuales que le permitan rediseñar los modelos y métodos de formación tradicionales, buscando el aprendizaje mediante la colaboración. Este trabajo pretende servir de guía de referencia sobre todos los aspectos a considerar al plantearse diseñar una asignatura en un entorno virtual que permita un aprendizaje colaborativo que se adapte al nuevo entorno de aprendizaje hacia el que nos dirigimos. De este modo se muestra una propuesta innovadora para la impartición y evaluación de una asignatura apoyándose en la plataforma Moodle [6]. El trabajo se encuentra estructurado en 6 apartados. En el segundo apartado se describen las principales objetivos que se deben alcanzar y los contenidos didácticos que se deben abordar cuando se propone una didáctica de una asignatura en un aula virtual. En el tercer apartado se describe la experiencia realizada haciendo una propuesta de la programación de una asignatura utilizando la plataforma Moodle. En el cuarto apartado cuarto se comentan los resultados obtenidos, que en este caso sería el uso que los alumnos han dado a cada una de las actividades diseñadas. En el quinto apartado se comenta una auto-evaluación de la propuesta que nos determine los beneficios que ha aportado en el proceso de aprendizaje de los alumnos. Finalmente, se describe las conclusiones. II. OBJETIVOS Las plataformas virtuales toman un papel muy importante tanto en el aprendizaje a distancia como en el apoyo a las clases presenciales [7]. Por un lado, estas herramientas permiten reunir a personas afines más allá de las distancias geográficas para lograr una colaboración y participación entre un grupo de personas que se encuentran en distintas localizaciones. Por otro lado, introducen beneficios apreciables permitiendo la introducción de nuevas estrategias docentes que nos acercan al nuevo paradigma de aprendizaje colaborativo, facilitándonos de este modo la tarea en algunos casos y en otros ofreciéndonos la única manera de poder llevarlas a cabo [8]. En esta sección se pretende mostrar los objetivos que deben guiarnos en la elaboración de asignaturas virtuales para llevar a cabo su desarrollo y posterior implementación aportando ventajas a todos los integrantes [9]. En el análisis y diseño de una asignatura debemos recordar que la finalidad es enseñar y por tanto lo pedagógico debe tener prioridad en relación con lo tecnológico. No se trata de la tecnología por la tecnología, sino de aprovechar los recursos disponibles siempre que satisfagan exigencias de orden educativo y curricular, de manera que se facilite y optimice el proceso de enseñanza/aprendizaje. Los objetivos los podemos resumir en lograr una programación que siga los principios constructivistas. De este modo: • En primer lugar, se debe tener en cuenta que el éxito de un sistema de aprendizaje tanto presencial como en línea depende en gran medida de la dedicación que se lleve a cabo durante los mismos. El profesor en este modelo pasa a ser un guía o facilitador del proceso de aprendizaje de 80 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual los participantes. Su papel de transmisor de conocimiento cambia, y ahora debe invertir más tiempo en responder mensajes de correo, tomar parte activa en chats y foros, interactuar con los participantes y preparar material que facilite el estudio. • Cada curso debe tener al alcance de sus participantes una variedad de materiales didácticos que tenga en cuenta las características, conocimientos y recursos con que cuentan los estudiantes a los que va dirigido el curso [10]. Todo el material didáctico a emplear debería desarrollase en un lenguaje coloquial a modo de diálogo interactivo, empleándose estrategias que establezcan cierta confianza entre el tutor o profesor y cada uno de sus alumnos. Para ello, se debería aplicar un tipo de didáctica que haga que cada concepto se exprese siempre de un modo conciso y concreto [11]. Además del material didáctico necesario para cubrir el contenido del curso, se debe incluir más contenido adicional para que el alumno pueda ir profundizando de acuerdo a sus intereses conforme vaya adquiriendo más conocimiento. • Otro aspecto que se debe mantener para lograr una adecuada colaboración y fomentar el aprendizaje tiene que ver con la interacción. La interacción implica transcender la actitud pasiva y receptiva e intercambiar experiencias y conocimiento. El aprendizaje, aún siendo autodirigido, autónomo y autoregulado por el propio estudiante, no puede convertirse en un esfuerzo aislado sino que se sustenta en una construcción de saberes significativos, producto de la participación personal y del trabajo grupal con compañeros y tutores. La construcción del conocimiento implica el intercambio grupal colaborativo, es necesario que ni el tutor ni los alumnos del curso sean una abstracción. El modelo debe por tanto propiciar la comunicación participativa entre profesores, estudiantes y profesores y estudiantes, diseñando actividades con el único objetivo de crear un ámbito de intercambio cordial y respetuoso mediante estrategias de comunicación. Podemos considerar tanto comunicaciones síncronas como asíncronas para fomentar la interacción: - En la comunicación síncrona, sería conveniente plantear áreas reservadas a modo de espacio de encuentro entre todos los participantes del curso, incluido el tutor. Los encuentros permiten conversar sobre puntos específicos de los temas de cada módulo, y que el tutor pueda ir respondiendo de forma inmediata a las preguntas que los integrantes del grupo realicen sobre el material que se vaya compartiendo. Esta actividad podría tener la estructura de un chat y programar encuentros una vez por semana durante un horario previamente establecido para que todos los participantes estuviesen a la misma hora en línea, conversando entre sí y con el tutor, generándose un clima dinámico y recíprocamente enriquecedor. - La comunicación asíncrona, tiene también sus beneficios ya que permite realizar una reflexión antes de plantear un tema o responder una pregunta y no requiere la conexión simultánea de los usuarios para poder participar y recibir los mensajes. De esta manera, cada participante puede expresar su propia visión sobre un determinado tema y fomentar la participación de aquellos con más problemas de interactuar de forma inmediata. Esta actividad podría tener la estructura de un foro que permite utilizarse con distintas finalidades metodologías e incluir diferentes temáticas para poder profundizar en las visiones de los participantes y evaluar su participación. • Otro aspecto que tenemos que garantizar para alcanzar los objetivos del aprendizaje constructivista consiste en la evaluación. La evaluación ha de ser integral, incluyendo el proceso de enseñanza/aprendizaje en su totalidad y sus resultados, la evaluación de lo cognitivo y lo afectivo y el diseño tanto curricular como informático. También la evaluación debe ser activa en tanto se trabaje la auto y coevaluación. 81 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual • Por último, no nos podemos olvidar que el número de alumnos que se matriculen de una asignatura, vendrá a determinar el número de profesores necesarios para darle soporte de manera adecuada en la plataforma. En este aprendizaje es necesario un trabajo personalizado del tutor, no se puede alcanzar unos buenos resultados sin una dedicación adecuada y un número de alumnos que nos permitan seguir una trayectoria individualizada de cada uno de ellos. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA En esta sección se va a describir la metodología adoptada en la construcción de la asignatura de Redes impartida en el tercer curso de la titulación de I.T en Informática de Sistemas de la Universidad de Córdoba en un entorno virtual. Esta asignatura participa en la experiencia piloto de implantación de créditos ECTS [12] y ha sido reconocida como asignatura on-line en el contrato programa para el año 2009 que ha establecido la Universidad de Córdoba con la Junta de Andalucía. La plataforma virtual en la que se va a llevar a cabo la propuesta es la plataforma Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) [6] que ha sido la herramienta que ha implantado la Universidad de Córdoba para el desarrollo virtual de las asignaturas y que cuenta con cerca de 19000 alumnos y unos 580 cursos disponibles. El diseño pretende ser una experiencia de aprendizaje colaborativo, donde todas las personas puedan participar activamente y se pueda construir el conocimiento entre todos. Es una propuesta abierta, con la que se pretende crear un espacio de reflexión común, que sea útil para los profesores y coherente con el nuevo escenario en el que nos situamos, así como con las tendencias actuales en materia de formación en línea [13]. La propuesta de programación de esta asignatura va a considerar sus principales contenidos tanto desde una perspectiva teórica, profundizando en los fundamentos y las características de los métodos y técnicas que se estudian, como desde una perspectiva práctica para aplicar los fundamentos teóricos aprendidos [14]. Se asume una organización por bloques temáticos donde la asignatura se encuentra dividida en tres bloques principales. El primero de ellos dedicado a dar una descripción de la asignatura. El segundo lo emplearemos para detallar la parte teórica de la asignatura y el último para la parte práctica. BLOQUE DE PRESENTACIÓN Se dedica a describir la asignatura con detalle, para ello se indica: - Información del profesor, indicando nombre, correo electrónico, teléfono, localización de su despacho, horario para posibles consultas y toda la información que se considere necesaria para que puedan ponerse en contacto ante cualquier duda o problema. - Conocimientos que tiene que aprender el estudiante, especificamos el temario del que consta la asignatura (tanto de teoría como de prácticas) y los objetivos que se pretenden lograr. - Las habilidades, destrezas o competencias que tiene que ser capaz de dominar el estudiante al finalizar el curso. El aprendizaje apoyado por ambientes virtuales no solamente se le da importancia a los contenidos teóricos de la asignatura, sino que se deben incluir otras capacidades como trabajar en grupo, buscar información, desarrollar capacidad crítica, fundamentar y justificar sus decisiones con los adecuados argumentos científicos y reflexionar sobre los problemas y las posibles vías de solución. - Bibliografía, para cada bloque temático se debe indicar la bibliografía más recomendada, facili- 82 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual tando la tarea de encontrar información y motivando al alumno a que amplíe cualquier información en la que quiera profundizar. - Finalmente, también se debe establecer la metodología y la evaluación a seguir. La metodología debe establecer unas pautas de participación de los alumnos indicando como impartir las clases, los trabajos dirigidos, el desarrollo de mapas conceptuales, desarrollo de trabajos prácticos, de presentaciones, técnicas básicas de búsqueda de información y una capacidad de colaborar activamente en grupo. En la Figura 1 podemos ver cómo quedaría representada esta información en la plataforma. Toda la información se puede encontrar en un fichero en formato pdf que incluye la presentación de la asignatura con toda la información para poder descargarla, además las tutorías y localización del despacho también aparecen de forma separada para consultarlas de manera directa en la plataforma. ! ! ! Figura 1. Bloque de Presentación de la Asignatura "#$%&'!()!*+,-%.!/.!0&.1.23'4#52!/.!+'!61#$2'3%&'! BLOQUE DE TEORÍA El bloque de teoría por supuesto dispondrá de cada uno de los temas en un fichero en formato pdf que el alumno podrá descargarse o consultar en línea en cada momento. Pero, crear un sistema educativo virtual no es una cuestión de simplemente digitalizar los textos educativos o presentar los apuntes de la asignatura. Si optamos por esta iniciativa se desperdiciará todas las ventajas y las oportunidades que ofrecen para la educación. El desarrollo de un ambiente educativo virtual debe incluir las particularidades que lo diferencian de los sistemas educativos tradicionales y que nos permiten cambiar literalmente la manera de trabajar, de aprender y de interactuar. Las actividades y la interacción forman un gran bloque en las plataformas virtuales, en cada una de las actividades que se desarrollen se debe indicar los objetivos que nos proponemos conseguir, si son necesarios algunos prerrequisitos, el tiempo del que se dispone para poder realizarse y el medio con el que se va a desarrollar para que queden perfectamente definidas. Moodle cuenta con un gran abanico de actividades con diferentes configuraciones, siendo en este aspecto una de las herramientas más flexibles de las existentes. En nuestra propuesta incluimos diferente tipo de actividades que las clasificaremos en comunicativas, colaborativas e interactivas. 83 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual a) Actividades comunicativas/colaborativas. La comunicación provee de una gran cantidad de beneficios, como son disminuir la sensación de aislamiento, proporcionar mayor flexibilidad, dar independencia tanto geográfica como horaria y permitir la interactividad. Moodle cuenta con diferentes actividades de este tipo, entre las que se encuentran foros, chats, correo electrónico, consultas y diálogos. En nuestra propuesta incluiremos los foros, considerando tres didácticas diferentes en su uso. La primera es un foro de novedades que lo utilizaremos como tablón de anuncios para darle a los estudiantes información sobre cualquier evento que consideremos importante con respecto al desarrollo del curso (solamente los profesores son los que podrán incorporar nuevos temas en el foro). Con otra didáctica diferente se emplea un foro dedicado a que los alumnos expresen las dudas y problemas con los que se encuentran, esta herramienta ha resultado ser de gran utilidad debido a que tanto el profesor como los mismos alumnos pueden resolver dudas, quedándose toda la información disponible para cualquiera que consulte el foro y tenga la misma pregunta. Siempre todas las intervenciones pueden ser modificadas y censuradas por el profesor, que deberá llevar un control del correcto funcionamiento del mismo. La tercera modalidad, se ha aplicado para desarrollar temas por los propios alumnos. Se elige un tema sobre el que queremos que verse el foro y los participantes deben tomar una actitud crítica para ampliar la información existente y debatir las intervenciones del resto de participantes. En este bloque de actividades es donde se considerarían también los chats. A pesar de ser una actividad muy interesante y clarificadora, debido a que nuestra asignatura cuenta con clases presenciales donde se potencia la comunicación instantánea entre todos los miembros creando debates y resolviendo las dudas necesarias, no se ha considerado su inclusión en la propuesta. b) Actividades interactivas. Nuestra propuesta contará con diferentes actividades interactivas, entre las que se incluyen problemas, trabajos y cuestionarios. Es conveniente desarrollar una serie de problemas asociados a cada tema o unidad. Uno o un grupo de estos problemas será asignado a cada alumno (varios alumnos pueden tener el mismo problema a resolver) y se solicita la entrega de los mismos. Tras la entrega, sería conveniente realizar tareas de interoperación que permita que los alumnos dialoguen con el resto de participantes para que entre ellos se expliquen la metodología de resolución empleada en su problema particular. La solución de todos los problemas se realizará en las clases presenciales para favorecer la cooperación entre ellos y poder debatir las diferentes formas de resolución que se han llevado a cabo. Los resultados finales de dichos ejercicios una vez entregados estarán disponibles para que cualquier participante pueda consultarlos en cualquier momento. La segunda actividad considera la realización de trabajos de la asignatura. La elaboración de trabajos permite ampliar determinados temas de la asignatura. Los alumnos aprenden a consultar los recursos facilitados por el profesor y a realizar búsquedas de nueva fuentes de información tanto en Internet como en la biblioteca. El trabajo finalmente será expuesto y puesto a disposición de todos los participantes. En la plataforma estará disponible todos los posibles trabajos y la asignación de cada uno de ellos junto con la normativa que debe dejar bien detallado el modo de realización, la entrega y la 84 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual forma de evaluación, para que desde el principio sea conocida por todos. Finalmente, los cuestionarios se realizan por temas, son auto\evaluaciones que van a permitir saber el conocimiento acerca de cada unidad. Son muchas las posibilidades que permiten los cuestionarios, en nuestra propuesta están orientados a afianzar conceptos y que el alumno pueda comprobar su conocimiento de la materia. Por ello, están configurados para poder utilizar retroalimentación en la respuesta de cada una de las preguntas. Las distintas actividades consideradas en este bloque pueden verse en la Figura 2 menos las actividades colaborativas que considera los foros se puede ver en la Figura 1. ! ! ! "#$%&'!()!*+,-%.!/.!0.,&1')!234+%5.!0.6'&#,7!4%.80#,3'&#,87!.9.&4#4#,8!5! Figura 2. Bloque de teoría. Incluye0&':'9,8! temario, cuestionarios, ejercicios y trabajos BLOQUE DE PRÁCTICAS Este bloque contendrá las diferentes prácticas que se desarrollan en la asignatura. Cada una de ellas cuenta con un guión de descripción, una tarea para subirla a la plataforma y ejemplos. Además, como todas las prácticas se desarrollan mediante software libre, éste estará disponible con cada práctica bien para descargarlo directamente desde la plataforma virtual o bien desde un enlace especificado en el guión de prácticas que indica la página de descarga. 85 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual Las prácticas se realizan mediante el módulo de tareas de Moodle. Las tareas además de fomentar el grado de participación, permiten enseñar una disciplina de trabajo mediante la cual tendrán que seguir un calendario establecido. Pasada la fecha de entrega, se puede configurar para que la plataforma no acepte ningún trabajo. Las distintas actividades consideradas de este bloque pueden verse en la Figura 3. Figura 3. Bloque de prácticas. Incluye guiones, software y ejemplos IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Como resultado del proceso descrito se dispone de la virtualización de una asignatura en la plataforma Moodle a la que los alumnos matriculados en la asignatura puede acceder. El diseño de dicha asignatura considera diferentes actividades colaborativas, cooperativas e interactivas que están disponibles para los estudiantes sin limitaciones físicas de espacio y tiempo. Para ver el uso que ha tenido los distintos recursos y actividades planteadas, se van a analizar los registros de acceso de los alumnos mediante los informes que nos proporciona la plataforma virtual a lo largo de un curso académico o en nuestro 86 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual caso, un cuatrimestre que es cuando se imparte esta asignatura. De este modo, en esta sección mostraremos y analizaremos el número de consultas que fueron realizadas por los alumnos durante el segundo cuatrimestre del curso académico 2008-2009. TABLA I INFORME DE ACTIVIDAD DE LOS FOROS Recursos Novedades Foro asignatura Seguridad en Redes de Computadores Interconexión entre Redes Total consultas Consultas 635 vistas 358 vistas 413 vistas 339 vistas 1745 vistas Empezaremos mostrando los registros de acceso a los foros desarrollados, cuyos valores pueden verse en la Tabla I. De los datos mostrados en la tabla podemos ver como los diferentes foros han sido utilizados intensivamente por los alumnos. El foro de novedades, empleado para mostrar las noticias más relevantes relativas a la asignatura, ha sido uno de los más consultados por los alumnos, con un total de 635 consultas. A continuación podemos ver las consultas realizadas del foro de la asignatura con un total de 358 consultas. Este foro fue planteado para que los alumnos escribiesen dudas relativas a la asignatura, tanto de la parte práctica como de la teórica y estas dudas son contestadas, bien por otros alumnos o por el profesor de dicha asignatura. Finalmente, los otros dos foros dedicados a debatir sobre un determinado tema de la asignatura también fueron utilizados ampliamente. Estos foros requieren que los alumnos lean un determinado tema que es una ampliación del temario visto en clase y realicen comentarios sobre las partes que le resultaron más relevantes o sobre las que le gustaría profundizar, participando todos los alumnos de forma colaborativa. TABLA II INFORME DE ACTIVIDAD DEL TEMARIO Recursos Consultas Presentación de la Asignatura 243 vistas Tema 1. Introducción a las Redes de Computadores 296 vistas Tema 2. La Capa Física 246 vistas Tema 3. La Capa de Enlace 220 vistas Tema 4. La Capa de Red 243 vistas Tema 5: La Capa de Transporte 150 vistas Tema 6: La capa de Aplicación 140 vistas Tema 7: Interconexión de Redes 137 vistas Total consultas 1675 vistas En el caso particular de los recursos dedicados a la descripción del temario de la asignatura y de la parte práctica, hemos querido analizar posibles patrones de acceso por parte de los alumnos. La tabla II y III representan un resumen del número de registros de acceso de los alumnos del bloque de teoría y del bloque de prácticas respectivamente. Es importante resaltar que los diferentes bloques temáticos de cada parte se van mostrando al alumno de forma secuencial. Es decir el tema 2 no se le mostrará al alumno hasta que se esté concluyendo el tema anterior e igual con lo relativo a las prácticas de la asig- 87 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual natura. Primero comentaremos los resultados de la Tabla II. En esta tabla se puede apreciar un descenso del número de accesos a medida que avanza el curso con respecto a cada uno de los temas, esto puede ser debido a que no todos los alumnos que empiezan al comienzo de la asignatura continúan hasta el final de la misma. También puede ser debido a que los últimos temas son impartidos cuando el curso ya está cada vez más avanzado y esto puede suponer que tienen menos tiempo para consultarlos. No obstante, es apreciable que todos los temas tienen al menos más vistas que número de alumnos que tiene la asignatura siendo el número de presentados en la convocatoria de Junio suele estar alrededor de los setenta alumnos. TABLA III INFORME DE ACTIVIDAD DE LAS PRÁCTICAS Recursos Enunciado de la práctica 1 Consultas 371 vistas Cliente UDP 267 vistas Servidor UDP 200 vistas Hora del Sistema 188 vistas Función select Enunciado de la práctica 2 167 vistas ClienteTCP 365 vistas 198 vistas Servidor TCP Enunciado de la práctica 3 164 vistas Enunciado de la práctica 4 218 vistas Enunciado de la práctica 5 231 vistas Enunciado de la práctica 6 221 vistas Software Ejemplos Total consultas 216 vistas 116 vistas 135 vistas 3057 vistas Un estudio similar puede realizarse con la parte de prácticas donde se puede apreciar que el enunciado de práctica más consultada es la práctica 1, aunque de forma similar en número, son también consultados el resto de enunciados. Los distintos enunciados de las prácticas vienen con ejemplos de código de partida, de software o la descripción de alguna de las funciones necesarias para poder llevarlas a cabo. En la tabla III podemos ver la información relativa a cada una de las prácticas asociada al enunciado correspondiente. Por ejemplo, el enunciado de la práctica 1 lleva asociado dos ficheros de ejemplo de cliente/servidor que sería Cliente UDP y Servidor UDP, también lleva asociado un método para obtener la hora del sistema necesario para el desarrollo de la práctica, así como una descripción de la función select, también necesaria para poder desarrollar dicha práctica. En principio el enunciado es más consultado que las funciones o archivos que tiene asociado. También se puede observar si miramos el total de acceso a los recursos de la parte práctica, que este bloque conlleva el mayor número de accesos totales con respecto a los comentados anteriormente con el resto de recursos, lo que resulta interesante al tratarse este bloque de una parte que aunque le corresponde una parte de la calificación final no es obligatoria para poder pasar la asignatura. Aún así los estudiantes participan de manera activa con los recursos 88 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual de esta sección. Con respecto al estudio de los ejercicios propuestos para cada una de las unidades temáticas, podemos apreciar también un efecto similar a los casos anteriores. La primera relación de ejercicios que está disponible desde el comienzo del curso tiene más acceso que los relativos al último tema. No obstante, en este caso como la última relación de ejercicios comprende los tres últimos temas y por tanto no se aprecia una gran diferencia entre la relación de ejercicios de los últimos temas y los anteriores (aunque si se evaluase como el acceso a ejercicios de tres temas diferentes si saldrían unos porcentajes bastante más reducidos). Los ejercicios resueltos que se muestran como otro recurso, contienen las soluciones de los ejercicios realizados durante las clases. Estos resultados son facilitados a los alumnos una vez han terminado las clases para que puedan tenerlo disponible antes del examen final aunque su resolución ya se llevó a cabo durante las clases presenciales. Aunque así se consigue que estén disponibles para cualquier alumno que no pudiese asistir a las clases presenciales. Con respecto a este recurso se puede comprobar que para ser uno de los últimos recursos disponibles tiene un número de acceso considerable, con lo que le resulta relevante a los alumnos. La Tabla IV muestra las consultas exactas de cada uno de los recursos relativos a esta sección. TABLA IV INFORME DE ACTIVIDAD DE LOS EJERCICIOS Recursos Relación de Ejercicios del Tema 1 Consultas 290 vistas Relación de Ejercicios del Tema 2 225 vistas Relación de Ejercicios del Tema 3 219 vistas Relación de Ejercicios (Temas 4,5,6) 250 vistas Enunciado problema (Técnicas de Conmutación) 115 vistas Ejercicios Resueltos 135 vistas Total consultas 984 vistas Por último estudiaremos la sección relativa a la parte de trabajos realizados durante el desarrollo de la asignatura. En este caso, se trata de una actividad voluntaria que es valorada incrementando la nota final del estudiante que la ha realizado en un punto como valor máximo. Esta actividad requiere una interacción por parte del alumno, así como un estudio y trabajo previo. Normalmente, el trabajo versa sobre un tema que es una ampliación del temario visto en clase y existe la posibilidad de realizar una exposición del mismo al resto de compañeros. La información relativa a esta sección es mostrada en la Tabla V donde además de mostrar el acceso que se ha tenido a los documentos relativos a la normativa y trabajos asignados. También se puede ver las veces que la tarea de entrega de trabajos ha sido consultada, así como las veces que se han consultado los trabajos que han expuesto algunos compañeros de clase (que se muestran relacionados con la Exposición de Trabajos). Un aspecto que llama la atención es que el número de consultas a los trabajos de los compañeros no es muy elevado en relación al resto de documentos que se han evaluado. Este hecho nos hace pensar que sería interesante motivar a los alumnos a mostrar más interés por este material desarrollado por otros compañeros. Una posible opción consistiría en que los trabajos sean tenidos en cuenta como material evaluable en la parte de teoría. De este modo, los estudiantes tendrían que prestar atención a las presentaciones de los alumnos y estudiar el material proporcionado por ellos como estudian el resto de temario de la asignatura. 89 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Los alumnos tienen la asignatura en la plataforma Moodle a partir del curso académico 2006-2007. El primer año el enfoque fue menos colaborativo y simplemente se basó en dejar la información disponible a los alumnos tanto de teoría como de prácticas. En los siguientes cursos han ido añadiéndose actividades hasta completarlo con la metodología especificada en este capítulo. Recursos TABLA V INFORME DE ACTIVIDAD DE LOS TRABAJOS Consultas Normativa de los Trabajos 221 vistas Trabajos Asignados (Lista definitiva) 198 vistas Exposición Trabajos 74 vistas Protocolo ARP 58 vistas Seguridad en Redes Inalámbricas 40 vistas Tecnología UWB 36 vistas VPN. Redes Privadas Virtuales 70 vistas 31 vistas Estándar DAB Entrega Trabajos 236 vistas Total consultas 766 vistas Fig.1. Calificaciones obtenidas por los alumnos en el curso académico 2006-2007 Lo que se pretende en el diseño de esta asignatura es fomentar el aprendizaje de la misma y que los alumnos sean más participativos no dejando el estudio de la asignatura a los últimos días antes del examen, sino ir realizando una evaluación continua. En la sección anterior se ha podido apreciar que los alumnos han participado activamente, colaborando en las distintas actividades planteadas. Para realizar la autoevalución en esta sección, veremos las calificaciones obtenidas por los alumnos en los diferentes cursos académicos conforme ha ido incrementándose el número de actividades en la plataforma y modificándose el sistema de aprendizaje. Para ello estudiaremos el número de aprobados y suspensos obtenidos por los alumnos presentados en la convocatoria de Junio de los diferentes cursos académicos. Esta convocatoria ha sido la considerada por ser la convocatoria en el que un mayor número de alumnos se presentan. En la Figura 1 se puede apreciar que el primer año donde la herramienta no incluía apenas actividades basadas en el aprendizaje constructivista, el porcentaje de suspensos fue el más elevado, un 75% de los alumnos suspendieron de un total de 67 alumnos presentados. 90 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual Si observamos los porcentajes obtenidos en el siguiente curso académico (Figura 2), podemos ver que el número de aprobados se incrementó considerablemente un 30%, lo que supuso que un 55% de los alumnos presentado aprobasen. El número de alumnos presentados en esta convocatoria fue de un total de 78 estudiantes. Fig.2. Calificaciones obtenidas por los alumnos en el curso académico 2007-2008 En la Figura 3 podemos ver un estudio similar del último curso académico y se puede ver como el porcentaje de aprobados y suspensos se ha mantenido. En el curso académico actual se espera que los porcentajes se incrementen al haberse incluido la sección de cuestionarios que se ha comentado en la descripción de la metodología utilizada. Fig.3. Calificaciones obtenidas por los alumnos en el curso académico 2008-2009 VI. CONCLUSIONES Este trabajo aborda aspectos relacionados con la impartición de una asignatura en un espacio virtual, en cuanto al diseño de una estrategia que se adecue a los medios disponibles y asegure el éxito. En la programación se ha considerado diferentes modelos pedagógicos, didácticos y requerimientos tecnológicos, con el fin de conseguir una mayor motivación de los alumnos que les permita llevar la asignatura al día. En el diseño de la programación, se ha de poner especial cuidado para el desarrollo adecuado del material didáctico y la configuración de una metodología de trabajo que establezca unas pautas de participación de los alumnos, así como una elección adecuada de herramientas para la creación de contenidos. Se trata de aprovechar las características de accesibilidad y cooperación entre los usuarios de la red utilizando las diferentes actividades colaborativas e interactivas. Para garantizar el éxito de cualquier 91 Adaptación y Puesta en Práctica de una Asignatura Usando un Entorno de Aprendizaje Virtual sistema de aprendizaje virtual se debe hacer un esfuerzo en preparar contenidos virtuales de calidad, que aporten suficiente valor pedagógico. Asimismo, se requiere definir criterios para la valoración de las actividades realizadas por los alumnos que incentive su participación. Finalmente, se ha mostrado que un buen diseño puede llevarnos a que los alumnos pongan más interés en aprender la asignatura y finalmente mejoren sus resultados en las calificaciones REFERENCIAS [1] El Espacio Europeo de la Enseñanza Superior. Declaración Conjunta de los Ministros Europeos de Educación, Conferencia de Ministros de Educación de la Unión Europea. Bolonia, 1999. [2] C. Sanz, M. Madoz, G. Gorca, A. Zangara, A. Gonzalez, E. Ibáñez, G. Ricci, L. Iglesias, and S. Martorelli, “E-learning”, in WICC’06: Proceedings of 8th Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación, 2006. [3] S. Chou and S. Liu, “Learning effectiveness in web-based technology mediated virtual learning envi- ronment”, in HICSS’05: Proceedings of the 38th Hawaii International Conference on System Sciences, Washington, USA, 2005. [4] R. Pea and L. Gómez, “Distributed multimedia learning environments: why a how?” Interactive Lear- ning Enviroments, vol. 2, pp. 73–109, 1992. [5] N. Webb, Group processes in the classroom, Handbook of Educational Psychology. New York, McMi- llan, 1996. [6] W. Rice, Moodle e-learning course development. Pack Publishing, 2006. [7] I. Boada, J. Soler, F. Prados, and J. Poch, “A teaching/learning support tool for introductory pro- gramming courses,” IEEE Proceedings of the 5th International Conference on Information Technology Based Higher Education and Training, pp. 604–609, 2004. [8] J. Salinas, J. Aguaded, and J. Cabero, Tecnologías para la educación. Diseño, producción y evaluación de medios para la formación docente, Alianza Editorial. Madrid, 2004. [9] S. Mariño and M. Godoy, “Desarrollo de entornos virtuales educativos. Contribuciones desde el A´ rea de ingeniería web,” Quaderns digitals Revista electrónica, no. 53, 2008. [10] F. Moreno and M. B. Baillière, Diseño instructivo de la formación on line: Aproximación metodológica a la elaboración de contenidos, Ariel Editorial. Barcelona, 2002. [11] E. Díaz and R. Ovelar, Herramientas, materiales didácticos multimedia, Formadores del Instituto de Formación del Profesorado. Universidad de Burgos, 2006. [12] La integración del Sistema Universitario Español en el Espacio Europeo de Enseñanza Superior, Minis- terio de Ciencia y Tecnología. Documento-Marco. Madrid, 2003. [13] G. Kearsley, Online education: Learning and teaching in cyberspace, Belmont. Wadsworth, CA, 2000. [14] M. Valdés-Montalvo, “Reto de las NTI y las comunicaciones al diseño curricular y la práctica docente actual. Contexto Educativo,” Revista Digital de Educación y Nuevas Tecnologías, no. 7, 2000. 92 La experimentación, un proceso para mejorar el aprendizaje M.S. Climent, Andrea Leva , M Victoria García Escuela Politécnica Superior, Ctra. Madrid-Cádiz, 396 A, Campus Rabanales.: 14014 Córdoba E-mail: [email protected] Resumen!La necesidad de acercar la ciencia a la realidad obliga a buscar nuevos recursos que tradicionalmente no eran tratados en la enseñanza formal. En el presente artículo se desarrollan actividades para introducir a los estudiantes en la interpretación científica formulando cuestiones y realizando experiencias introductorias. Para aplicar esta metodología se ha escogido como referencia el estudio de procesos ácido base. Palabras clave!Aprender experimentando (learning by experience), calidad en la enseñanza (power quality), ciencia activa (active science), indicadores químicos pH (chemistry índices pH) I. INTRODUCCIÓN Las Ingenierías cuentan con un gran porcentaje de asignaturas que tienen un elevado grado de experimentación, por ello pensamos que es de gran utilidad mostrar este carácter experimental antes de comenzar una materia determinada. Creemos que si algo se ha visto, el análisis de lo observado, despierta el interés. Por este motivo el diseño de experiencias, modelos, analogías, etc. hacen que la que la docencia de las diversas materias de la Ingeniería sea más práctica y más reflexiva. Es decir, se propone un aprendizaje significativo, de modo que el alumnado no solo se limite a escuchar. Asimismo hay que destacar que los conocimientos científicos son respuestas a preguntas que la comunidad científica ha ido formulándose y que tan importante o más que construir respuestas es saber formular preguntas fructíferas. Para llevar a cabo esta metodología se ha escogido el estudio de los procesos ácido base. El experimento químico se realiza siempre con un objetivo fundamental: observar determinados fenómenos, obtener sustancias, estudiar sus propiedades, comprobar hipótesis; por esta razón la preparación del experimento moviliza el razonamiento del alumno, pues debe observar, comparar la situación inicial con los cambios ocurridos, analizar, relacionar entre sí los diferentes aspectos de las sustancias y realizar inducciones y deducciones; además la realización del experimento satisface necesidades importantes en el alumno como las de contacto y comunicación y despierta la curiosidad intelectual, por lo que constituye una oportunidad valiosa en el desarrollo de la motivación de los estudiantes[1]- [2]. El estudio de los conceptos, leyes y teorías químicas también revisten una enorme importancia para el desarrollo de la actividad creadora, de la teoría atómico- molecular, la ley periódica, la teoría de la estructura atómica y su empleo durante el conocimiento de las propiedades de las sustancias y sus transformaciones, así como la resolución de problemas ofrecen posibilidades para despertar en los alumnos el espíritu de investigación y la flexibilidad del pensamiento [3]. Todas estas potencialidades deben tenerse en cuenta al diseñar las actividades a realizar para que estas puedan realmente estimular un aprendizaje creativo y por tanto desarrollador. Aprender fórmulas y algoritmos memorísticamente para nada es motivante y mucho menos si contenidos como estos que implican un gran uso de la memoria se desarrollan carentes de la motivación, totalmente reproductivos y poco variados. Otro aspecto importante antes de proponer una actividad es identificar posibles conocimientos pre- 93 La experimentación, un proceso para mejorar el aprendizaje vios que los alumnos pueden tener en relación con los contenidos de la lección (correctos o incorrectos), este será el punto de partida antes de comenzar cualquier tema o demostración experimental. En este documento se presenta una práctica sencilla y llamativa para introducir a los estudiantes de química en el análisis de los ácidos y las bases [4]. El color ha acompañado al hombre desde su existencia, e incluso se asocia con acontecimientos sociales, en esta práctica se aprovecha el atractivo que tiene para los alumnos la aparición de colores cuando unas gotas de indicador se añaden a disoluciones incoloras. II. OBJETIVOS Los objetivos de esta actividad han sido: ‣ Motivar a los alumnos para el estudio de los ácidos y de las bases tema complejo pero fundamental. ‣ Destacar la importancia de las matemáticas en las ciencias experimentales, concretamente se ha pretendido que el estudiante comprenda porqué se aplican determinados conceptos matemáticos para facilitar el estudio de propiedades químicas. ‣ Proponer una sencilla experiencia con el objetivo de interesar los alumnos. ‣ Establecer una escala de pH con un colorante de fácil obtención. ‣ Introducir a los alumnos en el mundo de la Investigación III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA La actividad propuesta se ha dividido en tres apartados: ‣ Cuestiones de previas ‣ Explicación básica y desarrollo de la experiencia ‣ Planteamiento de un pequeño trabajo de investigación 1. CUESTIONES PREVIAS Las cuestiones planteadas se han asociado con la experiencia que se les va a mostrar con el fin de que se interesen por el tema. Las preguntas previas han sido: - ¿Sabes que es un ácido? - ¿Sabes que es una base? - ¿En qué consiste la neutralización? - ¿El zumo de limón es ácido o básico? - ¿El amoniaco es ácido o básico? - ¿Por qué si tienes sensación de acidez en el estomago, tomas bicarbonato de sodio o algo similar? - ¿Qué es el pH? - ¿Por qué se introduce el concepto de pH? 94 La experimentación, un proceso para mejorar el aprendizaje Se formulan preguntas de carácter general y preguntas específicas, es decir, se pregunta lo mismo pero de forma diferente. Se pretende con estas cuestiones que el alumno reflexione, y comprenda que la Química no es una Ciencia inconexa que necesita de otras ciencias, como Matemática, Física, etc. Es importante destacar, antes de comenzar la experiencia, la importancia de los ácidos y las bases en diferentes procesos tanto de índole industrial como de la vida cotidiana, en nuestro caso se tomaron como ejemplo algunas curiosidades relacionadas con el pH: • Las sustancias ácidas originan la caries dental. Este efecto tiene lugar a pH inferior a 5,5. • El control de acidez es importante en numerosas industrias. Las latas de alimentos conservados no deben ser atacadas por los ácidos de los alimentos que ellas contienen. • Las estructuras metálicas en medio ácido se deterioran rápidamente. En las estructuras de hormigón armado es muy importante recubrir las barras de acero que se disponen en su interior con un espesor suficiente de hormigón que proporciona a dicho acero protección básica que ayuda a evitar la corrosión. • Los productos de baño y de belleza no tienen la misma acidez. • En el proceso de la digestión las glándulas de la membrana que envuelve el estómago producen jugo gástrico que, entre otras sustancias, contiene ácido clorhídrico. Este medio ácido ayuda a la digestión de los alimentos y activa algunas enzimas digestivas. Cuando el contenido ácido del estómago es demasiado alto, se producen molestias como dolor o inflamación e incluso puede llegar a provocar una úlcera de estómago. Para combatir el exceso de ácido, cuando éste se produce, se utilizan diversos fármacos, para neutralizar el exceso de ácido. 2. EXPLICACIÓN BÁSICA Y DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Para la realización de la práctica utilizó: - Sensor de pH modelo (PH-BTA) - Temperatura de uso de 5 a 80ºC - Rango 0-14 - Resolución: 0,005 unidades de pH - Extracto de antocianina obtenido a partir de las hojas de Lombarda: - Descripción de la obtención: Se cortó una hoja de lombarda en trozos pequeños, se echó en un cazo con agua y se tuvo en ebullición durante 3 minutos, se dejó enfriar y se recogió el extracto de antocianina en un frasco de cristal. - Se prepararon disoluciones 0,1 M de: acido clorhídrico, ácido acético, acetato de sodio, amoniaco, hidróxido de sodio. 2.1 Desarrollo de la experiencia: Inicialmente se les comunicó a los estudiantes que se trataba de un experimento para que conocieran un método sencillo de determinación de acidez o basicidad de una disolución y que posteriormente de forma voluntaria se les pediría un trabajo de investigación para que ellos lo hicieran de forma individual. La experiencia se desarrolla en el aula con 50 alumnos. El tiempo empleado en la exposición fue de 25 minutos (figura 1). 95 La experimentación, un proceso para mejorar el aprendizaje Figura 1. Demostración de la práctica en clase Se empleó como indicador colorimétrico el extracto de lombarda. La lombarda contiene antocianina (colorante) este colorante es muy interesante para llevar a cabo la práctica ya que produce cambios de color muy vistosos en intervalos cortos de pH. Para determinar el pH de cada disolución se utilizó un sensor (figura 2) conectado a un ordenador, los valores de pH obtenidos para las distintas disoluciones se muestran en la tabla 1. Tabla 1. Escala de pH utilizando antocianina (indicador casero) Muestra (0,1M) pH (práctico) Color (antocianina) HCl CH3-COOH 1,18 2,9 Rojo Rosa NH4OH 6,6 Violeta CH3-COONa NH4OH Na(OH) 7,8 11 13,2 Azul verdoso Verde Amarillo Medidos los pH se echa sobre cada disolución 10 mililitro de extracto de lombarda, dependiendo del grado de acidez las disoluciones adquieren diferente coloración (figuras 2), que de mayor a menor acidez corresponden al: rojo, rosa, violeta, azul verdoso, verde y amarillo. De esta forma se obtiene una escala de pH con la gama de colores que la antocianina presenta a los distintos pH. Figura 2: Sensor de pH (círculo) y color de disoluciones con un indicador colorimétrico 96 La experimentación, un proceso para mejorar el aprendizaje 3. TRABAJO PROPUESTO A LOS ALUMNOS Una vez elaborada la escala de pH, se les propuso a los estudiantes que realizaran de forma autónoma un pequeño trabajo de investigación, que consistía en ellos hiciran la extracción del colorante de la lombarda y utilizando la escala de pH de clase asignaran valores aproximados de pH a productos, que ellos pudieran conseguir fácilmente: Acidos: Naranja, limón, tomate, vinagre, cebolla...... Básicos: Desengrasante de horno, amoniaco, lejía y detergente de diversa índole: lavadora, lavavajillas..... También se les propuso que a partir de los resultados obtuvieran conclusiones, en base a la composición química de los productos analizados y los valores de pH. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Aunque esta experiencia ha sido desarrollada en la asignatura de Fundamentos Químicos de la Ingeniería en el curso 2009/10, somos un grupo de profesoras que estamos desarrollando nuevas métodos para el aprendizaje de las Ciencias, por lo que la metodología seguida para este tema, puede ser aplicada a cualquier asignatura de carácter experimental. 1. RESULTADOS SOBRE LAS CUESTIONES PREVIAS Los resultados obtenidos en la formulación de cuestiones previas se muestran en la tabla 2. De los datos obtenidos se observa que cuando las preguntas se formularon de forma genérica, por ejemplo: ¿Sabes que es un ácido?, no se obtienen respuestas, ningún alumno se arriesga a decir algo que pueda provocar comentario. Si la pregunta se plantea de forma específica: ¿El zumo de limón es ácido o básico?, todos los alumnos responden y además de forma correcta. Otro resultado interesante: el 20 % que sabe qué es el pH, pero nadie responde a la pregunta de ¿por qué se introduce este concepto para estudiar los ácidos y las bases?. Aquí se explica la importancia que tienen las matemáticas para las ciencias experimentales. La formulación de cuestiones previas ha resultado un excelente medio para que los alumnos se interesen por el estudio del tema. Tabla 2. Preguntas previas ¿Sábes que es un ácido? ¿Sábes que es una base? ¿En qué consiste la neutralización? ¿El zumo de limón es ácido o básico? ¿El amoniaco es ácido o básico? ¿Conoces el término pH? ¿ Sábes qué es el pH? ¿Por qué se introduce el concepto de pH? Respuestas (%) 0 0 0 100 80 90 20 0 97 La experimentación, un proceso para mejorar el aprendizaje 2. RESULTADOS DEL DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA Hay que destacar que durante el desarrollo de la experiencia la atención de los estudiantes fue constante, todos los integrantes observaron la práctica y tomaron nota de los valores de pH y cambios de color que mostraba el colorante. El cambio de color le sorprende favorablemente y siguen muy atentos la evolución de la experiencia (figura1). 3. RESULTADOS SOBRE EL TRABAJO PROPUESTO El pequeño trabajo de investigación propuesto, solo fue realizado por 6 alumnos, aproximadamente un 10% de los integrantes del grupo. Aunque este resultado, en principio, pueda indicar que los alumnos no se han sentido motivados, si se analiza en profundidad hay que decir que es muy positivo, ya que hay que tener en cuenta que la actividad era voluntaria y no tenía asignada puntuación para la nota final, por tanto, el hecho que de forma voluntaria la hayan realizado el 10% de los alumnos es un indicador de la efectividad del método. Para el próximo curso académico se propondrá esta actividad como un trabajo de investigación con un porcentaje de la nota final y podrá ser utilizada para evaluar competencias transversales. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Pensamos que este método es motivador por lo que evaluamos de forma positiva la experiencia. Destacar que para llevarla a cabo se necesita poco material, fácil de transportar y se puede realizar en poco tiempo. Asimismo los alumnos se han mostrado satisfacción por la metodología seguida y han comprendido mejor un concepto de gran aplicación en Ingeniería. VI. CONCLUSIONES Con la actividad propuesta hemos conseguido motivar al alumnado para el estudio de los ácidos y las bases. Hay que tener en cuenta que se trata de una asignatura experimental por lo que es importante emplear métodos y medios que recreen el bienestar de los alumnos en el aula o laboratorio, esto estimula el pensamiento y si se combina con métodos que desarrollen la creatividad estaremos formando una generación de individuos capaces de enfrentarse el futuro. Finalmente queremos decir que las aplicaciones didácticas de experiencias sencillas son numerosas, pero hasta llegar a ellas es necesario un proceso metódico que implica buscar el fundamento científico que las justifica, establecer objetivos didácticos y elegir la secuencia de actividades adecuadas para alcanzarlos. Con estas actividades nos acercamos a la ciencia implicando al alumnado en las tareas de investigación fomentando el trabajo autónomo y motivándolo para la profundización en el estudio de conceptos complejos. 98 La experimentación, un proceso para mejorar el aprendizaje REFERENCIAS [1] Torre, S., De la., Educar en la creatividad. Recursos para el medio escolar. Ed Narcea. Madrid. (1993) [2] L. Brawn, E. Lemay, Química la Ciencia Central, Ed. Prentice Hall, Méjico, 1998. [3] Heredia Avalos, s. Experiencias sorprendentes de química con indicadores de pH caseros. Revista Eu- reka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias , 2006. 3(1) pp. 89-104 [4] Vilches, A. Una unidad clave para la implicación del alumnado: ¿Cómo empezar? Alambique, 2007. 52, pp. 28-38. 99 Análisis de las competencias transversales genéricas y específicas en la titulación de ingeniería técnica en informática de gestión de la Universidad de Córdoba. Espejo Mohedano, A. Roberto Universidad de Córdoba, Escuela Politécnica Superior, Departamento de Estadística e I.O., Econometría y Organización de Empresas e-mail: [email protected] Resumen— Partiendo de esfuerzos que se están realizando hacia la equivalencia de las cualificaciones y definición de títulos, los debates en torno al tema han hecho emerger nuevos retos que, en el momento actual apuntan hacia la construcción de los sistemas basados en competencias. En este estudio se presentan los resultados de un análisis sobre competencias tanto transversales genéricas (instrumentales, personales y sistemáticas) como específicas, llevado a cabo en la titulación de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba. Se desarrolla un estudio conjunto, analizando las similitudes y diferencias, de las competencias de la titulación tomando como base tres perspectivas diferentes de las mismas: por un lado el punto de vista del profesor, en segundo lugar desde el punto de vista del alumno y por último en base a la información contenida en las guías docentes de las asignaturas que conforman la titulación. Los resultados que se presentan muestran diferencias significativas en algunas de estas competencias dependiendo de los niveles del factor discriminante (profesor, alumno, guía) con lo que se pone de manifiesto la necesidad de una puesta en común y debate donde alcanzar acuerdos básicos en las necesidades de la titulación. Palabras clave— Cuatro Competencias transversales, competencias específicas, guías docentes, análisis de competencias. I. INTRODUCCIÓN La noción de competencia profesional pretende mejorar la relación del sistema educativo con el productivo, con el objetivo de impulsar una adecuada formación de los profesionales. Este concepto de competencia profesional viene marcando la orientación de las iniciativas y procesos de cambio estratégicos que durante la última década están poniendo en marcha distintos países en torno a cuatro ejes de actuación: el acercamiento entre el mundo laboral y la formación; la adecuación de los profesionales a los cambios en la tecnología y en las organizaciones; la renovación de las entidades de educación, de los equipos docentes y de la propia oferta educativa; y de las modalidades de adquisición y reconocimiento de las cualificaciones. La conjunción de habilidades, de conocimientos y del contexto donde se desarrollan supone una revolución de los sistemas de formación [1]. Las competencias profesionales se caracterizan porque comportan todo un conjunto de conocimientos, procedimientos, actitudes y rasgos que se complementan entre sí, de manera que el individuo debe “saber”, “saber hacer”, “saber estar” y “saber ser”, para actuar con eficacia frente a situaciones profesionales. Las nuevas tecnologías demandan nuevas competencias profesionales para desempeñar nuevas ta- 100 Análisis de las competencias transversales genéricas y específicas en la titulación de Ing. Téc. en Inf. de Gestión reas o tareas de índole más tradicional, pero que requieren nuevos planteamientos. Las nuevas competencias que las empresas exigen a los profesionales están relacionadas con el manejo de equipos tecnológicos pero, además, precisan nuevos conocimientos, competencias sociales y emocionales, capacidades estratégicas, organizativas, de planificación, etc. Es decir, se requieren profesionales multifuncionales con una buena actitud ante el cambio y con una amplia capacidad de aprendizaje. En este estudio se presentan los resultados de un análisis sobre competencias tanto transversales genéricas (instrumentales, personales y sistemáticas) como específicas, llevado a cabo en la titulación de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba. Se desarrolla un estudio conjunto, analizando las similitudes y diferencias, de las competencias de la titulación tomando como base tres perspectivas diferentes de las mismas: por un lado el punto de vista del profesor, en segundo lugar desde el punto de vista del alumno y por último en base a la información contenida en las guías docentes de las asignaturas que conforman la titulación. Los datos en los que se apoya este trabajo han sido conseguidos por un lado, mediante dos encuestas sobre competencias dirigidas tanto a los profesores de la titulación como a alumnos de la misma, y por otro lado a través de la información sobre competencias extraída de cada una de las guías docentes de las asignaturas del plan docente de la titulación. Los resultados que se presentan muestran diferencias significativas en algunas de estas competencias dependiendo de los niveles del factor discriminante (profesor, alumno, guía) con lo que se pone de manifiesto la necesidad de una puesta en común y debate donde alcanzar acuerdos básicos en las necesidades de la titulación. II. OBJETIVOS El objetivo principal planteado en este trabajo es detectar posibles discordancias entre la opinión sobre las competencias tanto transversales genéricas como específicas que puedan darse por un lado, entre el profesorado y alumnado de la titulación y por otro lado a través de la información que se plasma en las guías docentes. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Para configurar y debatir cuáles consideramos deben ser las competencias transversales o genéricas que esperamos de un titulado en Ingeniería Informática de Gestión, nos hemos basado en distintas fuentes y estudios, la mayor parte de los cuales están referenciados en la redacción del Libro Blanco del título de grado en Informática [2], bien en un informe más específico, denominado “Informe técnico sobre las atribuciones profesionales de los ingenieros técnicos en Informática” [3] o siguiendo las recomendaciones de la Quality Assurance Agency for Higher Education [4]. Se ha procedido a la valoración de las competencias identificadas en las tablas 1 y 2 en base a informes extraídos de las guías docentes de las asignaturas de la titulación y mediante la elaboración y ejecución de dos cuestionarios (una para competencias transversales genéricas y otra para competencias específicas) realizados tanto a los profesores de la titulación como a una muestra significativa de alumnos de la misma. En concreto, para las transversales genéricas, se pedía marcar las 6 competencias que consideraba más importantes de modo que el encuestado se enfrentase realmente a otorgar una importancia a un 101 Análisis de las competencias transversales genéricas y específicas en la titulación de Ing. Téc. en Inf. de Gestión concepto que, en general, esta claramente asumido por la Sociedad como un valor que crecientemente han de poseer las personas y los profesionales en particular. El cuestionario fue pasado durante el mes de mayo a todo el profesorado de la titulación y aún cuando la tasa de respuesta fue del 70,3%, los resultados obtenidos pueden considerarse significativos. Por otro lado, la encuesta también fue pasada a una muestra aleatoria de 44 alumnos siguiendo un diseño mediante afijación proporcional entre los alumnos matriculados en segundo y tercer curso de la titulación (de esta forma se garantiza el conocimiento de los aspectos fundamentales de la titulación). Con una confianza en las estimaciones del 95%, el error medio obtenido en las estimaciones de las proporciones es de ±0,2. Y finalmente, mediante una revisión de las guías docentes, se adaptaron las competencias especificadas señaladas en las mismas al cuestionario propuesto. Los resultados muestrales se presentan en la Figura 1, y ya en ellos pueden vislumbrarse diferencias entre los niveles del factor clasificatorio considerado (profesores, guías y alumnos). ! Figura 1: Resultados de competencias genéricas entre profesores, guías y alumnos Para el análisis de las competencias específicas, en el cuestionario se solicitaba una puntuación (para cada una de las competencias que se muestran en la tabla 2) entre 1 y 4 de acuerdo al grado de importancia de la competencia en cuestión, entendiendo que 4 es el valor máximo, 3 significa gran importancia, 2 importante y 1 recomendable. Tabla 1: Competencias transversales genéricas COMPETENCIAS TRANSVERSALES GENÉRICAS 1 Capacidad de análisis y síntesis 14 2 Capacidad de organización y planificación Comunicación oral y escrita en la lengua nativa Conocimiento de una segunda lengua. Habilidades elementales en informática. 15 3 4 5 INSTRUMENTALES 102 16 17 18 Comunicar con expertos en otros campos Trabajo en un contexto internacional Reconocimiento a la diversidad y la multiculturalidad Compromiso ético Compromiso hacia temas medioambientales Análisis de las competencias transversales genéricas y específicas en la titulación de Ing. Téc. en Inf. de Gestión INSTRUMENTALES 6 19 Adaptación a nuevas situaciones 7 Habilidades para recuperar y analizar la información desde diferentes fuentes. Resolución de problemas 20 Creatividad 8 Toma de decisiones 21 Liderazgo 9 Capacidad de crítica y autocrítica Trabajo en equipo 22 23 Conocimiento de otras culturas y costumbres Trabajar de forma autónoma 24 Planificar y dirigir 25 Iniciativa y espíritu emprendedor Motivación por la calidad 10 11 12 PERSONALES 13 SISTÉMICAS Habilidades en las relaciones interpersonales Trabajo en un equipo de carácter interdisciplinario Comunicar con expertos en otros campos 26 Tabla 2: Competencias específicas COMPETENCIAS ESPECÍFICAS 1 Análisis estadístico 13 Ingeniería de software 2 Arquitecturas de computadores 14 Integración de sistemas 3 Bases de datos 15 Interfaz con el usuario final 4 Capacidad para entender y evaluar especificaciones internas y externas Cifrado y protección de datos 16 17 Manejo básico de documentación técnica en lengua extranjera Matemáticas 18 Metodologías de configuración 7 Conocimiento de productos tecnológicos y tendencias de la tecnología Conocimientos creativos y artísticos 19 8 Dirección, planificación y gestión de proyectos 20 9 21 10 Diseño y arquitectura de sistemas de información Documentación técnica Métodos y Herramientas para el diseño y desarrollo de sistemas basados en computadores Planificación, estrategia y organización empresarial Programación 22 Robótica y automatización de procesos 11 Evaluación de requisitos hardware 23 Tecnología hardware 12 Gestión del cambio y del conocimiento 24 Visión comercial y empresarial 5 6 En este caso, la toma de datos se ha llevado a cabo de acuerdo a los mismos criterios en el cuestionario para las competencias transversales genéricas. Con una confianza del 95%, el error medio en las estimaciones de la media es de ±0,34. Los resultados muestrales comparativos se muestran en la figura 2. En cuanto al tratamiento estadístico aplicado, para estudiar los datos del primer cuestionario se ha realizado un análisis de la varianza considerando como factor el origen de la encuesta (profesor, guía y alumno). La codificación de los datos se ha llevado a cabo mediante un código binario indicando con 1 la selección de la competencia y con 0 la no presencia de la misma. En estas condiciones el análisis de la varianza puede ser contemplado como un medio válido para comparar varias proporciones. En cuanto al tratamiento del segundo cuestionario se han realizado los test t necesarios de comparación de medias en dos poblaciones independientes. 103 Análisis de las competencias transversales genéricas y específicas en la titulación de Ing. Téc. en Inf. de Gestión ! Figura 2: Resultados de competencias específicas entre profesores y alumnos IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Los resultados obtenidos en el tratamiento estadístico de ambos cuestionario se presentan a continuación: IV.1. COMPETENCIAS TRANSVERSALES GENÉRICAS No se han detectado diferencias significativas entre los grupos de respuesta en los ítems (competencias) marcadas con: 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 14, 15, 17, 18, 19, 21, y 25, no ocurriendo lo mismo en el resto, como se pone de manifiesto en la tabla 3. Una vez detectadas las diferencias entre grupos (significación < 0,05), el paso siguiente es determinar cual grupo es el que provoca dichas diferencias, para lo que se ha requerido la prueba post hoc de Student-Newman-Keuls (SNK). Los resultados concluyen que: • Para el conocimiento de una segunda lengua, la información proporcionada por las guías docentes determina un porcentaje de menor de importancia frente a la opinión de alumnos y profesores. • En la capacidad de crítica y autocrítica, las guías indican una mayor importancia de esta capacidad que lo que opinan tanto profesores como alumnos. • Con respecto a las habilidades para trabajar en un equipo interdisciplinario la opinión de los profesores es mayor que en los otros dos grupos. • La importancia que dan los profesores a la habilidad para comunicar con expertos en otros campos es mayor que la de los alumnos y la que realmente aportan las guías. • De nuevo la opinión de los profesores en cuanto a la importancia de un compromiso ético es mayor que en los otros dos grupos. • La capacidad de liderazgo es mayormente considerada entre los alumnos que entre profesores o incluso en la información contenida en las guías docentes. 104 Análisis de las competencias transversales genéricas y específicas en la titulación de Ing. Téc. en Inf. de Gestión • En las guías docentes se da mayor importancia a las habilidades para trabajar de forma autónoma que lo que indican profesores y alumnos. • Planificar y dirigir es más importante para los alumnos que lo que indican profesores y las guías que estos proporcionan. Lo mismo ocurre con la iniciativa y espíritu emprendedor y con la inquietud por el éxito. Tabla 3: ANOVA de Competencias genéricas significativas Suma de cuadrados Conocimiento de una segunda lengua. Capacidad de crítica y autocrítica. Habilidades para trabajar en un equipo de carácter interdisciplinario Inter-grupos 3,182 2 1,591 Intra-grupos 18,680 98 ,191 Inter-grupos 2,685 2 1,342 Intra-grupos 13,355 98 ,136 Inter-grupos 1,368 2 ,684 Intra-grupos 8,434 98 ,086 ,537 2 ,269 4,215 98 ,043 Habilidad para comunicar con expertos en otros Inter-grupos campos Intra-grupos Compromiso ético. Liderazgo. Habilidad para trabajar de forma autónoma. Planificar y dirigir. Iniciativa y espíritu emprendedor. Inquietud por el éxito. gl Media cuadrática Inter-grupos ,456 2 ,228 Intra-grupos 5,188 98 ,053 Inter-grupos 1,283 2 ,641 Intra-grupos 7,727 98 ,079 Inter-grupos 2,836 2 1,418 Intra-grupos 15,975 98 ,163 Inter-grupos ,898 2 ,449 Intra-grupos 8,111 98 ,083 Inter-grupos 1,841 2 ,920 Intra-grupos 13,585 98 ,139 Inter-grupos ,628 2 ,314 Intra-grupos 5,886 98 ,060 F Sig. 8,346 ,000 9,850 ,000 7,945 ,001 6,243 ,003 4,307 ,016 8,133 ,001 8,700 ,000 5,427 ,006 6,640 ,002 5,232 ,007 IV.2. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS La opinión que ponen de manifiesto tanto los profesores como alumnos con referencia a las competencias específicas es bastante similar, aún así, también se detectan (significación < 0,05) en los item marcados como: 4, 7, 10, 18, 22 y 23 como indica la tabla 4. Con esta situación, la puntuación media proporcionada por el profesorado es mayor en: • Capacidad para entender y evaluar especificaciones internas y externas. • Documentación técnica. Y la puntuación media dada por los alumnos es mayor en las siguientes capacidades: • Conocimientos creativos y artísticos. • Metodologías de configuración. • Robótica y automatización de procesos. • Tecnología hardware. Tabla 4: Test t para Competencias específicas significativas 105 Análisis de las competencias transversales genéricas y específicas en la titulación de Ing. Téc. en Inf. de Gestión Prueba de Levene para la igualdad de varianzas Capacidad para entender y Varianzas iguales evaluar especificaciones internas y externas Varianzas distintas Conocimientos creativos y artís- Varianzas iguales ticos F Sig. t gl Sig. (bilateral) 1,500 ,225 2,830 62 ,006 2,617 30,885 ,014 -2,418 61 ,019 -2,434 34,752 ,020 3,896 62 ,000 3,554 30,031 ,001 -2,524 62 ,014 -2,494 35,805 ,017 -2,902 62 ,005 -2,861 35,598 ,007 -2,944 62 ,005 -2,772 32,108 ,009 ,000 ,989 Varianzas distintas Documentación técnica Varianzas iguales ,621 ,434 Varianzas distintas Metodologías de configuración Varianzas iguales ,001 ,974 Varianzas distintas Robótica y automatización de procesos Varianzas iguales ,035 ,853 Varianzas distintas Tecnología hardware Varianzas iguales Varianzas distintas Test t de comparación de medias 1,124 ,293 V. CONCLUSIONES Podemos concluir, en base a los resultados comentados en el apartado anterior, que existen algunas discordancias en la opinión que tienen los alumnos y profesores de la titulación de I.T.I. de Gestión de la UCO con referencia a algunas competencias tanto transversales genéricas como específicas. Especial interés tienen las diferencias observadas en las competencias sistemáticas relacionadas con capacidad de liderazgo, planificar y dirigir, iniciativa y espíritu emprendedor y con la inquietud por el éxito. Este tipo de cualificaciones son cada vez más demandadas, por un lado por los sectores empresariales y por tanto posibles empleadores, y por otro por la sociedad en general. Es claro que los alumnos son conscientes de esta realidad y consideran que estas capacidades han de estar más potenciadas de lo que hasta el momento han estado. En cuanto a las competencias específicas también es clara la inquietud de los alumnos por las nuevas tendencias tecnológicas como la robótica y automatización de procesos o bien nuevas tecnologías hardware frente al mayor interés de los profesores por capacidad para entender y evaluar especificaciones internas y externas y la documentación técnica. Por un lado podría pensarse que habría que atender este tipo de demandas del alumnado dados los rápidos avances tecnológicos actuales, pero también hay que recordar la especialidad de gestión de la titulación con lo que queda justificada la posición del profesorado. 106 Análisis de las competencias transversales genéricas y específicas en la titulación de Ing. Téc. en Inf. de Gestión Hay que comentar también que se han detectado discordancias entre lo que los profesores opinan sobre algunas de las competencias analizadas y lo que realmente proponen en sus guías docentes. Esta realidad supone que aún hay que seguir trabajando en la maduración y “puesta a punto” definitiva de estas guías. AGRADECIMIENTOS Al Vicerrectorado de Espacio Europeo de Educación Superior de la Universidad de Córdoba por la concesión del proyecto modalidad 1, 07MOD1-26 y a los profesores y alumnos de la titulación de I.T.I en Informática de Gestión por su colaboración y tiempo dedicado a cumplimentar la encuesta desarrollada. REFERENCIAS [1] GORDON B. DAVIS, JOHN T. GORGONE, J. DANIEL COUGER, DAVID L. FEINSTEIN, and HERBERT E. LONGNECKER, Jr. Model curriculum and guidelines for undergraduate degree programs in informat i o n s y s t e m s . A s s o c i a t i o n o f I n f o r m a t i o n Te c h n o l o g y P r o f e s s i o n a l s , 1 9 9 7 . http://webfoot.csom.umn.edu/faculty/gdavis/curcomre.pdf. [2] LIBRO BLANCO PARA EL TITULO DE GRADO EN INFORMÁTICA. Agencia nacional de evaluación de la calidad y acreditación . 2005 [3] MIGUEL SANTOS ESPINO. Informe técnico sobre las atribuciones profesionales de los ingenieros téc- nicos en Informática. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, enero de 2000. [4] QUALITY ASSURANCE AGENCY FOR HIGHER EDUCATION. A report on benchmark levels for compu- ting. Gloucester, England: Southgate House, 2000. 107 Utilización de la plataforma Moodle para la impartición de cursos cero interactivos en las asignaturas de Fundamentos Físicos de la Ingeniería y Matemáticas. A. Blanca 1, M. A. Cejas2, R. Espejo 3 1 Departamento de Física Aplicada, Universidad de Córdoba, Escuela Politécnica Superior, Campus de Rabanales, 14071, 957218378, 957218316, [email protected] 2 Departamento de Matemáticas, Universidad de Córdoba, Escuela Politécnica Superior, Campus de Rabanales, 14071, 957218345, 957218316, [email protected] 3 Departamento. de Estadística, Universidad de Córdoba, Escuela Politécnica Superior, Campus de Rabanales, 14071, 957218344, [email protected] Resumen— En este artículo describimos metodología, estructura y utilización de cursos cero online para las asignaturas de Fundamentos Físicos de la Ingeniería y Matemáticas del primer curso de las titulaciones de Ingeniería Técnica Industrial de la E.P.S. de la Universidad de Córdoba. Dichos cursos se pueden seguir desde cualquier PC conectado con Internet, entrando en la plataforma Moodle, además, ofrecen la posibilidad de utilizar on-line un examinador con el que los alumnos puedan seleccionar al azar diferentes exámenes de problemas y cuestiones, evaluando así de forma interactiva el progreso en su aprendizaje. Palabras clave—Cursos cero; E-learnig; Aprendizaje interactivo; Evaluación. I. INTRODUCCIÓN I.1. PLATAFORMAS DE APRENDIZAJE E-LEARNING En una toma de conciencia sobre la necesidad de desarrollar nuevos enfoques y metodologías en los procesos de enseñanza aprendizaje, hemos realizado una reflexión sobre los medios más adecuados para presentar contenidos, así como para desarrollar competencias estratégicas que garanticen el aprendizaje significativo, esto es, para contribuir a la formación de los alumnos en habilidades instrumentales y metacognitivas («aprender a aprender», planificación del propio aprendizaje, autoevaluación, etc.). Las plataformas virtuales ofrecen una variedad de recursos que se pueden catalogar como herramientas para facilitar el aprendizaje, la comunicación y la colaboración, herramientas de gestión del curso y otras que permiten el diseño del interfaz de usuario [1-3]. Hoy día el e-learning se está configurando como una estrategia formativa que permite al docente ofrecer a sus alumnos un amplio abanico de materiales, recursos, servicios de comunicación, etc., aparte de una interacción entre el profesor y el alumno capaz de superar barreras físicas y temporales, posibilitando una atención personalizada. Algunas de las razones que avalan su uso son: • Permite al alumno definir el ritmo de aprendizaje en función de sus necesidades específicas con una absoluta flexibilidad. • Favorece el trabajo en equipo y la colaboración. 108 Utilización de la plataforma Moodle para la impartición de cursos cero interactivos • Proporciona material didáctico y recursos innovadores con un alto nivel de dinamismo e interactividad. • Aporta al alumno la posibilidad de controlar el proceso de aprendizaje mediante sistemas de evaluación continua, autoevaluación y actividades adecuadas a las materias que se imparten. • Aumenta la flexibilidad y variedad de las actividades didácticas y de las herramientas de comunicación que conforman un curso. • El uso de modelos educativos basados en las Nuevas Tecnologías puede suponer una reducción de costes, en tiempo, papel, etc. • Ofrece una atención personalizada, incrementando las posibilidades de comunicación didáctica entre los profesores y los alumnos y entre los propios alumnos. Hemos creído conveniente que los alumnos utilicen las tutorías bien por correo electrónico, a través de foros de discusión, etc. En los foros, los alumnos plantean dudas y preguntas y responden a las de los compañeros de forma completamente autónoma. El papel del profesor es el de corregir las respuestas si son erróneas, o formular preguntas que aviven las discusiones y vayan implicando al alumnado activamente en su propia formación. Estas plataformas de e-Learning favorecen también el aprendizaje permanente [4-6], cuya importancia en la sociedad actual viene avalada por muchas instituciones internacionales, así, la Comisión Europea define el Aprendizaje Permanente como “toda actividad de aprendizaje realizada durante la vida de una persona con el objetivo de mejorar o ampliar los conocimientos, destrezas y habilidades dentro de una perspectiva personal, cívica, social y/o laboral” (Comisión Europea, 2001). Nunca deberíamos dar por concluidos los procesos de aprendizaje, porque siempre hay algo más que conectar, que inferir, que aprender. Ni deberíamos dar por concluidas las tareas creativas, porque siempre se nos puede ocurrir una idea mejor, un complemento, una mejora, etc. Por otro lado, la incorporación al mundo empresarial exige cada día mayor dosis de conocimiento, y el desempeño profesional demanda aprendizaje permanente. En nuestro proyecto utilizaremos la plataforma de e-learning, Moodle, que es la disponible en la Universidad de Córdoba. I.2. CURSOS CERO Desde hace un cierto tiempo muchas universidades españolas se han planteado ofertar los denominados “cursos cero”, para que los alumnos que van a comenzar su primer curso académico en una titulación universitaria consigan una formación complementaria, a través de un doble enfoque: de una parte, actualizar, afianzar y completar algunos conocimientos básicos ya estudiados en la Formación Profesional y en el Bachillerato; y de otra, proporcionar bases metodológicas y desarrollo de competencias que faciliten sus estudios durante la carrera. La incorporación a la Universidad es un momento decisivo en la trayectoria académica de cualquier estudiante. A veces se trata, por desgracia, de un salto particularmente acusado hasta el punto de poner en grave riesgo el futuro académico y profesional de muchísimos jóvenes. Las causas de este salto o desfase son principalmente el bajo nivel de conocimientos conceptuales y procedimentales con que acceden muchos alumnos a la Universidad. A esto hay que añadir la falta de un hábito de trabajo inte- 109 Utilización de la plataforma Moodle para la impartición de cursos cero interactivos lectual, y una predisposición o actitud negativa hacia algunas asignaturas integradas en los planes de estudio. Claro que nada está perdido y, entre otras iniciativas, bueno sería prepararlos antes del inicio del primer curso académico para que no se encuentren de súbito con un muro infranqueable. Y quiénes mejor que las propias universidades para saber cuáles son los conocimientos más necesarios en cada una de las disciplinas y, en base a ello, para dotar al recién admitido de al menos unos mínimos rudimentos. Los cursos cero son lecciones de nivelación que se imparten a los alumnos que acceden a la universidad para ayudarles a conseguir unos conocimientos y competencias mínimos para poder abordar con éxito determinadas materias y, de ese modo, ayudarles a afrontar su incorporación a las aulas en óptimas condiciones. Tienen la finalidad de facilitar el estudio de las asignaturas del primer año de la titulación correspondiente, ya sea reforzando los conocimientos adquiridos ya sea aportando la complementariedad que los alumnos necesitan. Gracias a estos cursos, los estudiantes tienen la posibilidad de completar su formación en determinadas disciplinas, así como mejorar los hábitos de estudio y otras competencias transversales (pensamiento crítico, resolución de problemas, etc.). Tal es el objetivo de los «cursos cero», que se pueden considerar como una posible solución para superar los primeros temores, inseguridades y falta de preparación específica en determinadas materias. Comente brevemente el proyecto realizado, justificación del mismo, contexto, experiencias previas así como las causas que le han llevado a desarrollar este proyecto en concreto. II. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA II.1. ÁMBITO DE APLICACIÓN Con la intención de refrescar aquellos conocimientos y destrezas instrumentales básicos para el primer año de carrera, nos ha parecido de gran interés diseñar un “curso cero” para las asignaturas de Fundamentos Físicos de la Ingeniería y Matemáticas, que se imparten en los primeros cursos de las titulaciones de Ingeniería Técnica Industrial en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba. La idea es que les pueda servir para adquirir la base necesaria para poder enfrentarse en condiciones adecuadas a las asignaturas. La novedad de estos cursos cero es que están pensados como no presenciales, esto es, el alumno no tiene por qué -y aquí radica su novedad- estar físicamente presente en el campus, pues se trata de cursos online, que se puede seguir desde cualquier PC conectado con Internet, entrando en la plataforma Moodle de la Universidad de Córdoba. Además, al poder accederse a ellos en verano, los curso cero no interfiere en la dinámica del curso académico normal. Dichos cursos se subdividirán en unidades o módulos. Si se considera conveniente se pueden ofrecer por la red documentos de texto (en formatos variados: doc, pdf, htm, ppt, etc.) que pueden contener material complementario, cuestiones adicionales, aclaraciones varias, etc. Para la utilización de los curso cero no se requiere un nivel informático elevado. Hoy en día cualquier alumno de Bachillerato es capaz de manejar un ordenador y conectarse a Internet. Si no tiene ordenador personal, la Universidad ofrece aulas de informática para aquellos alumnos que quieran trabajar en ellas. 110 Utilización de la plataforma Moodle para la impartición de cursos cero interactivos Los cursos cero ofrecen también la posibilidad de realizar online autoevaluaciones o evaluaciones planteadas por el profesor. En este último caso, los alumnos pueden seleccionar al azar diferentes exámenes de problemas y cuestiones, los enunciados se pueden bajar de la red, trabajarlos tranquilamente en casa y enviar los resultados también por la red para ser evaluados automáticamente, o por el profesor. Los alumnos, una vez hechas las pruebas de autoevaluación, podrán conocer los resultados que han obtenido y así comprobar la marcha de sus conocimientos y competencias. Los profesores estarán disponibles para asesorar en el desarrollo del curso y resolver las diferentes dudas que puedan tener los alumnos. La comunicación será a través de la plataforma Moodle principalmente, o bien, vía correo electrónico. La comunicación vía chat o foro también está contemplada si el tipo de consulta así lo requiere. II.2. DESARROLLO DEL PROYECTO II.2.1 Enfoque didáctico de los cursos cero Para explicar cómo hemos desarrollado el proyecto vamos a concretar en el curso cero de Fundamentos Físicos de la Ingeniería. Es conveniente establecer una sesión presencial inicial, sobre todo para los alumnos poco familiarizados con la plataforma: explicar cómo se accede a ella y decirles dónde se encuentra el curso, cómo utilizarlo, cómo acceder a las cuestiones para poder resolverlas y cómo pueden elaborar cuestionarios de autoevaluación. También se les indica cómo pueden comunicarse con el profesor, acceder a los foros de debate, etc. El enfoque filosófico-metodológico del curso cero está basado en la teoría constructivista, que considera que los elementos más importantes implicados en los procesos de enseñanza-aprendizaje son: 1. Partir de las ideas y esquemas explicativos previos del alumno. 2. Fomentar el cambio conceptual y su repercusión en la estructura mental, a partir de la construcción activa del nuevo concepto por parte de los alumnos. 3. Confrontar las ideas y conceptos afines al concepto que se enseña. 4. Aplicar el nuevo concepto a situaciones concretas y relacionarlo con los previos a fin de conseguir su transferencia. Según lo anterior, el conocimiento debería ser deseado por los alumnos y se obtiene de la información ofrecida y la metodología empleada y no de la tecnología desplegada. Por lo tanto, habría que mejorar la información ofrecida de forma que tenga un fuerte componente motivacional y didáctico, aparte de contribuir al logro de las competencias de conocimiento y transversales (pensamiento crítico, resolución de problemas, etc.,) [7-9]. En el curso cero se parte de las ideas y esquemas previos de los alumnos en relación a muchos fenómenos y sistemas de nuestro mundo físico (mecánicos, eléctricos, etc.,), detectados en nuestra propia experiencia docente, en la bibliografía y utilizando una prueba escrita inicial que se le pasa al comienzo de curso. También se utiliza en dicha detección una técnica basada en la elaboración de mapas conceptuales: se les enseña en qué consiste un mapa conceptual, y se les pide que elaboren mapas conceptuales de las ideas y conceptos que aparecen en los cursos cero. 111 Utilización de la plataforma Moodle para la impartición de cursos cero interactivos II.2.2 Descripción del curso cero El curso consta de una serie de lecciones [10-15] donde un profesor virtual explica los conceptos y leyes físicas a un nivel cualitativo a un alumno virtual (ver Figura1 izquierda), después el profesor le plantea una serie de problemas para que pueda trabajar y utilizar dichos conceptos y leyes (ver Figura1 derecha). Figura 1. Profesor explicando la lección de Física (izquierda) y planteándole un problema al alumno (derecha). Al ser un curso online, las preguntas se plantean tipo elección múltiple, verdadero-falso, etc. Al elegir el alumno la respuesta (pinchando en el botón correspondiente) salta una ventana en que, si la elección ha sido correcta se le da un mensaje de ánimo y se le invita a que pinche en otro botón para poder contrastarla con la dada por el profesor (ver Figura2 izquierda). Si la elección es incorrecta salta una ventana en que se explica la respuesta correcta (ver Figura2 derecha). Figura 2. El alumno elige la respuesta correcta (izquierda) o la respuesta incorrecta (derecha). La razón de hacer esto último también en el caso de la elección correcta, es evitar que los alumnos pasen por una cuestión o problema sin conocer la explicación de la respuesta correcta, ya que pueden acertar en su elección por casualidad. Aparte de esto, el alumno le plantea dudas y preguntas al profesor que este responde, estableciéndose un diálogo entre ambos (ver Figura3 izquierda y derecha). En esta fase se han planteado en boca del alumno las dudas y preguntas que en nuestra experiencia hemos visto que más se repiten, así como otras, que permiten aclarar muchos conceptos y esquemas explicativos erróneos que poseen muchos alumnos. Por último, el profesor le plantea al alumno una serie de problemas y cuestiones para que pueda seguir aplicando el conocimiento y competencias adquiridas y le sirva de evaluación del grado de conse- 112 Utilización de la plataforma Moodle para la impartición de cursos cero interactivos cución de las mismas. Debemos comentar también, que tanto las explicaciones como las preguntas y respuestas del profesor y el alumno se dan en forma oral y escrita (las imágenes del profesor y del alumno van moviendo la boca al hablar). Figura 3. El alumno plantea una pregunta al profesor (izquierda) y el profesor le responde (derecha). II.2.3 Evaluación en el curso cero Después de estudiar las diversas lecciones impartidas en el curso cero, los alumnos interpretan dicha información, en función de sus esquemas o estructuras explicativas mentales. Si el aprendizaje ha sido significativo, estos esquemas se reestructuran y sufren un cambio debido a la influencia de la nueva información recibida. Al final se alcanza un equilibrio cuando los sistemas y/o fenómenos físicos en estudio se corresponden con las nuevas estructuras explicativas mentales. Esto implica que los procesos mentales pueden darle significado a los datos (fenómenos físicos, etc.,), y a la vez, éstos se ajustan a la nueva organización cognoscitiva. Aparte de las cuestiones y problemas planteados en el curso cero, les hemos propuesto cuestionarios en la plataforma Moodle, que pueden utilizar para comprobar si han logrado integrar de forma significativa en sus esquemas conceptuales, las explicaciones científicas de los fenómenos. También se les recomienda que utilicen los cuestionarios de autoevaluación para comprobar su grado de asimilación de los nuevos conceptos y competencias. Esto nos posibilita también conocer esa evolución para irles adaptando las diversas actividades del curso (realimentación). El papel del profesor es el diseñar actividades que motiven a los alumnos y posibiliten los cambios de esquemas explicativos, trabajando simultáneamente las competencias de pensamiento crítico, resolución de problemas y cuestiones, etc. Se puede decir que en el aprendizaje, el cambio no consiste en pasar del aula al ordenador, sino en pasar del protagonismo del profesor al del alumno. III. EVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Al comparar la evaluación inicial de los alumnos con los resultados de las diferentes evaluaciones y autoevaluaciones realizadas, junto con las preguntas que nos formulan, en las actitudes detectadas en algunos de ellos y en los resultados de algunos de los trabajos que ya han realizado, nos permite apreciar, en general, una mejora en su comprensión de los conceptos físicos y en los esquemas explicativos de los fenómenos físicos y matemáticos estudiados. También hemos detectado que hacen más incidencia en el análisis de los aspectos físicos de los problemas, argumentaciones, resultados, etc. Los resultados obtenidos en las diferentes evaluaciones y autoevaluaciones nos van a permitir realizar 113 Utilización de la plataforma Moodle para la impartición de cursos cero interactivos algunas modificaciones en los cursos cero, sobre todo añadir algunas unidades nuevas. IV. CONCLUSIONES Y CONSIDERACIONES FINALES En la elaboración de cursos para ser impartidos en las plataformas e-Learning hay que plantearse dar una respuesta adecuada a una serie de cuestiones como qué se dice y hace sobre la motivación del alumno, cómo disponer los contenidos para facilitar la interactividad y el auto-aprendizaje, cómo se genera el conocimiento y su relación con el e-Learning, qué debemos entender por interactividad, cuál es el papel del profesor, etc. La participación ha sido algo que nos ha preocupado. Es importante motivar y estimular la participación de los alumnos, por lo que será necesario esforzarnos más para conseguirlo, bien sea trabajando sobre los contenidos, presentación, actividades, etc., así como plantear trabajos con pequeños grupos de alumnos, que aparte de trabajar las competencias transversales de relaciones interpersonales, trabajo en equipo, , etc., también tiene componentes motivacionales. Sobre los contenidos ofrecidos en las plataformas de e-Learning, hay que distinguir entre el fondo y la forma de los mismos, pero la forma (lenguaje, ritmo de avance, interactividad, dotación multimedia, etc.,) ha de servir al fondo, y no al revés, y ambos han de servir al aprendizaje, y no a un mayor realce de la tecnología. Por muy avanzadas que sean las tecnologías de la información, si ésta es deficiente puede generar falsos aprendizajes. En las clases presenciales, la interactividad es instantánea y resulta altamente enriquecedora, y esta riqueza debe perseguirse en los cursos digitales. Sin embargo, no se debe confundir el grado de interactividad con el número de clics a que obligamos al alumno, para acceder a la información ofrecida. Hay que buscar una interactividad que nos recuerde a la comunicación del alumno con su profesor. Es la interactividad orientada al aprendizaje, que propone el profesor para asegurar el progreso adecuado del alumno. Por tanto, hay que dar prioridad a la materialización del aprendizaje sobre cualquier otro esfuerzo de diseño. Es fundamental evaluar la participación y comprobar si los alumnos han alcanzado los objetivos del curso. En los cursos online es esencial que los alumnos reciban indicaciones (realimentación) de cómo está siendo su aprovechamiento del curso, lo cual les sirve además, como elemento motivador. Si los alumnos no llevan el ritmo adecuado se les debe comunicar para que realicen una gestión del tiempo más adecuada. En nuestra limitada experiencia desarrollando cursos online, hemos comprobado la gran dificultad de conseguir que se optimice el aprendizaje de nuestros alumnos. Tenemos que aprender mucho más sobre cómo elaborar dichos cursos para una mejora de los procesos de enseñanza-aprendizaje de nuestros alumnos. AGRADECIMIENTOS Los autores de este trabajo agradecen a la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba la financiación recibida para la realización del mismo, así como la colaboración y opiniones de los estudiantes implicados en estas experiencias. 114 Utilización de la plataforma Moodle para la impartición de cursos cero interactivos REFERENCIAS [1] Firdyiwek, Y, «Web-based Courseware Tools: Where Is the Pedagogy?» . Educational Technology. 39.1, 29-34 (1999). [2] Esperanza-Román Mendoza, George Mason University, El desarrollo de cursos a distancia en la World Wide Web mediante plataformas virtuales: «WebCT» (2000). en el mundo universitario norteamericano. [3] http://cvc.cervantes.es/obref/formacion_virtual/metodologia/ [4] Gray, S, «Web-based Instructional Tools», Syllabus 12, 18-22, 57. (1998). [5] Claudio Dondi, La calidad del eLearning . I Jornadas Andaluzas sobre la calidad del eLearning. Sevilla. (2006). [6] Programa de Estudios y Análisis, Análisis y diseño de estrategias para el Desarrollo del Aprendizaje Permanente en Europa.. M.E.C. Ref. EA 2005-0201 [7] José Enebral Fernández, El aprendizaje electrónico permanente, en la economía del conocimiento y la innovación. Observatorio para la calidad de e-Learning en Andalucía. Sevilla. (2009). [8] Coll. C, Aprendizaje Escolar y Construcción del Conocimiento. Editorial Paidós. Barcelona, España. (1991). [9] Delors. J, La Educación Encierra un Tesoro. Ediciones UNESCO. París, Francia. (1996). [10] Florez. Ochoa, “Hacia una Pedagogía del Conocimiento”. En: Constructivismo Pedagógico y Enseñanza por Procesos. Ed. McGraw-Hill. Colombia. (1994). [11] L, Tarasov, A, Tarasova, Preguntas y problemas de Física. Ed. Mir. Moscú. (1976). [12] Paul a. Tipler, Física (para la ciencia y la tecnología). Vol. 1 y 2. Ed. Reverté. S.A. (1999). [13] Raymond a.Serway, John W. Jewett, Jr, Física. Vol.1 y 2. Ed. Thomson. (2003). [14] Spivak, M, Cálculo Infinitesimal. Vol. 1 y 2. Ed. Reverté. S. A. (1978). [15] Apostol, Tom. M, Calculus.Vol. 1 y 2. Ed. Reverté. S. A. (1976). [16] Piskunov. N, Cálculo diferencial e integral. Vol. 1 y 2. Ed. Mir. Moscú. (1978). 115 Aplicación web para la detección y adquisición telemática de conocimientos previos de Física: Cursos cero. Aplicación de los laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física Pilar Martínez Jiménez, Marta Varo, Mª Carmen García Martínez, Gerardo Pedrós Pérez, Rosario Posadillo Sánchez de Puerta, David Muñoz Rodriguez y Elena Pilar Varo Martínez Dpto. , Física Aplicada, E.P.S., Edificio. Einstein, Campus de Rabanales, Universidad de Córdoba Resumen— Se ha creado un portal Web de un curso cero de Física a nivel universitario, desde el cual el estudiante va a encontrar una guía telemática explicativa, con problemas, ejemplos y simulaciones, de los temarios más importantes que se tratan en esta materia. Palabras clave— Teleformación, Autoformación, conceptos previos y Física I. INTRODUCCIÓN La incorporación al primer curso universitario es un momento decisivo en la trayectoria académica de cualquier estudiante. Se trata en España, por desgracia, de un salto particularmente acusado hasta el punto de poner en grave riesgo el futuro académico y profesional de muchísimos jóvenes, de hecho la tasa de abandono de estas enseñanzas se sitúa en el 28% por año en los últimos tres años. La mayoría de docentes culpan de este desfase a la deficiente formación de asignaturas básicas (física, matemáticas, etc..) en la enseñanza secundaria (12-15 años), desfase que perdura en el Bachiller (16-17 años). Esta deficiente formación previa puede atribuirse a que en toda Europa los estudiantes de primaria y secundaria tienen poco interés por los estudios de ciencias y matemáticas e inadecuada formación en estas disciplinas [1]. Como consecuencia de esto los estudios recientes [2] muestran que disminuye el número de alumnos que cursan el bachillerato científico en España y, a través de cuestionarios y entrevistas realizadas a los alumnos de secundaria, atribuyen esta disminución a la valoración negativa que estos alumnos tienen de la ciencia. Ciñéndonos a la región donde está enclavada la EPS, el Informe PISA 2006 muestra que Andalucía presenta el rendimiento en ciencias más bajo de España con un índice de 474, la media de España es 488 y la media de la OCDE es de 491 [3]. El resultado final es que, por ejemplo, los conocimientos de Física de los alumnos que se incorporan a las escuelas de Ingeniería en España no son los adecuados [4]. A la vista de los estudios presentados, no es extraño que la mayoría de expertos coincidan en señalar el tránsito de la enseñanza secundaria a la Universidad como una etapa cargada de deficiencias en el aprendizaje de determinadas materias[5], [6]. Con el objetivo de paliar dichas deficiencias, muchas de las universidades españolas han preparado una serie de acciones, antes del inicio del primer curso académico, para conocer cuáles son los conocimientos más necesarios en cada una de las en las disciplinas impartidas y, en base a ello, para dotar al recién admitido de, al menos, unos mínimos rudimentos, los denominados "curso cero”. Los cursos cero son lecciones de nivelación que se imparten a los estudiantes que acceden a la universidad, previamente al ingreso o en las primeras semanas del curso académico. Estas clases tienen la finalidad de facilitar el estudio de las asignaturas del primer año de titulación [7]. Gracias a estos cursos, los estudiantes tienen la posibilidad de completar su formación en determinadas disciplinas, así como 116 Aplicación web para la detección y adquisición telemática de conocimientos previos de Física mejorar los hábitos de estudio. De esta forma pueden acceder a las aulas universitarias con una mayor preparación. Generalmente abarcan materias propias de las titulaciones técnicas, como física, química, matemáticas o dibujo, aunque existe una gran variedad de cursos preparatorios. Ante esta perspectiva, un grupo de profesores universitarios han desarrollado un proyecto de investigación docente cuyo objetivo es detectar aquellos conocimientos que los alumnos consideran de difícil asimilación para posteriormente desarrollar estrategias que permitan una mejor comprensión de los conceptos necesarios y su aplicación. II. OBJETIVOS Este proyecto, ha tenido como finalidad la creación de un portal Web interactivo de un curso cero de Física a nivel universitario, desde el cual el estudiante va a encontrar una guía explicativa, con problemas, ejemplos y simulaciones, de los temarios más importantes que se tratan en esta materia. Con la aplicación informática se ha pretendido alcanzar los siguientes objetivos: • Que los alumnos que vienen o no del itinerario de ciencias del Bachillerato y vayan a cursar una ingeniería se familiaricen con el temario y refuercen sus conocimientos de Física. • Que los alumnos aprendan a realizar ejercicios prácticos en base a los conocimientos adquiridos con el tutorial. Por tanto, el objetivo fundamental de este curso cero es que el alumno adquiera los conceptos básicos de física para poder abordar sus correspondientes estudios universitarios. Con este curso no se pretende empezar ninguna asignatura, tan solo llenar los supuestos huecos en blanco que los alumnos hayan podido tener durante su formación en la educación secundaria y bachiller. Se pretende hacer hincapié en los aspectos básicos e introductorios de la física como ciencia básica; para ello se explicarán conceptos básicos de cinemática, dinámica, electricidad, magnetismo, etc. En líneas generales, se pretende familiarizar a los alumnos con aquellas materias que no han asimilado y que deberían saber previamente a estudiar una carrera universitaria técnica. Con el software “curso cero” intentamos que el alumno sea participativo, pues la aplicación ofrece módulos de tipo práctico, como la parte de visualizaciones, simulaciones ejercicios resueltos y propuestos. Con esta aplicación hemos pretendido conseguir: • Que las experiencias y estudios se realicen mediante animación, es decir empleando herramientas multimedia. • Que las simulaciones sean reales, permitiendo alterar los factores para ver los distintos resultados. • Conseguir que el alumno comprenda y conozca sin dificultad el uso y funcionamiento del curso cero por lo que dispondrá de un manual de ayuda. • El sistema debe estar preparado para dar respuesta a cualquier situación que pueda plantear el alumno. • Establecer una explicación clara y concisa de cada uno de los temas acompañada de un catálogo de imágenes interactivas que permita al alumno, dar una imagen visual del problema y comprender los conceptos teórico-prácticos relacionados. 117 Aplicación web para la detección y adquisición telemática de conocimientos previos de Física • Permitir al alumno realizar una serie de ejercicios o problemas para evaluar por si mismo lo que ha aprendido en los temas que se han tratado en el curso cero. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA La página web se inicia con la pantalla de presentación que se muestra en la Figura I. Como se observa en ella, el usuario accede, mediante una clave, al portal web “curso cero”. Hemos establecido dos clases de usuario, profesor y alumno. El profesor tiene acceso a la gestión de contenidos y elaboración de temas y cuestiones, el alumno a la realización de problemas, cuestionarios, consultas, problemas, etc. Fig. 1. Presentación del curso cero enlazado desde el servidor El portal consta de los siguientes apartados : TUTORIAL Con este módulo hemos intentado que el usuario disponga de toda la teoría necesaria y conveniente en relación a los temas de herramientas matemáticas y trabajo y energía, para adquirir los conocimientos adecuados para la iniciación del curso académico, se pretende que sea interactivo, ameno, sucinto y con animaciones (Figura 2 ). Dicho tutorial puede generarse en formato pdf y ser descargado para su posterior impresión y estudio. Fig.2. Tutorial 118 Aplicación web para la detección y adquisición telemática de conocimientos previos de Física EJERCICIOS RESUELTOS Y PROPUESTOS En este módulo se exponen una serie de ejercicios que ayudan al alumno a comprender mejor los conceptos teóricos mostrados en la parte de tutorial. Existen dos tipos de ejercicios, los resueltos se van resolviendo paso a paso y con animaciones y los propuestos tienen incorporada la solución para que el alumno pueda realizarlo y comprobar los resultados obtenidos (figura 3) Fig. 3.- Ejercicios CUESTIONARIOS Este módulo permite al alumno evaluar los conocimientos adquiridos tanto en el portal Web como en clases teóricas, para ello se utiliza la herramienta, mediante un enlace, disponible en la página web: http://rabfis15.uco.es/portalfisica/ , del servidor rabfis15.uco.es del Departamento de Física Aplicada. Al iniciar el curso cero el profesor dará de alta en esta herramienta a los alumnos de este curso y ellos se inscribirán. El profesor irá introduciendo cuestionarios que la propia herramienta corrige en función de las respuestas del profesor. (figura 4) Fig. 4. Cuestionario de autoevaluación 119 Aplicación web para la detección y adquisición telemática de conocimientos previos de Física CURIOSIDADES Y ANIMACIONES Este módulo ayuda al alumno a familiarizarse con la base física de diversos fenómenos reales. (Figura 5) Fig. 5.- Curiosidades y animaciones AYUDA En este módulo se explica el funcionamiento y manejo de la aplicación en general, así como cualquier otra duda que se le pueda presentar al alumno. (Figura 6) Fig.6. Ayuda del programa IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD El portal web para la nivelación de conocimientos: curso cero, esta recién terminada de implementar en el servidor web, y por tanto no ha podido ser utilizada con los alumnos. Cabe destacar que se han realizado pruebas piloto de validación con diferentes usuarios tomados al azar y de diferentes niveles educativos y todos ellos han resaltado dos aspectos importantes de esta aplicación , por una parte la facilidad de utilización y de otra el que les ha ayudado a mejorar conceptos, además la mayoría de ellos han destacado que les ha resultado de gran interés un apartado correspondiente a curiosidades, en las que se les explica el por qué de ciertos hechos que normalmente el alumno observa en su vida diaria. En una segunda fase del proyecto se va a llevar a cabo la implementación de esta herramienta con los alumnos de nuevo ingreso y se estudiaran los resultados obtenidos en la docencia. Por otra parte, esta aplicación software va dirigida en especial al departamento de Física de la Univer120 Aplicación web para la detección y adquisición telemática de conocimientos previos de Física sidad de Córdoba (UCO). Fue desarrollada pensando en las necesidades de dicho departamento, pero debido a su portabilidad, puede ser instalada en un servidor de cualquier departamento de dicha Universidad, ya que incluso puede cambiarse hasta el título del portal, que por defecto es Curso de Introducción de Física. En definitiva, pese a ser una aplicación desarrollada en exclusiva para un departamento concreto, se ha intentado que el software sea lo más portable posible para que pueda ser utilizado por algo más que un único departamento, si así se requiriese. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA La calidad y fiabilidad del software son dos de las características más importantes a tener en cuenta en el desarrollo del software. Por ello la aplicación desarrollada con este proyecto ha sido sometida a las exhaustivas pruebas pertinentes para así minimizar en todo lo posible el riesgo de fallo. Sin embargo, al tener que acceder a la aplicación por medio de Internet, la rapidez con la que la aplicación nos devuelve los datos va a depender en gran medida de la calidad de la red que disponga tanto el equipo donde se instala la aplicación, como los usuarios que acceden a ella. VI. CONCLUSIONES Con el Proyecto desarrollado hemos creado un curso de aprendizaje virtual de iniciación, que permite introducir al alumno en los conceptos básicos de física necesarios poder abordar holgadamente el studio de los diferentes grados que se van a impartir en la Escuela Politecnica Superior. Hemos obtenido una aplicación altamente educativa que permite al alumno superar una serie de deficiencias conceptuales, Para ello hemos incluido un amplio tutorial de conceptos teóricos-prácticos, que cuenta con un módulo de ejercicios prácticos con resolución, un apartado de cuestionarios para evaluar los conocimientos de los alumnos y un apartado de curiosidades para contestar a cuestiones cotidianas de aplicación de la física. En tercer lugar hemos cumplido otro de los objetivos del proyecto: ejecución en un entorno multiplataforma. Los usuarios a través únicamente de un navegador, pueden utilizar la aplicación con independencia de su sistema operativo o de las características de sistema informático. Igualmente, gracias a la interfaz amigable e intuitiva que presenta la aplicación, el aprendizaje y la navegación por los distintos módulos del programa se desarrolla de una forma más fácil. El portal es accesible para cualquier usuario que quiera utilizarlo a través de la conexión con el servidor http://rabfis15.uco.es/cursocero/ REFERENCIAS [1] Rocard, M. 2007. Science Education Now: A Renewed Pedagogy for the Future of Europe. Comisión Europea. http://ec.europa.eu/research/science-society/document_library/pdf_06/report-rocard-on-science-ed ucation_en.pdf [2] Solbes, J.; Montserrat, R.; Furió, C. El desinterés del alumnado hacia el aprendizaje de la ciencia: impli- caciones en su enseñanza. Didáctica de las ciencias experimentales y sociales, 21: 91-117, 2007 [3] Puente, J. 2008. Pisa Resultados españoles en Ciencias. Alambique, 57, 12-22, 2006 121 Aplicación web para la detección y adquisición telemática de conocimientos previos de Física [4] Covián, E.; Celemín, M.S. Diez años de evaluación de la enseñanza-aprendizaje de la mecánica de Newton en escuelas de ingeniería españolas: rendimiento académico y presencia de preconceptos. Enseñanza de las ciencias. Vol. 26, Nº 1: 23-42, 2008. [5] Ellis, G.W.; Rudnitsky, A.N.; Scordilis, G.E . 2005. Finding meaning in the classroom: Learner-centered approaches that engage students in engineering . International Journal of Engineering Education. 21 (6): 1148-1158 [6] Richards, L.G.; Hallock, A.K.; Schnittka, C.G. 2007. Getting them early: Teaching engineering design in middle schools . International Journal of Engineering Education, 23 (5): 874-883 [7] Ziemian, C.W.; Sharma, M.M. 2008. Adapting learning factory concepts towards integrated manufac- turing education. International Journal of Engineering Education, 24 (1): 199- 210 122 Herramientas docentes sustitutivas de las clases magistrales en Ingeniería María del Pilar Dorado Pérez, Sara Pinzi, Isabel López García, Manuel Ruiz de Adana Santiago EPS, Edificio Leonardo da Vinci, Universidad de Córdoba, 14071 Córdoba E-mail: [email protected] Resumen— En este trabajo planteamos unas actividades docentes enfocadas a fomentar el desarrollo de competencias por parte del alumnado, como el autoaprendizaje, el trabajo en equipo, etc. que culminen en el objetivo marcado por el Tratado de Bolonia, aprender a aprender. Palabras clave— Aprendizaje activo (active learning), aprendizaje autónomo (autonomous learning), resolución de problemas (problems solving), capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica (practical application of knowledge). I. INTRODUCCIÓN Ante la implantación de proyectos piloto en asignaturas de Ingeniería surge la necesidad de preparar actividades docentes que suplan total o parcialmente a las clases magistrales tradicionales. Así, las actividades académicamente dirigidas se han de diseñar con la idea de prestar una atención más personalizada a dicho aprendizaje, entre otros aspectos [1]. Sin embargo, hay gran confusión respecto a su planteamiento y contenidos. El diseño de estas actividades, que son buenas herramientas para el autoaprendizaje, resulta complejo en muchas asignaturas de Ingeniería, debido a que sus contenidos y su propia naturaleza no se prestan a ello. Un claro ejemplo lo constituyen materias como Álgebra, Cálculo, etc. donde sus contenidos, principalmente teoremas, ecuaciones, integrales, no suscitan el debate en clase o el autoaprendizaje, por citar algunos, sino la clase magistral. En una experiencia piloto con la asignatura optativa Cogeneración, de Ingeniería técnica industrial, Dorado probó nuevas técnicas docentes que fomentaban diversas competencias y habilidades. En dicha asignatura, en consonancia con el aprendizaje colaborativo basado en proyectos de ingeniería (PBLE), sólo impartió clases magistrales ciñéndose a lo estrictamente imprescindible. En su lugar, los alumnos elaboraron un proyecto técnico real en horas de clase presencial, para lo que tuvieron que recabar datos de industrias y empresas del sector, así como otras informaciones relevantes que, año tras año, se añadieron a la biblioteca de la clase, de la que dispusieron promociones posteriores de alumnos. Este sistema exigía una supervisión del trabajo desarrollado por los alumnos, en clase y en tutorías, a lo largo de todo el curso, que posteriormente exponían públicamente y evaluaban entre todos. Dorado premió el trabajo en equipo, el autoaprendizaje y la colaboración intergrupal. Sin embargo, observó que la puesta en funcionamiento de este sistema docente requería grupos muy reducidos de alumnos y una mayor dedicación por parte de los docentes de la que se necesita con el sistema de enseñanza actual [2]. Con la masificación de las clases en nuestras universidades y la carga de trabajo, principalmente de gestión, de los profesores de universidad, el éxito de este sistema está en tela de juicio. En cualquier caso, en Ingeniería es complicado encontrar asignaturas que permitan implantar un sistema de enseñanza similar al expuesto previamente, salvo que se aplique la metodología PBLE, de modo que las asignaturas cedan parte de sus créditos para que los alumnos realicen un proyecto común a éstas [3]. De no ser así, se ha de recurrir a otras técnicas docentes que favorezcan el autoaprendizaje y el trabajo en equipo, entre otras competencias y habilidades, según marca el Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). Una de estas vías la constituyen las actividades académicamente dirigidas. El pro- 123 Herramientas docentes sustitutivas de las clases magistrales en Ingeniería blema es que, como se ha mencionado, en muchos casos resulta complicado idear estas actividades en asignaturas de Ingeniería. II. OBJETIVOS El objetivo del presente proyecto es el de diseñar, experimentar y evaluar actividades docentes que suplan total o parcialmente a las tradicionales clases magistrales, en asignaturas de Ingeniería impartidas en la Universidad de Córdoba, de modo que se cumplan los retos marcados por el EEES, es decir, el desarrollo de competencias y de habilidades, incluyendo el autoaprendizaje, el trabajo en equipo, etc. Estas actividades se han enfocado a la asignatura Ingeniería térmica, troncal de 9 créditos de la titulación Ingeniería técnica industrial, especialidad en Mecánica. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Aunque la asignatura Ingeniería Térmica se fundamenta en gran medida en la experimentalidad, también se caracteriza por un gran número de fórmulas y axiomas irrebatibles que es preciso transmitir a los alumnos para que éstos puedan efectuar diseños de los sistemas energéticos correspondientes. Ante la dificultad de sustituir algunas clases magistrales por otros sistemas de aprendizaje, hemos ideado unas actividades académicamente dirigidas que puedan complementar a las primeras. Las actividades propuestas han consistido en los siguientes tipos: A) DEBATES ENTRE LOS ALUMNOS Se trata de una tarea voluntaria. Cada grupo de 20 alumnos se distribuyen en dos subgrupos de 10, de modo que a cada uno se le asigna uno de los dos temas a debatir. Se les entrega un guión con los puntos sobre los que deben centrarse, el sistema de evaluación y el plazo para documentarse. Se les provee de ordenadores con Internet donde buscan la información relacionada con el guión (en horas presenciales y no presenciales), así como material de laboratorio para formar pequeños mecanismos que apoyen su hipótesis de partida. El profesor puede suministrar información adicional, accesible para todos los alumnos. Cumplido el plazo, se nombra un portavoz de cada grupo, que expone sus argumentos sobre por qué considera defendible la postura que le ha sido asignada a su grupo frente a la del otro grupo, atendiendo al guión. Puede ayudarse de transparencias, programa PowerPoint, utensilios y mecanismos de laboratorio, etc. Esta exposición da pie al inicio de un debate entre ambos grupos en el que todos participan. El trabajo de los alumnos requiere tutela del profesorado responsable de la asignatura, tanto individual como colectiva, con especial atención al trabajo en el taller. Se evalúa la adquisición de diversas competencias y habilidades, entre las que destacan que los argumentos sean sólidos y estén fundamentados correctamente, el trabajo en equipo, la capacidad de transmisión oral (uso correcto del lenguaje oral y corporal), las destrezas expositivas, el respeto al medioambiente, el respeto a los demás y a las normas establecidas, la participación, la capacidad de liderazgo, el uso de los conocimientos adquiridos en clase, el autoaprendizaje, la conjunción entre los conceptos teóricos y prácticos (construcción de mecanismos en el taller), etc. B) GRUPOS DE TRABAJO DE LABORATORIO Hemos propuesto la formación de grupos de alumnos que estén interesados en trabajar en la elaboración de mecanismos, idear máquinas nuevas y participar en la puesta a punto de algunas máquinas. Los grupos se diseñan en función de las destrezas y habilidades que tengan los alumnos y de las que se 124 Herramientas docentes sustitutivas de las clases magistrales en Ingeniería deseen potenciar. Esta tarea debe estar tutelada por el profesor con mucho cuidado, para asegurarse que los alumnos vayan adquiriendo los conocimientos relacionados con la asignatura correspondiente y que, junto a otros proporcionados por otras asignaturas, les guíen para entender el funcionamiento de las máquinas y posterior resolución de problemas. Como ejemplo, actualmente se ha propuesto la construcción de un prototipo de aerogenerador a escala, de una maqueta de motor Stirling y la instrumentalización y captura de datos de una placa solar. Para realizar un seguimiento adecuado de esta actividad, realizamos tutorías colectivas semanales obligatorias, así como voluntarias. En las tutorías orientamos a los alumnos, recabamos información sobre los pasos que están dando para realizar la tarea asignada, resolvemos problemas asociados al equipo o mecanismo sobre el que estén trabajando e incidimos con ellos en los conceptos asociados con el funcionamiento de los equipos en cuestión. Evaluamos competencias y habilidades como el trabajo en equipo, la participación, la capacidad de liderazgo, el uso de los conocimientos adquiridos en clase, el autoaprendizaje, la conjunción entre los conceptos teóricos y prácticos, etc. C) SEMINARIOS IMPARTIDOS POR LOS ALUMNOS Esta actividad la ideamos para fomentar la capacidad expositiva de los alumnos, con especial interés en el manejo adecuado de las herramientas para tal fin, la búsqueda bibliográfica necesaria y las habilidades oratorias. Su evaluación consiste en la consecuión de los tres objetivos previos por parte de los alumnos. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Los debates entre los alumnos mostraron el elevado potencial de aprendizaje y de ilusionarse que tiene un buen porcentaje del alumnado. De hecho, al inicio muchos de los alumnos intentaron superar esta prueba con el mínimo esfuerzo, hecho que aprovecharon otros para utilizar recursos que les permitieron ganar holgadamente los debates. Así, ante determinadas asunciones por parte de algunos, otros alumnos del equipo contrincante usaron la red wifi disponible en el aula para contrastar dichas afirmaciones e incluso rebatirlas, en algunos casos. Esto hizo que en posteriores debates se fomentase la competitividad entre los alumnos y que se redujese notablemente el número de alumnos que asistía sin una adecuada preparación. Hemos de resaltar que los resultados de la evaluación dependían del modo en que los alumnos conducían el hilo argumental, de la preparación de sus argumentos, del respeto por el contrincante y por el turno de voz, etc. Los grupos de trabajo en el laboratorio resultaron muy satisfactorios. Los alumnos fueron capaces de poner en funcionamiento equipos viejos en desuso, a la par que aprendieron los principios básicos en los que se sustentaban. Por otro lado, se desarrollaron algunos equipos tecnológicos que serán usados en futuros cursos como material para prácticas de laboratorio (Fig. 1). Finalmente, los seminarios impartidos por los alumnos fueron mejorando notablemente la preparación conforme avanzó el curso y corregimos los errores habituales que se suelen cometer en este tipo de actividades. En definitiva, las herramientas utilizadas en esta asignatura han mostrado su idoneidad para ser utilizadas en otras materias como complemento de las clases magistrales tradicionales. 125 Herramientas docentes sustitutivas de las clases magistrales en Ingeniería Fig. 1. Prototipo de aerogenerador Savonius desarrollado en el laboratorio (a) y motor Stirling (b) V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA La evaluación se ha basado en la consecución de los objetivos planteados al inicio de cada actividad, los cuales se han alcanzado con resultados muy satisfactorios. Además, los alumnos mostraron entusiasmo ante la posibilidad de diversificar las vías de evaluación de su trabajo, excluyendo el examen como único medio de control de su progreso educativo. Por otro lado, observamos que los alumnos se han motivado mucho al aplicar los conocimientos teóricos aprendidos en diversas asignaturas a mecanismos reales. VI. CONCLUSIONES Hemos observado que las técnicas propuestas permiten que los alumnos alcancen una serie de competencias descritas en el EEES, como el trabajo en grupo, el autoaprendizaje, la aplicación de lo aprendido a la práctica, y en definitiva, aprender a aprender. A la vista del trabajo desarrollado, pensamos que hay un amplio abanico de técnicas y metodologías docentes que pueden sustituir a las clases magistrales tradicionales, de modo que contribuyan a la implantación exitosa del EEES. Sin embargo, el profesorado implicado en estas tareas ha visto incrementada notablemente su carga docente, dejando palpable que no resulta factible el nuevo concepto de educación superior si no se asigna una dotación presupuestaria adicional acorde con las nuevas necesidades, y que conlleve la contratación de más personal docente, entre otros. De este modo se dará la importancia que merece a la labor docente, que en los últimos años se encuentra relegada a un segundo plano frente a la investigación, que hoy es la única vía de promoción del profesorado universitario. AGRADECIMIENTOS Este proyecto ha sido financiado por la Unidad de Calidad, Vicerrectorado de Planificación y Calidad, Universidad de Córdoba (Referencia: 094024). 126 Herramientas docentes sustitutivas de las clases magistrales en Ingeniería REFERENCIAS [1] M. Azuaga Fortes, M. Berenguer Merelo, G. Blázquez García, F. Calero Hoces, J. Extremera Lizana, A. García Campaña, J. García García, J. García López-Durán, G. Luzón González, M. Melgosa Latorre, M. Olmo Iruela, J. Ruiz Sanz, J. Salcedo Salcedo, "Experiencias sobre actividades académicamente dirigidas y actividades transversales", in Jornadas de Trabajo sobre Experiencias Piloto de Implantación del Crédito Europeo en las Universidades Andaluzas, Cádiz, 2006, pp. 1-7. [2] M.P. Dorado, Experiencia piloto de créditos ECTS: adaptación de una asignatura de Ingeniería Técnica Industrial, in M.P. Dorado (Ed.) Adaptación del profesorado universitario al Espacio Europeo de Educación Superior, grupo PAFPU FORMAPRO, UCUA, Jaén, 2005, pp. 7-12. [3] J.A. Gómez Cristóbal, J. Ordieres Meré, M. Ruiz de Adana Santiago, Metodología PBLE como guía del proceso de aprendizaje en Ingeniería. Primeros pasos en la UR, in Contextos educativos, 2003, pp. 277-294. 127 La Economía de la Empresa como unidad didáctica interactiva de apoyo a la docencia en el marco europeo. María Amalia Trillo Holgado1, Roberto Espejo Mohedano2 1Departamento de Estadística, Econometría, I.O. y Organización de Empresas. Universidad de Córdoba, Escuela Politécnica Superior, Campus de Rabanales, 14071. 1E-mail: [email protected]; 2 E-mail: [email protected] Resumen— El trabajo que se presenta se basa en una experiencia desarrollada en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba, concretamente en la titulación de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión. Se enmarca en el contexto europeo de créditos ECTS. Los estudiantes del primer año deben realizar un proyecto emprendedor lo más cercano posible a la realidad práctica. Para la aplicación de la metodología de enseñanza los alumnos disponen de varias herramientas web. Palabras clave— Economía de la Empresa, ECTS, simulaciones informáticas, proyecto emprendedor. I. INTRODUCCIÓN En el marco de la colaboración de los profesores de la titulación de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión, impartida en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba, se desarrolla la experiencia que se expone a continuación. Se trata de la utilización de varias aplicaciones software desarrolladas como material complementario a las clases impartidas por el profesor. Las referidas aplicaciones son “portables”, y se pueden ejecutar desde cualquier plataforma software, pudiendo visualizarse y ejecutarse desde la red. Dichas herramientas tienen como objetivo facilitar la asimilación de conceptos, así como promover la participación y profundización de los conocimientos adquiridos por el alumno. Este método de trabajo es adecuado de cara a la convergencia europea en la que se apuesta por un aprendizaje más autodidacta y en la que se hace necesaria la utilización de material adicional que sirva para la agilización de las actividades a realizar tanto a profesores como a alumnos, dado que el número de horas correspondientes a las clases presenciales queda considerablemente disminuido y se pretende una preparación afín al plano profesional. De esta manera, se facilita un conocimiento más práctico al alumno, posibilitándose la adecuación a su ritmo de aprendizaje. II. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA II.1. MARCO DE LA EXPERIENCIA Esta experiencia se desarrolla en relación a la asignatura Economía de la Empresa que se imparte en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba, concretamente en el primer curso de la titulación de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión. Consta de 7,5 créditos LRU (6 ECTS), que se dividen en 4 teóricos (3,5 ECTS) y 3 prácticos (2,5 ECTS). Dicha asignatura consta de los cuatro bloques de temas más una parte final, eminentemente práctica, 128 La Economía de la Empresa como unidad didáctica interactiva de apoyo a la docencia en el marco europeo. que consiste en el desarrollo de un proyecto de empresa, tal como sigue: ‣ Bloque I: Fundamentos de la Economía de la empresa. ‣ Bloque II: Subsistema de Producción. ‣ Bloque III: Subsistema de Financiación – Inversión. ‣ Bloque IV: Subsistema de comercialización. ‣ Bloque final: Creación de una empresa. II.2. METODOLOGÍA El programa de la asignatura, de acuerdo a la experiencia piloto de créditos ECTS, en el que la Escuela Politécnica participa desde hace ya varios años, está diseñado integrando a los conocimientos teóricos otros que se desarrollan en un terreno eminentemente práctico y pretenden ser lo más cercanos posibles a la realidad. Del mismo modo, se posibilita al alumno la adquisición de una serie de competencias, tanto genéricas como específicas, de las se realiza la correspondiente evaluación. En este orden de cosas, cada uno de los temas aparece asociado a una serie de prácticas que los alumnos tendrán que desarrollar a lo largo del curso, bien en presencia del profesor bajo su dirección o, bien en casa a fin de entregarlas para su corrección y posterior discusión en la clase. Dado que el temario de la asignatura está divido en bloques de temas, tal como se ha especificado más arriba, cada vez que el alumno ha culminado uno de estos bloques temáticos, el profesor le da acceso a una aplicación informática que permite afianzar los conceptos adquiridos y realizar todo tipo de prácticas partiendo de distintos datos y situaciones. La aplicación de apoyo contiene la descripción de los conceptos teóricos principales de la asignatura, que para su mejor asimilación y comprensión poseen unos enlaces a applets (Figura 1). En dichos applets, desarrollados en JAVA, se exponen ejemplos sobre la materia explicada, graficas (si se requieren), y problemas resueltos o pendientes de resolver mediante la interacción del alumno con el programa. Figura 1. Applet para simulaciones VAN y TIR. Todos los applets de referencia, permiten cargar un ejemplo de los que es analizan en las sesiones teóricas procediendo a su interpretación. El alumno tiene también la posibilidad de simular con los datos que quiera, así como guardar e imprimir los resultados de sus ejercicios. En la aplicación se visualizan test de evaluación que se generan aleatoriamente y glosarios de apoyo. 129 La Economía de la Empresa como unidad didáctica interactiva de apoyo a la docencia en el marco europeo Todo lo expuesto hace posible la evaluación continua del alumno y, a su vez, a través de las simulaciones, permite que éste razone y tome decisiones para configurar su proyecto real de empresa, que se le exigirá al final de la asignatura y tendrá que realizarse en grupos de cinco personas, que irán desarrollando el trabajo progresivamente y volcando los datos de sus empresas en una plataforma (Figura 2) que permite visualizar de modo comparativo los progresos de los grupos de trabajo al objeto de generar un feedback competitivo que permita la mejora en la introducción de los datos. Idea inspirada por las aplicaciones docentes desarrolladas por Arché (2004) en la Universidad Bordeaux IV de Burdeos, Francia, a las que se tuvo acceso presencial. Figura 2. Aplicación para la creación competitiva de empresas. La evaluación de la asignatura se realiza de la siguiente manera: • 70% la nota del examen. • 20% Trabajo sobre la creación de empresas. • 10% Resto de las actividades. II.3. HERRAMIENTAS UTILIZADAS Los contenidos de la asignatura de Economía de la Empresa, se encuentran colgados en la plataforma virtual que la Universidad de Córdoba tiene habilitada al efecto, concretamente en la plataforma Moodle. A través de ella, el alumno visualiza el programa de la asignatura, cada uno de los temas de la misma, como sus correspondientes textos y un juego de prácticas asociado a cada tema. El alumno tendrá que matricularse en dicha asignatura, pudiendo de ese modo, tener una noción completa del contenido completo de la misma (teoría y prácticas) desde el comienzo. Por otro lado, se ha creado una aplicación por bloques de temas de los referidos en el programa, que permite la asimilación de los conceptos teóricos y el discernimiento sobre los prácticos, tal como se ha explicado antes. Finalmente, se facilita al alumno otro enlace a una plataforma relacionada con la creación de empresas, donde éste volcará los datos que tienen que ver con el plan de negocio confeccionado. En resumen, las herramientas utilizadas para el desarrollo de esta metodología son: • La bibliografía existente en la biblioteca, relacionada en el apartado referencias de este documento. 130 La Economía de la Empresa como unidad didáctica interactiva de apoyo a la docencia en el marco europeo. • Buscadores web adecuados para la localización de la información requerida. • Plataforma virtual Moodle de la Universidad de Córdoba. • Aplicaciones web diseñadas bajo la dirección de los autores de este trabajo: • 4 aplicaciones, una por cada módulo de temas. • 1 aplicación para la creación competitiva de empresas. III. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD El enfoque de la asignatura de Economía de la Empresa hacia un terreno eminentemente práctico, que se culmina con la confección de un plan de empresa, ha demostrado mejores expectativas docentes. Respecto a las calificaciones finales de la asignatura en los tres últimos años, es destacable que el nuevo sistema no sólo vislumbra una tendencia descendente en el número de alumnos no presentados al examen de la misma en primera convocatoria, si no que además, ha permitido poner las primeras matrículas de honor desde que se está impartiendo la referida materia por los mismos profesores, aunque no se observa un aumento del porcentaje de aprobados. Se desconoce si esto último se debe achacar al sistema empleado o a la preparación de base deficitaria que cada vez se acentúa más en los alumnos que ingresan en el primer año de la carrera. De las encuestas que personalmente se han realizado a los alumnos en los dos últimos años, se ha obtenido la información que se especifica a continuación. • Relativa a la adecuación de la metodología de la asignatura a la filosofía de créditos ECTS: - Un 87% de los alumnos cree que la metodología utilizada se adecua a la filosofía de créditos ECTS. - Un 7% no comparte esta opinión. - Un 6% no sabe o no contesta. • Respecto al deseo de volverse a cambiar al sistema tradicional de evaluación de los contenidos: - El 27% prefiere el sistema tradicional de evaluación. - El 73% opta por el sistema de evaluación ECTS. • En relación al interés suscitado por la realización del trabajo de creación de empresas: - Al 97% de los alumnos le resulta interesante. - El 3% no ven el interés del mismo. • Sobre su percepción de que el trabajo les haga comprender mejor el papel de la empresa en la vida real: - Un 10% no conciben una mejor comprensión respecto a la vida real. - Un 90% opinan lo contrario. • Sobre el resto de las actividades o trabajos realizados: - Un 10% de los alumnos no los ven interesantes. - Un 90% sí perciben su interés. 131 La Economía de la Empresa como unidad didáctica interactiva de apoyo a la docencia en el marco europeo IV. CONCLUSIONES Tras llevar a cabo la experiencia durante los dos últimos cursos académicas, queremos destacar que consideramos muy satisfactoria el desarrollo de la misma. Desde el punto de vista del alumnado, como se ha comentado con anterioridad, el interés de los mismos sobre la metodología empleada es mayoritariamente positivo así como la percepción de la aplicabilidad de los contenidos teóricos vistos en clase en el ámbito de la empresa y en el mundo real. Este hecho ha implicado un seguimiento mayor de la asignatura y un descenso de los alumnos que abandonan la misma. Por parte del profesorado implicado, ha supuesto un reto importante ya que se han aplicado nuevas técnicas docentes basadas fundamentalmente en el desarrollo, implementación y puesta a disposición del alumnado de aplicaciones informáticas de complemento didáctico para la asignatura. La gran acogida de parte del alumnado hace que nuestro esfuerzo se vea recompensado con creces. AGRADECIMIENTOS Los autores de este trabajo agradecen el esfuerzo de algunas personas sin las cuales no hubiera sido posible la realización del mismo. En primer lugar, al Vicerrectorado de Planificación y calidad a través de la IX convocatoria de proyectos de innovación y mejora docente dentro de la cual se encuadrada este trabajo. En segundo lugar, se quiere destacar la actuación de la dirección de la Escuela Politécnica Superior de Córdoba, que nos animó y alentó en lo que a la filosofía de créditos ECTS se refiere. Sea nuestro agradecimiento a los alumnos de proyecto de fin de carrera de Ingeniería Técnica en Informática de Gestión: Enrique Castillo Reyes, Juan Carlos Sánchez Casares, José Luís Santos Blanco y José María Perales, por los desarrollos informáticos realizados y en proceso de realización que han posibilitado que este proyecto se haga realidad y tenga una proyección importante en el futuro. Por último, sea nuestro agradecimiento, para todas aquellas personas que hayamos podido obviar pero que de un modo u otro han podido influir en la buena marcha de este proyecto. REFERENCIAS [1] Arkhé International, Kalypso, simulateur pédagogique de perfectionnement au management, Ed. Arkhé International, Bordeaux, (2004). [2] M, Aguer, E. Pérez, Teoría y práctica de economía de la empresa, Ed. Centro de Estudios Ramón Areces, Madrid, (1997). [3] E. Bueno, Curso básico de economía de la empresa, Ed. Pirámide, Madrid, (2006). [4] E. Bueno, I. Cruz, J. Durán, Economía de la empresa. Análisis de las decisiones empresariales, Ed. Pirá- mide, Madrid, (2002). [5] J.A. Domínguez, M.J. Álvarez, S. García, M.A. Domínguez, A. Ruiz, Dirección de operaciones. Aspectos estratégicos en la producción y los servicios, Ed. Mc Graw-Hill, Madrid, (2005). [6] P. Dubois, MySQL, Ed. Sams Developer’s Library, Indiana, (2003). [7] M. Dueñas, R. Sagarra, Creación de empresas. Teoría y práctica. Ed. Mc Graw-Hill, Madrid, (2004). [8] B. Eckel, Piensa en Java, Ed. Prentice Hall, Madrid, (2007). [9] A. Froufe, Java 2 Manual de usuario y tutorial, Ed. Ra-Ma, Madrid, (2003). 132 La Economía de la Empresa como unidad didáctica interactiva de apoyo a la docencia en el marco europeo. [10] M. Kofler, The Definitive Guide to MySQL. Ed. Apress, Berkeley, (2003). [11] E. Pérez, Economía de la empresa aplicada, Ed. Pirámide, Madrid, (1995). [12] I. Luque, M.A. Gómez-Nieto, Ingeniería del Software: fundamentos para el desarrollo de sistemas in- formáticos, Ed. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Córdoba, Córdoba, (1999). [13] E. Pérez, Introducción a la economía de la empresa, Ed. Centro de Estudios de Ramón Areces, Madrid, (2006). [14] M.G. Piattini, J.A. Calvo-Manzano, Análisis y diseño detallado de Aplicaciones Informáticas de Gestión, Ed. Ra-Ma, Madrid, (1996). [15] C. Romero, C. de Castro, E. Espinosa, Curso básico de Java 2, Ed. Universidad de Córdoba y Obra Social y Cultural de Cajasur, Córdoba, (2002). [16] S. Sæther, A. Aulbach, E. Schmid, J. Winstead, L. Torben Wilson. R. Lerdorf, Z. Suraski, A. Zmievski, J. Ahto, Manual de PHP, Ed. Martínez R., (2001). [17] A. Suárez, Decisiones óptimas de inversión y financiación en la empresa, Ed. Pirámide, Madrid, (2005). 133 Algunas aportaciones informáticas on-line para la enseñanza/aprendizaje de la Estadística. Espejo Mohedano, A. Roberto 1; Gallego Segador, Arturo 1; Diz Pérez, José 2; Jurado Bello, Manuel 3. 1Universidad de Córdoba, España, Escuela Politécnica Superior, Departamento de Estadística, Econometría, I.O. y Org. de Empresas, e-mail: [email protected] ; [email protected] 2Universidad de Córdoba, España, Facultad de Ciencias, Departamento de Estadística, Econometría, I.O. y Org. de Empresas, e-mail: [email protected] 3Universidad de Córdoba, España, Facultad de Ciencias del Trabajo, Departamento de Estadística, Econometría, I.O. y Org. de Empresas, e-mail: [email protected] Resumen— En este trabajo se presenta un conjunto de herramientas informáticas, puestas a disposición de nuestros alumnos, para intentar favorecer tanto el proceso de enseñanza como de autoaprendizaje de la Estadística. Para ello se ha elaborado una página Web cuyos contenidos cubren varias áreas distintas y que pretenden complementar tanto el trabajo del profesor en el aula como fomentar el proceso de autoaprendizaje del alumno. Entre las secciones principales a las que se puede acceder desde el portal están el desarrollo de algunos contenidos específicos de la materia teórica en formato de libro electrónico, la puesta a disposición para el alumnado de una herramienta para el diseño, realización y recogida de datos de encuestas on-line, software de libre disposición para el tratamiento estadístico de datos y un conjunto de applets de simulación de procedimientos estadísticos teóricos. Palabras clave— Applets Estadísticos en Java, Enseñanza asistida por ordenador, Libro Electrónico, Métodos de enseñanza, Simulación, Software Estadístico. I. INTRODUCCIÓN Las actuales líneas en el nuevo Espacio Europeo de Enseñanza Superior, cuyas bases fueron dadas tras la declaración de Bolonia [1], establecen, entre otras, la necesidad de un cambio en el sistema actual de enseñanza en el sentido de que hay que dar más protagonismo a la capacidad y posibilidades de autoaprendizaje del alumno frente a la clásica clase magistral. En esta línea existen numerosos estudios en aras a buscar nuevas metodologías docentes para favorecer este autoaprendizaje [2]. Uno de los cambios que supone el sistema de créditos ECTS es la reducción de horas de clase presenciales en aula, lo que supone un enfoque más práctico en muchas asignaturas instrumentales cuyo alto contenido teórico hace difícil su asimilación por parte de un buen porcentaje de alumnos a los que se dirige. Por otra parte, no debemos de caer en el error de asociar un enfoque más práctico con la aplicación de un conjunto de “recetas” que posiblemente gran parte de los alumnos usarían de una manera irreflexiva (aunque esta práctica esta más o menos acusada dependiendo de la titulación). A todo esto se une el problema, cada vez mas generalizado en nuestras aulas, de la baja asistencia y poca participación de los alumnos, puesto de manifiesto en [3], cuya solución es compleja y pasa por dar respuesta a la pregunta: ¿cómo se motiva al alumno a asistir a clases de asignaturas no específicas en su titulación, que además resultan de difícil asimilación?. Otra cuestión a tener en cuenta en esta misma línea es la situación en la que se encuentran aquellos alumnos que por diversas causas (trabajo,…) no están a tiempo completo en la Universidad. Además de verse afectados por no poderse adaptar a las nuevas líneas metodológicas de trabajos en grupo, trabajos individuales en clase etc., tienen la imposibilidad física de no poder asistir a clase (en esta misma si- 134 Algunas aportaciones informáticas on-line para la enseñanza/aprendizaje de la Estadística tuación se encuentran algunos alumnos repetidores). Las preguntas planteadas anteriormente aún están siendo debatidas y no tienen una respuesta clara. Por otro lado, las comunicaciones entre ordenadores, cada vez más rápidas y fiables, y su uso generalizado entre la población, especialmente en la comunidad universitaria, hacen que aparezcan nuevas posibilidades tanto en la enseñanza como en el autoaprendizaje y la enseñanza a distancia. El objetivo de este trabajo no es dar soluciones a los problemas planteados sino poner a disposición no sólo a nuestros alumnos, también para nosotros mismos, algunas herramientas educativas que puedan favorecer el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Estadística. Es dentro de este último enfoque en el que un grupo de profesores del Área de Estadística de la Universidad de Córdoba venimos trabajando, habiendo participado en las distintas convocatorias de Proyectos de Innovación y Mejora de la Calidad Docente efectuadas por el Comisionado para la Gestión de la Calidad de la Universidad de Córdoba. Existe un gran número de aportaciones a este respecto, cubriendo prácticamente todos los aspectos de un curso estándar de Estadística. Se puede encontrar una relación de algunos recursos electrónicos para la docencia de la Estadística en [4], [5] y [6]. Finalmente, queremos destacar y agradecer la aportación fundamental de los alumnos de Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas y Gestión de la EPS de la Universidad de Córdoba, que a través de la realización de sus proyectos fin de carrera han hecho posible la puesta en marcha de este proyecto global. II. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA II.1 EL PORTAL WEB Entre los planes de trabajo de este grupo de profesores figura como tarea prioritaria poner a disposición de nuestros alumnos las herramientas necesarias para facilitar el proceso de aprendizaje de la asignatura que impartimos: la Estadística. En esta línea se ha elaborado una página Web (Figura 1) [7] cuyos contenidos cubren varias áreas distintas y que pretenden complementar tanto el trabajo del profesor en el aula como fomentar el proceso de autoaprendizaje del alumno. ! Figura 1: Portal Web. Figura 2: Libro Electrónico. Entre las secciones principales a las que se puede acceder desde el portal están el desarrollo de algunos contenidos específicos de la materia teórica en formato de libro electrónico (Figura 2), la puesta a disposición para el alumnado de una herramienta para el diseño, realización y recogida de datos de encuestas on-line (Figura 3), software de libre disposición para el tratamiento estadístico de datos (Figuras 135 Algunas aportaciones informáticas on-line para la enseñanza/aprendizaje de la Estadística 15 y 17) y un conjunto de applets de simulación de procedimientos estadísticos teóricos (Figura 4). Además, en el portal, se dispone de la utilidad de un tablón de notas donde se informa a nuestros alumnos de los distintos eventos que se van desarrollando a lo largo del curso. ! Figura 3: Generador de Encuestas. Figura 4: Simulaciones Estadísticas. II.2 LIBRO ELECTRÓNICO: WEBGENC. WebGenC es un generador de cursos vía Web al que se accede directamente desde el portal principal una vez logeado correctamente en el sistema. Consta de dos funcionalidades claramente diferenciadas: la zona de consulta de cursos y la zona de administración, además de una zona pública con información de interés para los alumnos (asignaturas, guías docentes, publicaciones, etc.). Desde la primera zona se accede a los distintos cursos implementados en formato de libro electrónico, donde se exponen los contenidos teóricos correspondientes a diversos temas de la asignatura o relacionados con ella. Además, para cada curso (dividido en capítulos) (Figura 5) se proporcionan herramientas adicionales que ayudan al seguimiento del mismo tales como: glosario de términos, applets asociados, materiales (ficheros de datos, transparencias, apuntes,…) y test (Figura 6) a través de los cuales, los alumnos, pueden comprobar los conocimientos adquiridos y proporcionan las respuestas correctas en caso de haber sido respondidas de forma errónea. ! Figura 5: Capítulos disponibles. Figura 6: Test de aprendizaje. En la zona de administración, el sistema proporciona las herramientas necesarias para que el profesor pueda gestionar sus propios cursos. Para ello se han implementado, entre otros, editores para poder introducir el texto (y formato) y distintos elementos (enlaces web, enlaces a términos del glosario, inserción de imágenes y fórmulas, etc.) para desarrollar el contenido de cada capítulo (Figura 7); editor guia- 136 Algunas aportaciones informáticas on-line para la enseñanza/aprendizaje de la Estadística do para la elaboración de test (tipo de respuesta, número de preguntas, respuestas correctas, …); gestor de materiales (añadir, eliminar material,…) (Figura 8), gestores de alumnos, editor de noticias, etc. Con todo ello se ha construido una herramienta dinámica y actualizable en tiempo real, útil tanto para alumnos como profesores, y que no queda limitada a un mero gestor o visualizador de ficheros. ! Figura 7: Editor de capítulos. Figura 8: Editor de recursos. II.3 GENERADOR DE ENCUESTAS: UCOGENENC. UcoGenEnc (Figura 9) es un herramienta on-line para el diseño, realización, recogida de datos y análisis de encuestas en tiempo real. El sistema dispone de dos zonas claramente diferenciadas: una primera dedicada a la realización (respuestas) de las encuestas ya diseñadas, y una segunda dedicada a la gestión (diseño y análisis) de las mismas. La zona de realización es pública y es donde en primer lugar se muestran todas las encuestas activas (cada encuesta puesta tener un tiempo limitado de exposición) tanto abiertas (puede contestarla todo aquel que entra en el sistema) como dirigidas (sólo pueden contestarlas aquellos que previamente han sido registrados en un sistema de base de datos). Una vez elegida la encuesta a contestar, se van presentando todas las preguntas que se irán contestando en el orden que el usuario desee (Figura 3), pudiendo, al final, imprimir tanto la encuesta con las respuestas proporcionadas. ! Figura 9: UcoGenEnc. Menú principal. Figura 10: Editor de preguntas. En la zona de gestión se pueden tanto diseñar las encuestas como analizar los resultados de las mismas. Los usuarios registrados (profesores o alumnos con permiso) pueden diseñar sus propias encuestas para posteriormente analizar los resultado básicos de las mimas o bien almacenar los datos para estudiarlos con alguna herramienta más potente para tal fin. Además de las opciones de gestión típicas (nueva, modificar, eliminar encuestas, etc.), en la parte de diseño se pueden especificar las partes de la 137 Algunas aportaciones informáticas on-line para la enseñanza/aprendizaje de la Estadística encuesta (datos identificativos, datos generales, datos específicos,…) y las preguntas de las mismas. Cada pregunta tiene sus respuestas asociadas (Figura 10) que pueden ser de diversos tipos (binarias, test simple, test múltiple (multirespuesta), numéricas, alfanuméricas (desarrollo), pudiendo estar condicionadas a respuestas anteriores a otras preguntas). Finalmente, el modelo diseñado puede colocarse en red por un tiempo limitado, pudiendo ser accesible a todos o aquellos usuarios que están registrado en un archivo (dirigidas). También es posible imprimir la encuesta (en modelo normalizado) para poder disponer de una copia y poder pasarla in situ, si fuera necesario. En definitiva, se ha puesto a disposición tanto de alumnos como profesores de una herramienta de bastante utilidad para ambos. Los alumnos, por ejemplo, pueden usar esta aplicación para obtener datos reales con los que realizar ejercicios o trabajos propuestos en clase (dirigidos). Por otro lado, los profesores, por ejemplo, pueden ir conociendo el desarrollo del curso mediante encuestas dirigidas. II.4 SIMULACIONES ESTADÍSTICAS TELEMÁTICAS: S.E.T. S.E.T. es un conjunto de applets de simulación de procedimientos estadísticos teóricos. La Estadística es una asignatura que, siendo imprescindible para la mayoría de las ciencias aplicadas, supone una gran abstracción y requiere un fuerte uso de recursos matemáticos, que se suelen resolver, por parte de algunos alumnos, con la aplicación irreflexiva de recetas que no siempre procuran la solución adecuada. La simulación de procesos aleatorios con la ayuda del ordenador permite, mediante el recurso de gráficas interactivas, la visualización de muchos de los conceptos estadísticos, que de otro modo serían más difíciles de asimilar. Con ello se facilita, por ejemplo, el estudio de las propiedades de las distribuciones de variable aleatoria, así como las de los estimadores de sus principales parámetros y sus correspondientes distribuciones en el muestreo. Asimismo se puede utilizar la simulación para estudiar conceptos relacionados con la inferencia estadística (intervalos de confianza y contrastes de hipótesis) y muchos más conceptos tales como la regresión y el análisis de la varianza. En realidad, existen algunas aplicaciones desarrolladas para la visualización de conceptos estadísticos pero es un hecho contrastado que cada profesor tiene en mente su propio esquema de secuenciación de recursos a la hora de explicar un determinado concepto, con lo que a la hora de utilizar una aplicación concreta, echábamos de menos aspectos no incluidos en la misma mientras que otros que sí estaban incluidos no nos parecían fundamentales. En definitiva nos propusimos ir realizando nuestras propias aplicaciones que sirviesen de ayuda en la enseñanza de la asignatura. Figura 11: Distribuciones discretas. 138 Figura 12: Distribución de x. Algunas aportaciones informáticas on-line para la enseñanza/aprendizaje de la Estadística El resultado de todo esto es la realización de un conjunto de applets, realizados en JAVA, los cuales, mediante procesos de simulación, nos ayudan a visualizar y, por lo tanto, a entender mejor los distintos conceptos a impartir en un curso introductorio de Estadística. Estas simulaciones están disponibles directamente a través del portal y están divididas en grupos relacionados con los temas didácticos a tratar. El aspecto de algunos de estos applets puede verse en las figuras 11 a 14. Figura 13: Independencia entre y S. Figura 14: Correlación y regresión. II.5 SOFTWARE DE ANÁLISIS DE DATOS: P.E.A.D. Y GAEST La aportación de la informática a la enseñanza de la Estadística, desde el punto de vista práctico, se ha producido desde distintos enfoques [4]. Quizás, el más conocido es la utilización de los paquetes estadísticos de análisis de datos (SPSS, SAS, etc.) cuya principal misión es aplicar las distintas técnicas estadísticas a conjuntos de datos concretos, obteniendo los resultados correspondientes de forma bien analítica o bien gráfica. Esto supone, desde el punto de vista de la enseñanza, que los estudiantes al centrarse menos en la parte operativa de los problemas puedan dedicar más tiempo a la maduración de los conceptos. Hay que añadir también que este tipo de software suele ser caro y por tanto el uso del mismo por parte de los alumnos queda limitado a “algunas horas” en clases de prácticas. Es por esta última razón por la que nos trazamos como uno de nuestros objetivos el poner a disposición de nuestros alumnos de Estadística herramientas de libre utilización para el análisis de datos. En este sentido se han desarrollado P.E.A.D. y GaEst. Figura 15: Cálculos estadísticos. Figura 16: Modulo de gráficos. P.E.A.D. esta enfocado al tratamiento estadístico de datos. Para ello dispone de elementos necesarios 139 Algunas aportaciones informáticas on-line para la enseñanza/aprendizaje de la Estadística para la introducción y manipulación de los propios datos y para el análisis posterior de los mismos. El módulo de cálculos permite todo tipo de análisis estadísticos clásicos: análisis descriptivo, regresión y correlación, estimación de parámetros, intervalos de confianza, estimación de tamaños muestrales, contrastes paramétricos usuales, contrastes no paramétricos, contrastes de ajuste y análisis de la varianza (Figura 15). En definitiva, todos los conceptos que pueden contemplarse en un curso básico de Estadística. También esta disponible un módulo de gráficos con el que se permite la realización de todo tipo de gráficos estadísticos (Figura 16). Finalmente también existe un módulo de tablas estadísticas interactivas que permite tanto la consulta de cualquier tipo de tabla estadística como la posibilidad de realizar diversos cálculos probabilísticos con estas distribuciones. GaEst es una herramienta específica para el análisis y tratamiento de datos cualitativos. En este sentido se proporciona todo tipo de utilidades para el tratamiento tradicional de tablas de contingencia y la utilización de modelos log-lineales (Figura 17). Se ofrece un método novedoso para la selección automática de modelos a través de algoritmos genéticos (también es posible usar los clásicos paso a paso) y un módulo, también novedoso, para la agregación automática de tablas de contingencia dispersas (Figura 18) [9]. Figura 17: Resultados GaEst. Figura 18: Agregación automática. III. CONCLUSIONES De acuerdo con lo expuesto en el presente trabajo y nuestras experiencias en las pruebas piloto sobre implantación del nuevo sistema de créditos europeos en las que hemos participado, a modo de conclusión, destacaríamos los siguientes aspectos: • Las actuales líneas educativas inciden en un mayor protagonismo de la capacidad cognitiva del alumno en el proceso de aprendizaje frente a la tradicional clase magistral. Esto supone la necesidad de poner a disposición de los mismos, nuevas herramientas educativas que apoyen tal proceso. • Dada la potencialidad del ordenador, tanto en aspectos operativos como gráficos, para abordar tareas de simulación, creemos fundamental su utilización en la enseñanza-aprendizaje de la Estadística, como herramienta del profesor a la hora de impartir clases, así como de ayuda al alumno en caso de autoaprendizaje, hecho cada vez más importante teniendo en cuenta el fomento que se le quiere dar a la enseñanza a distancia. • Se ha puesto a disposición de nuestros alumnos un conjunto de herramientas que cubren todos los aspectos tratados en un curso básico de Estadística, tanto teóricos como prácticos. 140 Algunas aportaciones informáticas on-line para la enseñanza/aprendizaje de la Estadística • Las aplicaciones desarrolladas han sido elaboradas por los alumnos (I.T. Informática de Gestión y Sistemas) y para los alumnos, lo que supone un aliciente adicional para su utilización. REFERENCIAS [1] MINISTROS DE EDUCACIÓN EUROPEOS. Declaración de Bolonia. Junio de 1999. [2] BRICALL, J.M. Universidad 2 mil. Conferencia de Rectores de las Universidades Españolas, Madrid, 2000. [3] JORNADAS DE TRABAJO SOBRE EXPERIENCIAS PILOTO DE IMPLANTACIÓN DEL CREDITO EUROPEO EN LA UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA. Córdoba, julio de 2006. [4] BEHAR, R., GRIMAS, P. Selección de recursos en Internet para la Enseñanza-Aprendizaje de la Estadísti- ca. Boletín de la SEIO, 2000, vol.16, Nº 4. [5] JURADO, M., DIZ, J. Una revisión de recursos de Internet para la docencia de Estadística. Boletín de la SEIO, 2002, vol. 18, Nº 3 y 4. [6] MULEKAR, M. Internet Resources for AP Statistics Teachers. Journal of Statistics Education, 2000, vol. 8, Nº2 [7] http://www.uco.es/dptos/estadistica/estadistica/set/index.php [Consulta: 19 diciembre 2009] [8] MILLS J.D. Using computer simulation methods to teach statistics: A review of the literature. Journal of Statistics Education, 2002, vol.10. Nº1. Disponible en: http://www.amstat.org/publications/jse/v10n1/mills.html [Consulta: 19 diciembre 2009] [9] ESPEJO, R., CARIDAD J.M. Automatic Aggregation of Categories in Multivariate Contingency Tables using Information Theory. Computational Statistics & Data Analysis. 1999, Vol, 29 141 Herramientas para Docencia y Simulación de incidencias en redes de transporte y distribución eléctrica David Bullejos Martín Departamento de Ingeniería Eléctrica, Escuela Politécnica Superior, Universidad de Córdoba E-mail: [email protected] Resumen—Se describen a continuación la metodología y herramientas dedicadas al estudio de sistemas de transporte de electricidad y las incidencias producidas en los mismos, en el desarrollo de su operación normal o actuaciones realizadas por seguridad o mantenimiento. La implementación en entornos digitales ha permitido incluir estos estudios en asignaturas del área de Ingeniería Eléctrica en el ámbito de laboratorios docentes universitarios. Palabras clave— Ingeniería eléctrica (Electrical Engineering), Líneas eléctricas (Power Lines), Trabajos en tensión (life-line works), Laboratorio docente (Teaching labs). I. INTRODUCCIÓN La Ingeniería Eléctrica está implicada en un número cada vez mayor de entornos y aplicaciones, dadas las ventajas de generación, transporte y consumo de electricidad, así como el alto rendimiento de los dispositivos que la utilizan. Este uso creciente de la electricidad en ámbitos energéticos y de comunicación hace que esta disciplina se haya hecho imprescindible en áreas científicas, sanitarias y técnicas, así como en un gran número de titulaciones y cursos de especialización. La Ingeniería Eléctrica y en particular el estudio de Electrotecnia, Teoría de Circuitos, Instalaciones Eléctricas o Transporte de energía eléctrica tienen como objeto la utilización de la electricidad en el ámbito industrial, atendiendo de manera especial a su uso racional y seguro. Fig. 1: Ecuación Matemática y Representación de curvas de catenaria. 142 Herramientas para Docencia y Simulación de incidencias en redes de transporte y distribución eléctrica Los efectos y aplicaciones de la electricidad, han estado siempre acompañados por un desarrollo teórico y matemático que no siempre implica un aprendizaje comprensivo de las mismas, tal y como se muestra en la Figura 1. El conocimiento de la mayoría de las acciones y sucesos eléctricos se deben a la praxis y con frecuencia, esta viene acompañada de efectos y perjuicios colaterales que con frecuencia empañan las causas y el análisis y comprensión de las mismas. Tal y como se muestra en la figura 2, la escala de tiempo de los sucesos y acciones eléctricas es suficientemente pequeña como para necesitar herramientas de modelado y simulación que apoyen las justificaciones teóricas y desarrollos matemáticos que suponen la base docente de asignaturas de esta rama de la ingeniería. Fig. 2: Escala de tiempo en incidencia eléctrica tipo. La implementación de estas tecnologías no es fácil para la praxis docente, debido a una multiplicidad de razones entre las que podemos citar, por ejemplo, la falta de dotación técnica, calidad de software y hardware específico disponible, o las dificultades técnicas o de tiempo que hacen este camino frecuentemente poco viable. A la metodología anterior se debe añadir el estudio no presencial incipiente en campos de ingeniería y otras disciplinas relacionadas con un doble objetivo en sus contenidos, esto es, transmitir el conocimiento teórico y práctico, así como suplir mediante distintas técnicas digitales y de animación, la ausencia de prácticas, laboratorios y experimentos que apoyan el aprendizaje como aplicación práctica del mismo. Es en este contexto donde se presenta la experiencia del Grupo de Investigación de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Córdoba, basada en trabajos anteriores en el uso de simulación y nuevas tecnologías aplicadas a laboratorios de ensayo de ingeniería eléctrica para instalaciones industriales con trabajos en tensiones de distintos niveles (de 400V a 20000V como valores más habituales). II. OBJETIVOS Los Objetivos fundamentales que marcaron las líneas de este trabajo han sido: • Agrupación de iniciativas y unificación de criterios en contenidos, seguridad y ámbitos de aplicación de la Ingeniería Eléctrica en las distintas ramas de la Ciencia. • Desarrollo de herramientas interactivas que hacen eficaz y seguro el trabajo del docente con independencia del número de discentes que las utilizarán con posterioridad. • Definición de normas y estructuras que homogeneícen los resultados en cualquier ámbito de aplicación. 143 Herramientas para Docencia y Simulación de incidencias en redes de transporte y distribución eléctrica III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Los desafíos principales que encontramos en el desarrollo de la docencia dentro de esta área se enmarcan como cuestiones cuya respuesta se ha planteado en los objetivos anteriores. El punto de partida ha sido la utilización de medios complementarios para la docencia de asignaturas y sus correspondientes prácticas, las cuales, siempre han supuesto un elemento de riesgo potencial al utilizar tensiones en circuitos industriales que, siempre bajo el control estricto del docente y en cumplimiento de la normativa vigente, impiden una fluida ejecución por parte de los alumnos, y en especial en casos más significativos de fallos eléctricos y circunstancias anómalas ensayadas. Las simulaciones básicas de circuitos eléctricos en líneas eléctricas y ensayos de los mismos en circunstancias de carga o fallo, tan solo muestran el aspecto formal de las leyes físicas y eléctricas aplicadas, si bien no facilitan el aprendizaje intuitivo de los sistemas y procedimientos ejecutados. La inclusión de elementos visuales y simulación virtual de los mismos (figura 3), facilitan al alumno la comprensión de los elementos y procedimientos de las prácticas propias de estos ámbitos en la asignatura. Así mismo permiten la familiarización con sistemas eléctricos y líneas de transporte que de otra forma tan sólo podrían observarse a distancia. ! Fig. 3. Elementos reales y material de ensayo en tensión. La utilización de herramientas software y dispositivos físicos para simulación, y videos reales de simulacros y accidentes con causalidad demostrada, ofrecen un punto de información complementaria que completa la formación orientando la metodología de trabajo a situaciones y entornos seguros a través de experiencias ensayadas con anterioridad. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Describimos, a continuación, el módulo diseñado, dedicado a transporte de energía y calidad de suministro dentro de asignaturas de las áreas de Ingeniería y Tecnología Eléctrica, como rama particular de la Ingeniería Eléctrica para entornos industriales. DESCRIPCIÓN DEL MÓDULO El desarrollo de los fundamentos teóricos, estructurado para su lectura comprensiva, se acom- 144 Herramientas para Docencia y Simulación de incidencias en redes de transporte y distribución eléctrica paña de vínculos que permiten al lector visualizar aspectos descritos mediante animaciones y figuras tridimensionales para la mejor adquisición de conocimientos, tal y como se muestra en la figura 4, de estructura documental digitalizada. Fig. 4. Estructura formal de la documentación La interactividad de animaciones y ejercicios prácticos pretende estimular la intuición del alumno en la resolución de problemas técnicos y sobre todo, la identificación de situaciones de riesgo o peligro potencial para el usuario o las instalaciones. Al final de cada bloque expositivo se da acceso a las correspondientes prácticas de simulación de situaciones de funcionamiento en redes eléctricas y sus efectos sobre la tensión de servicio (Fluctuaciones, interrupciones, huecos, sobretensiones, variaciones de frecuencia y desequilibrios). Su ejecución en un entorno simulado nos permitirá la toma de medidas que se utilizarán para cumplimentar cuestionarios ulteriores. Fig. 5. Entorno de configuración del tipo de instalación. Fig. 6. Entorno de configuración de acciones y sucesos. 145 Herramientas para Docencia y Simulación de incidencias en redes de transporte y distribución eléctrica Una de las principales pretensiones en el desarrollo de este módulo ha sido la similitud entre el entorno virtual de simulación y el área real de trabajo. Para el trabajo de simulación se han diseñado dos entornos de trabajo. En el primero (figura 5), el alumno relaciona los elementos eléctricos con los componentes reales y visibles de una instalación. En el segundo entorno (figura 6), se simula el conjunto de situaciones y distribuciones reales que permitan obtener conclusiones sobre situaciones normales, maniobras, incidencias y fallos que habitualmente pueden suceder en una red eléctrica. Los efectos de los fenómenos anteriores se reflejan en las distintas perturbaciones del suministro eléctrico de usuarios finales (figura 7). Fig. 7. Estudio de perturbaciones y efectos sobre la red. Se describe pues un conjunto de prácticas que estudian la fenomenología de las redes de transporte y distribución y, por ende, sus efectos sobre la tensión de suministro. Estas son: ‣ Modelado de líneas eléctricas de transporte y distribución. ‣ Operaciones de carga y deslastre en serie y paralelo. ‣ Embarrados de conexión y sistemas de protección. ‣ Medidas de potencia y energía eléctrica. ‣ Mejoras de factor de potencia y pérdidas. Mediante el acceso a plataforma y específicamente, al desarrollo mediante web del presente módulo y los materiales complementarios correspondientes, el usuario puede ejecutarlos por completo, o bien en partes, permitiendo la disposición del contenido “sin conexión” que facilite el trabajo sin dependencia de la red, conexión o servidores. Fig. 8. Entorno docente para el desarrollo del módulo y de contenidos complementarios. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Los contenidos del módulo desarrollado mediante simulación que aquí se presentan, pueden ser cursados por un número elevado de alumnos de manera simultánea y, lo más importante, fue- 146 Herramientas para Docencia y Simulación de incidencias en redes de transporte y distribución eléctrica ra del peligro que plantearía un entorno real con experimentos en tensión y producción de fallos. Bajo esta aplicación, además de realizarse en entorno seguro, permite la repetición de incidencias y fallos en simulación tantas veces como sea necesario analizando efectos sobre cualquier tipo de receptores al trabajar sobre sus circuitos equivalentes, lo que ofrece una visión real y analítica de los resultados extrayendo los componentes periféricos de desperfectos, quemaduras y arcos que entorpecen las interpretaciones. La estructura elegida para este desarrollo virtual es la conjunción de libro electrónico y un compendio de características en entorno Web mediante CourseLab, que hacen posible el componente de seguimiento y administración para su estructuración como parte de una asignatura. Las herramientas de diseño y programación utilizadas hacen posible, por su simplicidad y extensión de uso, la ampliación, mejora o adaptación del material presente a versiones futuras con partes comunes o, simplemente, con estructuras similares. Esta versatilidad en el diseño permite el desarrollo de entornos genéricos con nuevas ideas que favorezcan la continuidad del trabajo realizado. La utilización experimental reciente de este módulo y el rendimiento obtenido en el aula, han permitido remarcar fortalezas y debilidades del procedimiento, las cuales se centran en: Desarrollo causal justificativo que mejora las tasas de aprendizaje. Transferencia interdisciplinar del conocimiento para distintas áreas de conocimiento (ingeniería, mercado eléctrico, distribución, etc.). Incremento de aportaciones y participación media. Incremento del seguimiento de alumnos no vinculados al área de transporte y distribución eléctrica. Como debilidades que en la actualidad son objeto de estudio para mejora de próximas versiones, se presenta la necesidad de recursos externos actualizados, la actualización necesaria y continuada de normas técnicas y legislación de aplicación, el desconocimiento o falta de consenso actual de causalidad de ciertas acciones y sucesos, y, finalmente, el incremento de la percepción lúdica de trabajos y estudios de ingeniería eléctrica en ámbitos de destacada relevancia e interés. VI. CONCLUSIONES Debemos considerar las ventajas que la docencia y prácticas de simulación presentan en comparación con las prácticas presenciales, y en especial en lo referente al trabajo de laboratorio. La inclusión de elementos prácticos de simulación mediante aplicaciones multimedia, mejora el carácter intuitivo de las enseñanzas prácticas y aplicación de conceptos teóricos desarrollados. En este punto cabe destacar que el simbolismo y las facilidades mostradas deben siempre acompañar a exposiciones teóricas que permitan el establecimiento de un conocimiento fundamental de conceptos y técnicas, así como los fundamentos de los mismos y su aplicabilidad. La implementación virtual de un conjunto de prácticas sobre incidencias eléctricas y calidad de suministro se presenta como una herramienta de características flexibles, abiertas y con amplias posibilidades de futuro. Mediante modularidad y diseño abierto se hace posible la continua actualización de conceptos y prácticas dado el carácter innovador y cambiante de ciertos estudios y simulaciones. Todo lo anterior se desarrolla en un entorno de seguridad que el alumno puede manejar sin ningún factor de riesgo y con la repetitividad necesaria para su aprendizaje y análisis. 147 Herramientas para Docencia y Simulación de incidencias en redes de transporte y distribución eléctrica REFERENCIAS [1] AGUILAR PEÑA, J.D & LÓPEZ MEDINA, J. (1999) Recursos de Ingeniería en la Web: Aplicaciones a la enseñanza de la electricidad, electrónica e informática. 1ª Ed. Madrid. Ra-Ma. [2] BARKER, B.O. (1993) Using Instructional Technologies in the Preparation of Teachers for the 21st Century. Conferencia presentada en la “National Conference on Creating the Quality School”, Oklahoma City, OK. (ERIC Document Reproduction Service No. ED 367 659). [3] C O M I S I Ó N E U R O P E A ( 2 0 0 6 , a b r i l 1 2 ) . E - L e a r n i n g E u r o p a . A v a i l a b l e : http://www.elearningeuropa.info (01/10/09) [4] MEDINA RIVILLA, A. & F. SALVADOR MATA (2000) Didáctica General. Madrid: Prentice Hall. [5] MARGERUM-LEYS, J. & R.W. MARX (2004) “The nature and sharing of teacher knowledge of te- chnology in a student teacher/mentor teacher pair”, en Journal of Teacher Education, 55/5, 421437. [6] NUNAN, D. (1988) The Learner-Centred Curriculum. Cambridge: C.U.P. [7] OMEL (1997). Operador de Mercado eléctrico. Available: http://www.omel.es (01/10/09) [8] REE (1980). Red Eléctrica de España. Available: http://www.ree.es (01/10/09) [9] SALINAS, J. (1994) “Hipertexto e hipermedia en la enseñanza universitaria” en Píxel-Bit. 1, 15-29. 148 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas Inmaculada Serrano Gómez1, Mª Joaquina Berral Yerón2 de Matemáticas. Edificio Einstein. Campus Universitario de Rabanales. 1E-mail: [email protected] 1Departamento Resumen— Comentamos varias experiencias llevadas a cabo en asignaturas de Ingeniería Técnica Informática. Se ha cambiado la metodología de clase, logrando una participación del estudiante en su proceso de aprendizaje e implicándolo en el proceso de aprendizaje de otros compañeros. Palabras clave— Matemáticas (Mathematics), Informática (Computer Science), Aprendizaje (Learning), Cambio Metodológico (teaching methodology) I. INTRODUCCIÓN Durante los últimos cursos la Unidad de Calidad de la UCO ha potenciado la participación del profesorado en Proyectos de Innovación Docentes. En particular la EPS ha participado en varias convocatorias y gracias a estas acciones ya se han completado, de forma experimental, las adaptaciones de todas las titulaciones a la normativa Europea. En este trabajo presentamos como hemos aprovechado estas convocatorias 1 2 3 para organizar los nuevos contenidos curriculares y para adoptar una metodología más adecuada en varias asignaturas de las titulaciones Ingeniero Técnico en Informática de Gestión y de Sistemas.[1] En nuestro proyecto se diseñó una actividad final, que describimos en los siguientes apartados, para cada estudiante que cursara esta materia. A medida que perfilábamos este plan de trabajo nos dimos cuenta del potencial que podíamos lograr con los materiales que iban a desarrollar los estudiantes y decidimos usarlos con los compañeros de primer curso. Al poner en marcha las acciones aprobadas por consenso en los proyectos generales mencionados, uno de los puntos que nos causó más problema fue la revisión de contenidos en primer curso. Los programas estaban ya muy ajustados y al tener menos horas de clase difícilmente se podría explicar lo mismo. Esto nos llevó a elaborar la aplicación Apremat (Aprendiendo Matemáticas) con la intención de proporcionar a los estudiantes de este nivel un material adecuado que complemente esta reducción de horas lectivas y que adicionalmente facilite el estudio efectivo de conceptos. Este ajuste de contenidos fue muy fácil en segundo, bastaba con tratar los temas finales de forma opcional. Nos hemos replanteado en varias ocasiones la forma de enseñar Matemáticas. Como consecuencia, poco a poco hemos desarrollado una metodología basada en la resolución de problemas 1 Proyecto de Innovación y Mejora Docente para la implantación experimental del sistema ECTS en 1º curso de la titulación de I. T. I. Sistemas. Proyecto de Innovación y Mejora Docente para la implantación experimental del sistema ECTS en las titulaciones de I. T. I. de Gestión y de I. T. I. de Sistemas 2 Aprendiendo matemáticas con mathematica 3 La construcción de un marco europeo de enseñanza-aprendizaje a través de la introducción progresiva de la lengua inglesa en las aulas universitarias cordobesas 149 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas y en una evaluación fundamentada en el trabajo continuo del alumnado. Si tenemos en cuenta la rapidez con la que cambia la tecnología, se puede afirmar que lo más valioso que podemos proporcionar a los estudiantes son los procesos eficaces de pensamiento. Por la experiencia en un aula con ordenadores, habíamos observado que es posible aprovechar medios tecnológicos para cambiar los modelos docentes y el papel que desempeñan tanto el profesorado como el alumnado. El trabajo en un Laboratorio de Matemáticas transforma el ambiente de clase si se logra investigar, conjeturar y verificar. Así el profesor ya no es solo un transmisor de conocimientos sino que pasa a ser coparticipe de lo que se produce en el aula. Hay que animar al alumnado para que experimente y cree conexiones con temas estudiados previamente o para que descubran ideas nuevas.[2] También era ineludible tener en cuenta la peculiaridad propia de las disciplinas objeto de este cambio metodológico. Estamos convencidas de las dos premisas siguientes: • Asimilar matemáticas implica comprender, usar conceptos teóricos y aplicarlos para resolver problemas, aspectos fundamentales para aprender para toda la vida. • El uso de recursos tecnológicos mejora el proceso de enseñanza-aprendizaje. Pero no está tan clara la forma de trabajar con ordenadores en clase de forma habitual. Además estas asignaturas la cursan estudiantes de Ingeniería Técnica en Informática, para nosotras era fundamental introducir aplicaciones que den sentido a los contenidos y que pongan de manifiesto que Matemáticas e Informática están relacionadas. La posibilidad de usar ordenadores facilita la comprensión de conceptos matemáticos y recíprocamente, las Matemáticas proporcionan situaciones programables. ¿Qué tipo de matemáticas necesita un ingeniero informático? Los contenidos probablemente son menos importantes que las actitudes con las que se afrontan los problemas. Un tema que hoy consideramos importante, dentro de unos años puede dejar de serlo. Pero hay que estar preparado para resolver nuevas situaciones. También consideramos que un requisito básico de cualquier ingeniero es la capacidad de abstracción, familiarización rápida con un problema y el razonamiento lógico y encadenado que pueden conseguir durante su formación universitaria. Y como no, también son primordiales los conocimientos que establecen los cimientos matemáticos para poder desarrollar destrezas que permitan seguir textos especializados y continuar aprendiendo de forma autónoma. Sin embargo, adquirir estos conocimientos requiere lograr que las ideas se interioricen y que consigan despertar el interés y motivación para que los estudiantes sigan aprendiendo. No podemos interactuar de la misma forma en clases de primer curso que de segundo. Nuestras inquietudes particulares por mejorar la práctica docente coincidieron con el momento en que en la EPS se empezaba a elaborar las guías docentes de las asignaturas, tomando para ello diversos acuerdos entre todos los profesores que participan en los Proyectos. Era el instante propicio para introducir estas ideas en el aula y cambiar la metodología habitual de clase. La idea fundamental para promover el cambio necesario para lograr un aprendizaje del alumnado para toda la vida y acorde con las competencias actuales de un Ingeniero en Informática, es centrar todo el trabajo en dos puntos: 150 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas • la resolución de problemas • lograr una participación del estudiante en su propio proceso de aprendizaje. Nos fijamos como meta lograr que los propios estudiantes sean responsables y protagonistas de su propio aprendizaje e implicarlos también en el proceso de aprendizaje de otros compañeros/as. II. OBJETIVOS El objetivo central era el desarrollo de una metodología docente con seguimiento personalizado, adaptada al curso y asignatura, que sobre la base del trabajo realizado por los estudiantes permita: • Que se sientan más motivados a trabajar, mediante problemas matemáticos, seleccionados para acercar los contenidos a sus intereses • Que tengan una visión más positiva del papel de las matemáticas en su formación universitaria • Que alcancen su calificación en función del esfuerzo y capacidades personales, recompensando así la labor realizada. • Que el enfoque de la clase sea el guiar a través del proceso de resolución de un problema planteado con las herramientas estudiadas previamente. • Que no sea imprescindible resolver el máximo número de problemas, sino solventar los necesarios y que los estudiantes sean capaces de tener éxito con situaciones con variaciones a las vistas en clase, demostrando así la asimilación de conceptos. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Las experiencias que estamos comentando afectan a diversas clases y niveles, por lo que las describimos por separado. En todo momento asumimos las decisiones globales acordadas en los proyectos generales y elaboramos las guías docentes de las asignaturas para las dos titulaciones. La metodología docente planteada requiere una comunicación eficiente y un intercambio continuo de materiales. Para facilitar estos aspectos usamos el aula virtual de la UCO y ubicamos el material de trabajo en la plataforma moodle (https://www3.uco.es/moodle/). En este espacio encontrarán: planificación docente, programación, metodología, criterios de evaluación, libro electrónico, algunos programas interesantes, foros de aprendizaje, etc III. 1 EXPERIENCIA EN LA ASIGNATURA MATEMÁTICAS Y MATHEMATICA En este grupo se desarrolla el Proyecto de innovación específico solicitado para cambiar la metodología de clase e implicar a los estudiantes en su aprendizaje. Compartimos la percepción Miguel de Guzmán [5]: Posiblemente los buenos profesores de todos los tiempos han utilizado de forma espontánea los métodos que ahora se propugnan. Pero lo que tradicionalmente se ha venido haciendo por una buena parte de nuestros profesores se puede resumir en: Exposición de contenidos - Ejemplos - Ejercicios sencillos - Ejercicios más complicados - ¿Problemas? Para lograr el cambio metodológico, no explicamos ni hacemos los programas, proponemos un 151 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas aprendizaje en el cual los estudiantes marcan su ritmo de trabajo basado en su esfuerzo: cada uno, delante del ordenador, resuelve los problemas propuestos. Limitamos a 25 las plazas para cursar las asignaturas (posible por tratarse de optativas). Esta metodología requiere dedicar atención personalizada a cada estudiante lo cual es imposible si el número de estudiantes en el aula es elevado. Pero esto no siempre ha sido posible por diversas causas administrativas. No se imparte la teoría por un lado y la práctica por otro y la profesora responsable es la misma en todo momento. Cada estudiante soluciona los problemas propuestos como el cree más conveniente (a su manera y de forma personal). Cuando hay dudas preguntan sobre una situación concreta, indicando hasta dónde han llegado y por qué no pueden seguir, momento en el que damos una pista para poder avanzar. Nunca se resuelve todo el problema, son ellos los que terminan encontrando la solución. Las clases son de autoaprendizaje y en ellas las profesoras nos adaptamos a su ritmo de trabajo. El avance depende en gran medida de su propio compromiso para centrarse en su trabajo. Programar temas de matemáticas es la excusa para que adopten una actitud investigadora, diseñen una estrategia adecuada, planifiquen los pasos precisos para terminarla y sean capaces de finalizar su plan de trabajo o de cambiarlo si es preciso. Los primeros días de clase son decisivos para que los estudiantes comprendan que ellos mismos deben plasmar sus propias ideas para completar los programas de ordenador y que antes de asistir a clase deben pensar las tácticas que seguirán después. Esperan que el profesor explique previamente los pasos que ellos van a seguir en el ordenador pero se dan cuenta que tienen que cambiar de estrategia y empezar a actuar. Diferenciamos tres partes en el cuatrimestre en el que se encuadra la asignatura: 1ª: Aprendiendo Mathematica: Los estudiantes van a conocer el programa y las posibilidades que ofrece. La dinámica de trabajo es: • ANTES DE CLASE: Estudiar o repasar conceptos (búsqueda de información) • EN CLASE: Preguntar dudas y elaborar los programas para resolver los problemas propuestos • DESPUÉS DE CLASE: Asimilar conceptos y terminar programas (si fuera necesario), en horas de estudio personal Cada estudiante pregunta las dudas en el momento en que se producen. Esta atención es personalizada y esto da buenos resultados, ya que la pista se da en el instante en que es necesaria para avanzar, por lo que prestan más atención a nuestra explicación. Facilitamos un cronograma con el objetivo de orientar a los estudiantes en la gestión adecuada del tiempo, pero cada uno sigue su propio ritmo de aprendizaje que depende de los conocimientos previos (de programación o de matemáticas). En clase se trabaja en distintos niveles y situaciones. El avance de cada estudiante depende de su ritmo particular, que no tiene que ser el mismo para todos en cada momento. Para promover el debate y el intercambio de ideas un día a la semana un estudiante expone su solución a uno de los problemas propuestos. Los demás comentan alternativas al programa reali152 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas zado por esta persona y las analizamos entre todos. 2ª Parte: Aplicación del lenguaje de programación para resolver problemas Como ya se conoce mathematica, se tratan algunos tópicos desde la óptica de la programación. Cada estudiante selecciona 2 temas, de entre 3 ofertados, para su estudio (se puede tener en cuenta el trabajo final que se va a desarrollar en la tercera parte y así pueden conocer con más profundidad conceptos que van a usar posteriormente) 3ª Parte: Trabajo final Otro objetivo que nos habíamos propuesto era potenciar la Competencia de Trabajo en equipo. Ahora los estudiantes realizan un trabajo en grupo (2 ó 3 personas) donde se aplique el lenguaje de programación. Elaboran un pequeño proyecto de investigación sobre un tema relacionado con Matemáticas. Tras consultar fuentes bibliográficas y preguntar los conceptos que no estén claros, desarrollan su tema bajo la óptica de la programación y con dos objetivos principales: lograr interactividad y presentar sus programas para que otras personas los entiendan. Aceptamos cualquier tema centrado en experiencias que reúnan las condiciones: • Que animen y capaciten al usuario a que valore las matemáticas • Que estén centrados en mejorar el razonamiento matemático • Que desarrollen la capacidad de resolver problemas • Que comuniquen ideas matemáticas Los temas de trabajo son muy diversos para que todos los implicados encuentren algún tema de su interés y sean capaces de obtener el máximo partido del proyecto. Los podemos encuadrar en 4 modelos diferentes 1. De ayuda a compañeros a aprender a resolver problemas y a entender conceptos. 2. De aplicación de conceptos matemáticos conocidos. 3. Que amplían conceptos previamente estudiados 4. Cualquier idea que propongan ellos aceptada para ser desarrollada Todos los trabajos son interesantes para el aprendizaje de matemáticas, en los 3 últimos pretendemos que los estudiantes sientan la necesidad de conocer nuevos conceptos matemáticos o profundicen sobre los que ya tienen, no sólo porque se lo dice la profesora, sino por estar relacionados con una situación atractiva para ellos. Pero los más relacionados con las experiencias que nos ocupa son los del primer tipo, que comentamos con más detalle. Todos los trabajos de este tipo conforman ApreMat [5], material para estudio de Matemáticas II de primer curso. El grupo desarrolla un problema pero con enfoque interactivo. Estos proyectos están relacionados con un campo profesional actual: la enseñanza asistida por ordenador. En estas propuestas de trabajo: • Es necesario repasar conceptos de matemáticas ya estudiados • Hay que analizar todas las situaciones y estudiar con detalle los casos posibles. • Se trasmite el conocimiento a otras personas mediante un programa. 153 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas • Se produce diversidad ya que ellos mismos seleccionan el tema de su trabajo. • Reflexionan sobre diferentes formas de presentar conceptos y seleccionan la más adecuada Valoramos destrezas como: diseño del programa elegido, originalidad en su planteamiento, imaginación para enfocarlo de forma atractiva, …, Además, estamos promoviendo la adquisición de competencias transversales: Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones, Generar nuevas ideas y adicionalmente se potencia el trabajo solidario (trabajo personal va a ser útil a otras personas) Los grupos que elaboran este tipo de encargo, fundamentalmente desarrollan la competencia: Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica. Además quien lo desee puede hacer la exposición de su trabajo en ingles, cuando esto sucede, una compañera del departamento de idiomas asiste a la exposición y ese trabajo es evaluado por ambas asignaturas III.2 EXPERIENCIA CON LOS ESTUDIANTES DE MATEMÁTICAS II Es una asignatura de primer curso, troncal, anual y de 12 créditos LRU (9 ECTS). Es una materia básica donde se adquieren conocimientos y procesos necesarios para entender otras materias de la titulación. La organización de las clases no nos causa problema, desde hace tiempo teníamos preparado material adecuado para secuenciar la presentación de contenidos y potenciar la participación del alumnado en clase. Tenemos presente que para aprender Matemáticas es necesario comprender, usar los conceptos teóricos y aplicarlos para resolver problemas. Además de la transferencia de contenidos nos preocupa la transmisión de los procesos de pensamiento. Para que se alcancen técnicas eficaces de pensamiento nos centramos en desarrollar estrategias de resolución de problemas y en estimular la capacidad de resolución autónoma frente a situaciones nuevas. Intentamos evitar la mera transmisión de recetas mecánicas. También era necesario modificar la estrategia docente. Frente al método tradicional, en el que el estudiante suele adoptar una actitud receptiva pero pasiva (el profesor explica y ellos reciben un producto ya acabado), se adopta una en la que con su trabajo continuado deben asimilar los contenidos que se desarrollan. Cuando ha sido posible, hemos introducido aplicaciones que den sentido a los conceptos desarrollados y que pongan de manifiesto la relación de los contenidos de esta asignatura con la Informática. Pusimos especial interés para que el alumnado disponga materiales e información suficientemente detallada y sean independientes en la planificación de su trabajo. Pero lo más interesante es que, gracias a la experiencia del apartado anterior, se ha desarrollado y puesto a disposición del alumnado Apremat con programas de autoaprendizaje. Consta de unos 100 ejercicios interactivos en correspondencia total con los temas de la asignatura y que pueden seguir de forma autónoma, sin más que responder a las cuestiones que se plantean. Cada vez que encuentren respuesta a una cuestión obtendrán una indicación sobre si esta es adecuada o, en caso contrario, se recuerda el concepto teórico que deben usar o bien se da alguna pista para que puedan seguir adelante. Algunas propuestas son de asociación de preguntas-respuestas, otras están centradas en el aprendizaje de un determinado algoritmo o concepto teórico paso a paso, a 154 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas veces se presentan hiperenlaces con resultados que pueden usar o se facilitan direcciones de páginas Web. Nunca son situaciones en las que el usuario sólo debe pulsar el ratón para leer problemas ya resueltos, para avanzar es necesario meditar la respuesta y comprobar la idoneidad de sus contestaciones. Al terminar responden un test y se informa siempre del número de aciertos para que conozcan el grado de asimilación de contenidos. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD La idea inicial era cambiar la metodología de clase de las asignaturas de 2º. Convencidas de que asimilar conceptos de memoria no mejoraba el aprendizaje era ineludible concienciar a los estudiantes de la necesidad de su implicación en el proceso para aprender de forma efectiva. La adquisición de destrezas matemáticas requiere su esfuerzo personal, el profesor sólo es el encargado de poner a su alcance los materiales necesarios para completar su formación. Este objetivo se ha logrado en su totalidad. Salvo los abandonos, producidos casi siempre por motivos ajenos a esta propuesta de trabajo, el 100% de alumnos obtiene buenos resultados en su calificación final. Además, se ha logrado la aplicación Apremat, para que estudiantes de primer curso preparen sus asignaturas de matemáticas, que a su vez aportan nuevas ideas para optimizarla. Nosotras analizamos estas posibles mejoras (a veces son motivadas por un mal uso de la aplicación al introducir erróneamente datos o por desconocimiento de un tema determinado) y las trasladamos a los compañeros que desarrollaron ese ejercicio o bien a otros estudiantes que en ese momento estén cursando la asignatura. Cuando se puede perfeccionar la idea original se hace, en otras ocasiones hemos cambiado totalmente la primera idea por otra nueva y también se han eliminado aquellos ejercicios que desde su punto de vista no han sido de ayuda para entender conceptos. Ahora podemos aclarar lo que consideramos más interesante de esta coincidencia de experiencias. El colectivo que ha participado es muy amplio: estudiantes de segundo que desarrollan un trabajo para uso de los de primero, que a su vez colaboran aportando ideas para su mejora y que incluso ellos mismos pueden mejorar si en el curso siguiente deciden cursar esta asignatura. Cada participante aporta algo diferente. Completamos una especie de círculo colaborativo entre estudiantes de diferente nivel. Integrando los dos niveles nos encontramos nosotras. Actualmente Apremat ya es un producto con bastante consistencia para que surta el efecto deseado. Está a disposición de todos los estudiantes de primer curso[6] Desarrollo Revisión Mejoras Revisión APRE MAT Figura 1: Ciclo de cooperación entre el equipo de trabajo 155 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas Con los estudiantes de primero llevamos poco tiempo con esta metodología y no podemos aportar resultados relacionados con logros en su cambio de actitud hacia el estudio de esta disciplina, pero si podemos asegurar que el seguimiento de otras actividades además de los exámenes mejora el trato personal con los alumnos. Es posible que a largo plazo los esfuerzos realizados para cambiar los hábitos de estudio y de trabajo sean mucho más útiles de lo que nos imaginamos ahora, pero lo que si es evidente es que para poder hacer un seguimiento efectivo la dedicación del profesor es mucho mayor. Quizás sea conveniente plantear actividades a desarrollar en varias asignaturas o en diferentes cursos y todo esto requiere tiempo. Cada curso terminamos una etapa reflexionamos sobre todo lo ocurrido, revisamos lo que no ha funcionado bien para intentar mejorarlo, nos ratificamos en lo que creemos ha sido positivo y con entusiasmo, volvemos a empezar: nuevo curso, nuevos alumnos/as, nuevas estrategias[7] V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Hemos elaborado las guías docentes de la asignatura con el modelo ECTS. Hemos respetado y adoptado los acuerdos realizados por el equipo de profesorado de la EPS (ninguna asignatura está aislada en la formación de un estudiante) y logrado desarrollar una metodología particular para estas asignatura. Por último, hemos integrado todo lo anterior en otro proyecto de inmersión lingüística muy acertado si tenemos en cuenta que una de las finalidades de los ECTS es facilitar la movilidad de estudiantes. Además hemos comprobado que efectivamente es posible el cambio de metodología basado en el trabajo personal de cada estudiante y en la resolución de problemas. Es importante conseguir que cambien su actitud pasiva y que dediquen un tiempo de estudio previo al trabajo que se va a desarrollar en el aula.[8] En esta nueva concepción de trabajo en clase propiciamos el intercambio de ideas entre todos. Hay momentos en los que las profesoras están atendiendo dudas a otro compañero y hemos observado como, de forma natural, algunos estudiantes que ya han resuelto alguna de las propuestas ayudan a sus compañeros. Tomando como referencia la información recogida a través de las encuestas y el diálogo con los estudiantes, éstos señalan las siguientes ventajas: • Alcanzan su calificación en función del esfuerzo que han dedicado a resolver los problemas, el trabajo realizado durante meses reduce el riesgo de fracaso al no evaluarse solamente un examen tradicional. • La elección del trabajo a desarrollar les permite avanzar en su formación en una dirección que el propio alumnado selecciona, les resulta más estimulante. • Se potencia el trabajo en equipo. Se fomenta la colaboración entre estudiantes del mismo grupo y también surge una interrelación con estudiantes de otros cursos. • La sensación del alumnado es la de estar formándose en una asignatura que útil para comprender otras que está o estará cursando. • Para las profesoras la orientación en los diferentes trabajos (distintos cada curso), supone un reto interesante. No se trata de ejercicios o actividades rutinarias, sino del desarrollo de modelos matemáticos que relacionados con la Informática y por lo tanto se enriquece la visión de las matemáticas. 156 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas • Las profesoras enriquecen más su formación por el trabajo dinámico frente al estático de la enseñanza tradicional basada en un monólogo del profesor. • La forma en que se han desarrollado las clases permite un contacto directo con los estudiantes que acerca al conocimiento de sus problemas en esta materia. • Esta forma de plantear el trabajo permite evaluar aspectos adicionales a los que se reflejan en una prueba escrita, como pueden ser la destreza propia de un razonamiento matemático transmitido oralmente al exponer en clase una duda o al explicar correctamente la forma en que se ha planteado un ejercicio. Adicionalmente se dispone de un material muy valioso para alumnado de primer curso. Sin embargo estamos teniendo muchos problemas con la motivación del alumnado de este nivel para producir este cambio de actitud. A pesar de todo esto, estamos aprendiendo y cada curso mejoramos el diseño y seguimiento de estas acciones. VI. CONCLUSIONES Es posible cambiar la metodología de clase, implicando a los estudiantes en su propio proceso de aprendizaje siempre que el número de personas que la cursen sea adecuado. Esta metodología, que conlleva un seguimiento personalizado, permite: • Que el alumnado se ocupe de lo que necesite personalmente y alcance su calificación en función de su esfuerzo personal y capacidad de trabajo. Cada uno es responsable de su propio avance y es protagonista activo en todo momento. • Que se use el laboratorio de Matemáticas de forma continuada para potenciar el aprendizaje autónomo. • Que se forme un equipo de trabajo, donde el intercambio de información se realiza en varias direcciones: profesora-alumno, alumno-alumno. • Que haya surgido un ambiente en el cual el papel del profesor cambia radicalmente, es coparticipe en todo el proceso. • Que sean las profesoras las que se adaptan al ritmo de aprendizaje de cada estudiante y no al revés. • Que el trabajo de unos sea útil para otros • Que se produzca una gran diversidad en el aula puesto que la selección de temas de trabajo es personalizada. • Que los conceptos matemáticos se presenten desde un punto de vista más interesante para los estudiantes. Por otro lado, con respecto a “Matemáticas II” aún tenemos aspectos sin resolver: • Es necesario concienciar a los estudiantes que deben cambiar su estrategia de aprendizaje. Les cuesta trabajo, la mayoría prefiere seguir estudiando para el examen y repetir lo expuesto en clase. • En principio rechazan Apremat porque piensan que es más trabajo, pero luego reconocen que es útil para aprender. • Valoramos la asistencia a clases prácticas pero los que vienen para dejar constancia de su asistencia, trabajan poco. 157 Innovaciones metodológicas en clase de matemáticas • Nos reafirmamos en la idea de que el alumnado de primer curso necesitan más orientaciones. Tienen que adaptarse a la universidad y cada profesor sigue sus propias costumbres, sin perder la identidad de cada materia sería conveniente tomar decisiones globales y respetarlas para facilitar la incorporación a la universidad de estos estudiantes sin grandes esfuerzos. Lo más alentador para continuar esta metodología docente lo proporcionan los propios estudiantes, todos los cursos hay más solicitudes que número de plazas. Si durante el paso por la universidad se ofrece a los estudiantes la oportunidad de interaccionar con gente con inquietudes y profesores apasionados se logrará enriquecerlos como personas. REFERENCIAS [1] J. Berral Yerón, I. Serrano Gómez Cambiando la práctica docente (ordenadores, autoaprendiza- je, interactividad…) para el alcanzar el fin (aprender Matemáticas). Res Novae Cordubenses II. Estudios de Calidad e Innovación de la UCO. Comisionado para la Gestión de Calidad, 2004, pp 217-236 [2] De Guzmán, M. Tendencias Innovadoras en Educación Matemática. Ed Popular. Edita HTML: Joaquín Asenjo [3] J. Berral Yerón, I. Serrano Gómez, Aprendiendo matemáticas con mathematica. Memoria de Proyectos de Innovación Docente en las Universidades Andaluzas. 2004,pp 187-204 [4] De Guzmán, M. “Textos de Miguel de Guzmán”. Monografía de Suma. ISBN 84-931776-9-5 [5] J. Berral Yeron, I. Serrano Gómez, ApreMat 1.0. Proyecto de Innovación y Mejora Docente. Aprendiendo Matemáticas con Mathematica. ISBN 84-7801-739-9. [6] Apremat 1.0 , versión ctualizada en http://www3.uco.es/moodle/course/view.php?id=1564 [7] J. Berral Yerón, I. Serrano Gómez. “Decidir, Planificar, Coordinar, Cooperar, Revisar,… Y volvemos a empezar”. Actas I Jornadas sobre Experiencias Piloto de Implantación del Crédito Europeo en las Universidades Andaluzas. 2006, pp 233-240 [8] J. Berral Yeron, I. Serrano Gómez. ¡ECTS! Como hemos cambiado la metodología en clase de Ma- temáticas. XVI Congreso Universitario de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas. 2008 158 Aplicación de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física Pilar Martínez Jiménez, Marta Varo, Mª Carmen García Martínez, Gerardo Pedrós Pérez, Rosario Posadillo Sánchez de Puerta, Alfonso Ponte Pedrajas, Antonio Blanca Pancorbo y Elena Pilar Varo Martínez Dpto. , Física Aplicada, E.P.S., Edificio. Einstein, Campus de Rabanales, Universidad de Córdoba Tel: 957 212085; Fax: 957 212068; eMail: [email protected]; web: http://rabfis15.uco.es. Resumen— Este trabajo presenta el desarrollo y utilización en la docencia universitaria de Aplicaciones Informáticas, Laboratorios Virtuales en los cuales se resuelven diferentes problemas experimentales en Física y que se caracterizan porque los experimentos tratados se realizan paso a paso. Palabras clave— Teleformación y Autoformación, Simulación, Laboratorios Virtuales, I. INTRODUCCIÓN En las dos últimas décadas se han realizado importantes cambios en el área de la investigación relacionada con la enseñanza de las ciencias, aunando dos líneas diferentes pero complementarias: de una parte, la formulación de nuevos modelos de intervención didáctica, orientados a la construcción de conocimientos significativos [1] y de otra, la aplicación de las nuevas tecnologías de la información (ordenadores, medios audiovisuales, equipos multimedia), que están teniendo una influencia cada vez mayor en la educación, a través de la elaboración de nuevos materiales didácticos, los cuales permiten al alumno mantener un tipo de aprendizaje de carácter interactivo [2], [3]. Numerosos estudios [4], [5], [6] han mostrado la utilidad de las nuevas tecnologías, a nivel educativo. Dentro del campo de la educación científica y tecnológica, creemos que el ordenador puede utilizarse como una herramienta de reflexión donde el alumno es protagonista de su propio proceso de aprendizaje [7], [8], [9], [10]. Desde esta perspectiva, nuestra línea de trabajo se ha enfocado al desarrollo y evaluación de aplicaciones informáticas que incluyen diferentes módulos: diagnosis de conocimientos e ideas previas, resolución de problemas, simulaciones numéricas, laboratorios virtuales, tutoriales interactivos, etc..[11], [12]. Desde un punto de vista educativo pensamos que la principal utilidad didáctica de las herramientas propuestas, es que se ofrecen simulaciones de los fenómenos y se realizan experimentos virtuales con cierto grado de realismo de modo que el estudiante puede modificar las variables independientes o las condiciones iniciales y puede analizar los cambios que se producen en los sistemas [13]. Las principales ventajas de este tipo de herramientas educativas son: representación de situaciones que en la práctica son irreproducibles, idealización de las condiciones experimentales, representación de situaciones que requieren equipos costosos y complejos y de los que se disponen de pocos prototipos, el uso de modelos que representan aspectos parciales de la realidad, manipulación de procesos peligrosos, manipulación y control de variables, etc.. Pero sobre todo, creemos que puede ayudar a resolver el problema de la masificación de las aulas y laboratorios con un bajo coste, ya que se pueden utilizar las aulas de informática de los centros como soporte de infraestructura, lo cual es mucho mas versátil y barato que los laboratorios experimentales, que son específicos de cada asignatura [14], [9]. 159 Aplicación de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física Por todas estas razones nosotros estamos trabajando en el desarrollo, aplicación y evaluación de laboratorios virtuales y su utilización con los alumnos, disponiendo de una serie de resultados esperanzadores que se han expuesto en otros trabajos [15]. Con el fin de unificar las aplicaciones informáticas desarrolladas y ayudar al alumno en su proceso de autoaprendizaje, se ha creado un servidor web: http://rabfis15.uco.es en el que se han alojado las diferentes aplicaciones, tanto las que se descargan y posteriormente se instalen en el ordenador personal, como aquellas otras que se pueden ejecutar directamente en la red. Así mismo se ha dispuesto de unas páginas asociadas a cada profesor y asignaturas en las que se distribuye al alumno los guiones de prácticas, tanto simuladas como experimentales, temas, cuestiones y problemas. Estas nuevas herramientas nos permiten, además, mejorar la tutorización de los alumnos en las asignaturas de primero de Fundamentos de Física de la Escuela Politécnica Superior en las que existe una elevada relación de alumno/profesor (190 alumnos/1profesor). Sin embargo, estas herramientas informáticas tendrían mejores resultados, si se disminuyera la relación alumno profesor y por tanto la dedicación del profesor a cada alumno sería mayor, mejor y mas efectiva. II. OBJETIVOS Al desarrollar esta línea de trabajo nos propusimos una serie de objetivos entre los que cabe destacar: • Ampliar al campo de la teleformación y acelerar la implementación de prácticas simuladas por ordenador, apoyándonos tanto en software ya desarrollado en nuestro departamento, como en nuevos proyectos de software que pudieran ejecutarse directamente, sin necesidad de instalación en los ordenadores personales. • Crear un entorno único en la web que engloba todos los trabajos de simulación en el campo de las Ciencias y la Técnica, así como de los laboratorios virtuales desarrollados por el grupo y los nuevos que se han elaborado en la última etapa, además de incorporar un único sistema de evaluación (gestor de evaluación), un ejecutor de exámenes y la web para la creación de los laboratorios interactivos. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA IMPLEMENTACIÓN DE LOS LV EN EL CONTEXTO GENERAL DE LAS ASIGNATURAS DE FUNDAMENTOS FISICOS EN INGENIERÍA El desarrollo, en el departamento de física aplicada en la EPS, de aplicaciones informáticas con fines didácticos, se inicio durante curso académico de 1988-1989. En el curso 1991-1992 se empezaron a impartir a los alumnos de la diplomatura de informática, clases experimentales de simulación de fenómenos físicos; publicando un primer artículo en la revista Enseñanzas de la Ciencias, en el año 1994 [16], sobre los resultados didácticos obtenidos y en el que se describía la aplicación informática. Desde ese curso académico, 1991-1992, se ha generalizado la impartición de prácticas simuladas junto con las prácticas experimentales, en el departamento de física aplicada en la EPS a todos los alumnos de primero de las diferentes ingenierías. 160 Aplicación de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física TABLA 1. DESCRIPCIÓN DISPOSICIÓN GENERAL DE PRACTICAS DE FFI DE ITIS Practica Lugar de realización Introducción L. : Tratamiento de datos Aula del Aulario Estudio simulado de campos y potenciales electrostáticos C. de cálculo, Aulario Osciloscopio Virtual (1) C. de cálculo, Aulario Osciloscopio Virtual (2) C. Cálculo , Aulario Estudio Circuitos: Leyes de Kirchoff Lab. Electricidad, C-2 Circuitos simples Simulados C. Cálculo, Aulario Estudio Experimental de Resolución de circuitos mediante Thevenin Lab. Electricidad, C-2 Estudio de circuitos de Corriente alterna: RL, RC y RLC Lab. Electricidad, C-2 Determinación experimental de la velocidad del sonido Lab. Sonido, C-2 Estudio simulado y experimental de algunas propiedades del sonido Estudio simulado y experimental de óptica geométrica: Formación de imágenes C. Cálculo y Lab. Sonido, aulario y C-2 C. Cálculo y Lab. Sonido, aulario y C-2 En la tabla 1 se muestra, a modo de ejemplo, la planificación general de las prácticas, simuladas y experimentales, durante los cursos 2006-2007 y 2007-2008 de la asignatura Fundamentos Físicos de la Informática. Como puede observarse, hay cuatro prácticas realizadas en el centro de cálculo, bajo la dirección de los profesores de prácticas. De las restantes experimentales, en dos de ellas, sonido y óptica geométrica, los alumnos han de realizar, previamente y de forma autónoma, las prácticas simuladas correspondientes. Con ello se pretende que conozcan el modo de trabajar, prevean los resultados y puedan comparar los resultados obtenidos mediante simulación con los experimentales. DESCRIPCIÓN DE LA WEB Y DE LOS LABORATORIOS VIRTUALES La página web se inicia con la pantalla de presentación que se muestra en la Figura I. Como se observa en ella, en la parte superior existe una serie de opciones desde las que se acceden a los diferentes apartados que se incluyen, como introducción, objetivos Antecedentes, etc. En descarga de Software el usuario accede, mediante una clave, a los programas de instalación de los diferentes laboratorios virtuales. En el apartado de zona online el alumno puede consultar los tutoriales implementados en HTML y utilizarlos como documentación teórica, también puede optar por acceder directamente a los diferentes laboratorios virtuales multiplataforma: ej. Electrostática, sonido, óptica, péndulo simple etc. y trabajar con ellos vía internet (Figura 2,3 y 4). La web creada también dispone de páginas asociadas a profesores y asignaturas (figura 5) desde la que el alumno tiene acceso a todo el material complementario de la asignatura, así como a los guiones de prácticas experimentales y simuladas. DESCRIPCIÓN DE UNA EXPERIENCIA DOCENTE: REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA DE CAMPOS Y POTENCIALES ELECTROSTÁTICOS Descripción del laboratorio virtual: Electros 2.0 La aplicación, Electros 2.0, está integrada por los siguientes apartados a los que se accede desde 161 Aplicación de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física la pantalla de inicio: Tutorial, Simulación, Ayuda, Test de evaluación y gestor de cuestiones. Esta última es una herramienta cuyo usuario es el profesor y que tiene como fin el que el docente pueda crear y gestionar test de evaluación Fig. 1. Zona online de software (LV) Fig. 2. Laboratorio virtual sobre el sonido El apartado de simulación es el más interesante de cara a la resolución de problemas de electrostática y por ello es el que vamos a pasar a describir. Fig. 3. LV óptica geométrica Fig. 4. Otras opciones de óptica geométrica Fig. 5. Archivos en asignaturas disponibles Simulación: Este es el apartado en el cual se lleva a cabo el estudio, mediante simulación, de campos y potenciales electrostáticos debidos a diferentes elementos que bien pueden estudiarse independientemente o asociados libremente. La pantalla de trabajo que se escala libremente y a la cual se arrastra los elementos, mediante 162 Aplicación de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física un clic de ratón, desde la barra de elementos situados en la zona vertical izquierda. Al situar el elemento sobre la pizarra de trabajo se abre una ventana en la cual se asigna el valor de la carga, así como los valores de posición. Los elementos dieléctricos que se pueden estudiar son: cargas puntuales, hilos infinitos, planos infinitos, esferas y cilindros. Además en dicha barra de elementos se encuentra una carga de prueba que nos permite comprobar el movimiento de la misma al introducirla en el entorno del sistema electrostático creado. En la parte superior derecha existe una barra con diversas tareas como por ejemplo archivo (abrir, guardar, imprimir etc), parámetros que nos permite escalar libremente la pantalla de trabajo, cálculos (valores de campos, potenciales y fuerzas), gráficos (Líneas de campo de fuerzas, equipotenciales, etc..) elementos, que son los mismos que aparecen en la barra vertical izquierda, herramientas (cuaderno, calculadora) y ayudas (ayudas del programa, tutorial y acerca de). Debajo de esta barra se presenta otra de teclas de acceso rápido que contienen las principales tareas contenidas en la anterior. En la figura 6 se observa un sistema constituido por dos planos paralelos infinitos de igual carga, en valor absoluto, pero opuestas (condensador plano). En ella se visualizan las líneas de campos electrostáticos, así como las equipotenciales. También puede comprobarse que existe, en la parte superior derecha, un zoom tridimensional donde se representa el sistema. En la figura 7 se ha diseñado un dipolo eléctrico y se han estudiado las líneas de campo, fuerza y superficies equipotenciales. El alumno ha de realizar una práctica según el programa guía que se detalla en la tabla 2, y posteriormente ha de entregar los resultados de dicho trabajo que son evaluados dentro del contexto general de la asignatura. Fig. 6. Planos paralelos cargados: +σ y -σ 7. Dipolo eléctrico IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Las aplicaciones informáticas que hemos elaborado están siendo utilizadas con los alumnos de diversas titulaciones de la Escuela Politécnica Superior, E.P.S.; de la Universidad de Córdoba en las asignaturas que se citan a continuación: • Fundamentos Físicos de la Informática I. T. en I. de Sistemas • Fundamentos Físicos de la Informática I. T. en I. de Gestión • Fundamentos Físicos de la Ingeniería I. T. Industrial Electrónico 163 Aplicación de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física • Fundamentos Físicos de la Ingeniería I. T. Industrial Eléctrico • Fundamentos Físicos de la Ingeniería I. T. Industrial Mecánico • Laboratorios Virtuales en C y T I. T. en I. de Gestión El ámbito de actuación de esta experiencia comprende seis asignaturas que afectan a tres Titulaciones. El total de alumnos que participan actualmente es algo superior a seiscientos alumnos. El uso de las aplicaciones informáticas es totalmente libre ya que se encuentran alojadas en un servidor para el que no existe ningún tipo de restricción, http://rabfis15.uco.es/ V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Con el fin de comprobar el grado de influencia de las prácticas virtuales en el proceso de aprendizaje, se han comparado los resultados de prácticas de los últimos cinco cursos académicos. TABLA 2. PROGRAMA GUÍA DE TRABAJO DEL ALUMNO: ELECTROSTÁTICA Abra el programa ELECTROS 2.0 que se encuentra en la barra de programas • Estudio de campos debido a una carga puntual • Arrastre con el ratón una carga desde la barra de elementos hasta la pizarra de trabajo. Al situarla en ella aparece una ventana en la que debe introducir el valor de la carga, eligiendo el sistema de unidades. En esa misma ventana se muestra la posición exacta que tiene dicha carga en la pantalla. • En la barra de elementos existe un punto de prueba, arrástrelo sobre la pantalla de trabajo. • Escoja en la barra de menús la opción de cálculos, se despliega una caja con tres posibilidades: Campos, potencial, y fuerza. Pulsando sobre cada uno de ellos obtiene los valores de campo (módulo y cosenos directores), potencial y fuerza en la posición indicada por el punto anteriormente seleccionado. Guarde los valores en un archivo de texto, seleccionando en herramientas bloc de notas. • Posteriormente abra la opción gráficos. Seleccione, en primer lugar, vector campo en la pantalla que se abre, y dentro de ella pulse general. Observará los vectores de campo situados alrededor de la carga. En segundo lugar, pulse líneas de campo y aparecen las líneas de campo generales. ¿Cómo son los vectores campos respecto a las líneas de campo?. • En tercer lugar elija la opción superficies equipotenciales. Introduzca los diferentes valores de potencial dentro del intervalo de la pizarra, para ello en cálculos ha tenido que ver los valores de potenciales para puntos diferentes en la zona de trabajo y anotarlos en el bloc de notas. Es conveniente indicar distintos colores para cada curva equipotencial. ¿Cómo son las curvas equipotenciales unas respecto de las otras? ¿ Y con respecto a las líneas de campo?. • Realice todos los cálculos teóricamente y compárelos con los obtenidos mediante la simulación. • • • Estudio del dipolo eléctrico Seleccione y arrastre una carga puntual a la zona de trabajo, introduzca unos valores de carga. Seleccione una segunda carga y sitúela distanciada de la primera, los valores de carga han de ser iguales para ambas pero de signo opuesto. Realice todo el proceso igual al estudio de la carga puntual. • ¿Cómo se distribuyen en este caso las líneas de campo?. ¿Por qué?. • ¿Qué trayectoria sigue la carga de prueba en el interior de este sistema electrostático?. • Realizar todos los cálculos teóricamente y compararlos con los obtenidos mediante la simulación. Estudio de placas infinitas: condensador plano. Seleccione un plano infinito y arrastrarlo hacia la pizarra de trabajo, en este caso, además de introducir el valor de la densidad superficial de carga y de la posición, hay que indicar el vector normal a la superficie. • Realice los mismos cálculos que para los dos casos anteriores • Con objeto de diseñar un condensador de placas plano paralelas, sitúe un segundo plano paralelo al anterior con igual valor absoluto de carga pero de signo opuesto. • Estudie el campo y el potencial electrostático en el interior y exterior del condensador. ¿Qué valor tiene el campo en el interior del condensador? ¿y en el exterior? ¿por qué?. Una vez realizada esta práctica los alumnos han de entregar una memoria con los resultados. • • De los 160 alumnos matriculados en cada curso académico, se dieron de alta, a través de http://rabfis15.uco.es/deptfisica/eps/validarlistas , aproximadamente 100. Esta era condición imprescindible para realizar las prácticas y por tanto en definitiva para superar la asignatura, por lo 164 Aplicación de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física que los otros 60 alumnos no llegaron a comenzar el curso. De los 100 alumnos que comenzaron el curso, aproximadamente el 90 % realizaron las prácticas experimentales reales y virtuales, entregando, posteriormente, las memorias. Esta es una condición imprescindible para superar la asignatura de Fundamentos Físicos de la Informática. La evaluación de los programas utilizados se realizó a través de la evaluación de las memorias individuales que entrega el alumno al finalizar la experiencia y de unos cuestionarios complementarios sobre los temas tratados. El análisis de la evaluación se realizó a partir de la clasificación de los resultados obtenidos por los estudiantes y estableciéndose tres categorías de conocimiento que son los siguientes: Abandonos, Suspensos, Superan. En la gráfica siguiente se muestran los resultados académicos de los últimos cinco años, en los que se presenta la frecuencia de abandonos, suspensos y superación de las prácticas para cada uno de los cursos indicados (Figura 8). Los resultados Obtenidos nos muestran que en los tres últimos años han descendido el número de alumnos que han abandonado las prácticas y por consiguiente la asignatura. Además en los tres últimos años en los que se aumentado y coordinado las prácticas virtuales han ido disminuyendo el tanto por ciento de los alumnos suspensos y aumentando la frecuencia de los alumnos que han mejorado sus resultados en los trabajos prácticos. Con lo cual concluimos que la puesta a punto e implementación de las prácticas virtuales en coordinación con las experimentales supone un incremento en la mejora de la enseñanza. Fig. 8. Resultados parciales de los trabajos prácticos realizados en equipo en la asignatura de Fundamentos Físicos de la Informática 165 Aplicación de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física VI. CONCLUSIONES En este trabajo se han presentado unas aplicaciones informáticas desarrolladas por nuestro equipo con fines didácticos para las enseñanzas universitarias de carácter científico y tecnológico, que se están utilizando y evaluando actualmente -en contextos educativos reales- con alumnos de primeros cursos de diferentes ingenierías. Los programas elaborados van equipados de amplios tutoriales, desarrollados con hipertexto e imágenes que facilitan la comprensión de los conceptos. Tales tutoriales incluyen animaciones, sonido y videos que aumentan la atracción de los alumnos. Los estudiantes pueden navegar por las diferentes partes del Tutorial por medio de hipervínculos y botones que realizan llamadas a distintas partes del sistema. Las simulaciones y laboratorios virtuales de experimentos reales son, sin duda, la parte más importante de estas aplicaciones. En ellas los alumnos pueden interactuar activamente mediante la introducción de datos en las variables independientes, en la observación de los experimentos, en el análisis de resultados obtenidos y otros aspectos relacionados con la resolución de los problemas abordados. Por tanto, consideramos que estos programas son herramientas compactas, intuitivas, fáciles de utilizar y reúnen en una sola aplicación los principales elementos que intervienen en el proceso educativo: contenidos teóricos, actividades prácticas (resolución de problemas, simulaciones y experimentos virtuales) y evaluación de conocimientos previos o adquiridos. Además disponen de una herramienta abierta (el gestor de test) que puede ser utilizada sólo por el profesor. En nuestra experiencia docente hemos podido apreciar que tales programas ayudan a mejorar la motivación y el aprendizaje de las materias científicas que impartimos y sirven para introducir a los alumnos en el dominio de las ciencias computacionales, además de introducir innovaciones técnicas y metodológicas en la enseñanza universitaria que están basadas en las nuevas tecnologías de la información. REFERENCIAS [1] CIive L. Dym, “Design, Systems, and Engineering Education”, International Journal in Enginee- ring Education, Vol. 20 Nº 3, pp. 305-312, 2004 [2] Baker, D.R. “A summary of research in science education during 1989: Computer in education” Science Education, 75, 288-296, 1991 [3] Anastasiades PS, Vitalaki E, Gertzakis N, “Collaborative learning activities at a distance via videoconferencing in elementary schools: Parents' attitudes” Computers & Education Vol. : 50 Nº : 4 Pp. 1527-1539, 2008. [4] Martinez-Jimenez P, Casado E, Martinez-Jimenez JM, Cuevas-Rubiño M, Gonzalez-Caballero D, and Zafra-Lopez F.; “Interactive physics simulations appeal to first-year students” Computers in Physics, Vol. 11, Nº 1, pp. 31-35, 1997 [5] Martínez-Jiménez, P.; and Casado E. “Electros: Development of an educational software for si- mulation in Electrostatic” , Computer Applications in Engineering Education, Vol. 12, Nº 1, pp. 65-73, 2004. [6] Lopez Martin, A. J. “Web-based remote of communication systems: a successful experience” International Journal in Electrical Engineering Education. Vol. 40, Nº 3, , pp. 169-174, 2003. 166 Aplicación de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Física [7] Bacon, R.A. “The use of computers in the teaching of Physics”. Computers Education, 19, 57-66. [8] Dahlmann N, Jeschke S, Pfeiffer O, et al. (2007) “The TEUTATES-Project: Tablet-PCs in modem physics education, 1992. [8] ”Conference Information: International Conference on Engineering Education, Instructional Te- chnology, Assessment, and E-Learning, DEC 04-14, ELECTR NETWORK: Innovations in e-learning, instruction technology, assessment, and engineering education pp. 83-88, 2006 [9] Murphy T, Gomes VG, Romagnoli JA “Facilitating process control teaching and learnig in a vir- tual laboratory environment” Computer Applications in Engineering Education Vol. 10 nº 2 Pp. 79-87, 2002 [10] Murphey TD, “Teaching rigid body mechanics using student-created virtual environments” IEEE Transactions on education Vol. 51 nº 1, Pp. 45-52, 2008 [11] Fernando Espinoza “An analysis of the historical development of ideas about motion and its implications for teaching” Physics Education, Vol.. 40, pp. 139-146, 2005 . [12] S V Sharma et al “Concepts of force and frictional force: the influence of preconceptions on learning across different levels” Physics Education. Vol. 42 pp. 516-521, 2007 [13] Hassan H.; Martínez, JM.; Dominguez, C.; Perles, A. and Alvadalejo, J.; “Innovate Methodology to Improve the Quality of Electronic Engineering Formation Through Teaching Industrial Computer Engineering” IEEE Transactions on Education, Vol. 47, Nº 4, pp. 446-452, 2004 [14] B. BALAMURALITHARA, P. C. WOODS, Virtual Laboratories in Engineering Education: The Simu- lation Lab and Remote Lab, Computer Applications in Engineering education, Volume 17, Issue 1, , Pages: 108-118, Date: March 2009 [15] Martinez Jimenez, P.; Pontes Pedrajas, A.; Climent Bellido, M. S.; Polo- Cozar, J. “Learning in Chemistry with Virtual Laboratories”, Journal of Chemical Education, Vol. 80 Nº 3, pp. 346-352, 2004,. [16] León, J.; Martínez-Jiménez, P.; Pontes-Pedrajas, A.; “La simulación por ordenador de movimien- tos bidimensionales en medios resistivos”. Enseñanza de las Ciencias ; 12,1; 30- 38, 1994. 167 Prácticas de las Asignaturas de Tecnologías de Computadores y Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores M. Brox, C. D. Moreno, F. J. Quiles, M. A. Ortiz, M. A. Montijano, A. Gersnoviez Dpto. de Arquitectura de Computadores, Electrónica y Tecnología Electrónica, Escuela Politécnica Superior, Universidad de Córdoba E-mail: [email protected] Resumen— En este trabajo se presentan las prácticas que propone el área de Arquitectura y Tecnología de Computadores en las dos asignaturas que impartimos en la titulación de Ingeniería Técnica Industrial especialidad en Electricidad, de la Universidad de Córdoba. Estas dos asignaturas son Tecnología de Computadores, asignatura obligatoria de 2º curso, y Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores, asignatura optativa de 3er curso. Toda la titulación está enmarcada en una experiencia piloto impartida mediante los créditos ECTS, y en ambas asignaturas se proponen prácticas de simulación como de laboratorio. Palabras clave— Tecnología de Computadores (Computer Technology), Ampliación de Sistemas Digitales (Advanced Digital Systems), Microprocesadores (Microprocessors), créditos ECTS (European Credit Transfer System). I. INTRODUCCIÓN Resumimos en la siguiente tabla las prácticas que imparte nuestra área en las dos asignaturas, relacionadas con el diseño lógico de sistemas digitales, incluidas en la titulación de I.T.I. en la especialidad de Electricidad de la Escuela Politécnica Superior. TABLA I PRÁCTICAS IMPARTIDAS EN LAS DOS ASIGNATURAS TC.S.1: Simplificación de funciones lógicas Simulación Tecnología de Computadores TC.S.2: Circuitos combinacionales lógicos. Multiplexor y decodificador TC.S.3: Circuitos combinacionales aritméticos Laboratorio TC.L.1: Comprobación del funcionamiento y universalidad de las puertas NAND TC.L.2: Comprobación del funcionamiento de los latch y biestables más comunes ASDM.L.1: Lógica combinacional con EPROM Laboratorio Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores ASDM.L.2: Lógica secuencial con EPROM ASDM.L.3: Registros y Contadores ASDM.L.4: PLDs. Diseño con la GAL22V10 ASDM.S.1: Introducción al microcontrolador 8051 Simulación ASDM.S.2: Ensamblador del microcontrolador 8051 (I) ASDM.S.1: Ensamblador del microcontrolador 8051 (II) II. OBJETIVOS La primera de las asignaturas que imparte el área en esta titulación es Tecnología de Computadores, asignatura obligatoria que consta de 4’5 créditos LRU (3 teóricos y 1’5 prácticos), que se imparte en el segundo cuatrimestre del segundo curso. Estos 1’5 créditos prácticos se dividen en 0’5 para prácticas de aula (problemas) y 1 para prácticas de laboratorio y simulación por ordenador. Estos créditos, como se señala en la guía docente de la asignatura [1], corresponden a 3’5 créditos ECTS, 2’5 teóricos y 1 práctico. El objetivo de esta asignatura es dotar al alumnado de los co- 168 Prácticas de Tecnologías de Computadores y Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores nocimientos precisos, tanto sobre los fundamentos teóricos como sobre los componentes elementales que constituyen un sistema digital. Se imparten cinco prácticas realizadas en sesiones de dos horas cada una. De estas prácticas realizamos 3 de simulación, con la herramienta OrCAD; y dos de montaje real en el laboratorio. La segunda de las asignaturas a la que vamos a hacer referencia es Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores [2], asignatura optativa que consta de 6 créditos LRU (tres teóricos y 3 prácticos), que se imparte en el primer cuatrimestre del tercer curso. De los 3 créditos prácticos se consideran 1’5 como prácticas de aula y el 1’5 restante a prácticas de laboratorio y de simulación. Esta asignatura también se imparte como prueba piloto de los créditos ECTS, que se corresponden a 4’5 créditos totales. El objetivo de esta asignatura es ampliar los conocimientos adquiridos en la asignatura Tecnología de Computadores de segundo, ampliando al diseño de sistemas secuenciales síncronos, PLDs, y la tecnología de los circuitos integrados, así como de dar una introducción a los microprocesadores y microcontroladores. Se imparten siete prácticas de dos horas cada una, de las cuales cuatro prácticas son de laboratorio instrumental y tres de simulación por ordenador. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA En primer lugar, describiremos las prácticas impartidas en la asignatura de Tecnología de Computadores, distinguiendo entre prácticas de simulación y de laboratorio. III. A. PRÁCTICAS DE LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES III.a.1. Prácticas de simulación Para la realización de estas prácticas disponemos de las aulas de informática del centro de cálculo del campus, con un servidor en donde está instalada la aplicación OrCAD, de la que utilizamos el software Capture para la representación de los esquemas eléctricos, y el Simulate para la simulación y comprobación del circuito implementado. Para todas las prácticas de OrCAD se utiliza el libro desarrollado por miembros de nuestra área, “Diseño y Simulación de Sistemas Digitales en OrCAD 7” [3]. Seguidamente pasamos a describir las prácticas realizadas: III.a.1.1. Práctica TC.S.1: Simplificación de funciones lógicas El objetivo de esta práctica es principalmente la iniciación al manejo de la herramienta de simulación OrCAD, aunque además se trata de hacer comprender al alumnado los pasos para implementar circuitos combinacionales y la simplificación de funciones lógicas, así como la implementación utilizando solamente puertas NAND. Se les pide diseñar un circuito combinacional que conociendo el voto de cuatro miembros de un tribunal determine automáticamente el fallo del mismo. El fallo del tribunal y los votos son del tipo SI/NO, no existe la abstención. Los votos son ponderados: el del presidente vale 3 puntos, el del secretario dos, y los de los dos vocales un punto. Los alumnos y alumnas deben realizar la im169 Prácticas de Tecnologías de Computadores y Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores plementación mediante el menor número posible de puertas lógicas básicas y mediante puertas NAND. III.a.1.2. Práctica TC.S.2: Circuitos combinacionales lógicos. Multiplexor y decodificador Con esta práctica se pretende que los alumnos y alumnas asimilen la utilización de estos bloques lógicos combinacionales universales (multiplexor y decodificador) para implementar lógica combinacional. Se trata de implementar un circuito combinacional que tenga como entrada un dígito BCD natural y detecte si el valor es mayor, menor o igual que un valor constante. Para implementar el circuito se ha de utilizar un multiplexor de 8 a 1 como es el circuito integrado 74LS151, y posteriormente realizar el mismo circuito pero utilizando dos decodificadores del integrado 74LS138 para transformarlo en uno de 4 a 16, y puertas NAND. III.a.1.3. Práctica TC.S.3: Circuitos combinacionales aritméticos En esta práctica se trata de diseñar un sumador/restador de 4 bits para lo cual es necesario hacer uso de diseños jerárquicos. Se deben realizar tres esquemáticos correspondientes al mismo diseño. El sumador/restador de 4 bits correspondiente al nivel esquemático raíz queda reflejado en la Fig.1(a). Puede observarse en dicha figura que se han utilizado cuatro bloques jerárquicos que referencian a sumadores completos de 1 bit y se han incluido puertas XOR para realizar el complemento a 2 del sustraendo. El segundo esquemático corresponde a este sumador completo y el nivel más bajo de la jerarquía es un semisumador que únicamente constará de dos puertas. La simulación del diseño realizada con el simulador de OrCAD se aprecia en la Fig.1(b). En ella puede observarse claramente que aparecen tanto las entradas y salidas del sistema y que para cada combinación de valores de entrada, el resultado es la suma/resta de ambos en S y el acarreo final en C_OUT. III.a.2. Prácticas de laboratorio: Para la realización de las prácticas de laboratorio instrumental disponemos del laboratorio del área de Arquitectura y Tecnología de Computadores, el cual cuenta con doce puestos de trabajo con el material siguiente: - Osciloscopio digital TDS 210. - Fuente de alimentación Protek 3015. - Generador de funciones HM8030–5. - Multímetro digital HM8011–3. - Placas de laboratorio, circuitos integrados, resistencias, diodos LED, etc. III.a.2.1. Práctica TC.L.1: Comprobación del funcionamiento y universalidad de las puertas NAND: El objetivo de esta práctica es que el alumnado demuestre y compruebe experimentalmente que las puertas NAND forman un conjunto funcionalmente completo de operaciones en el álgebra de Boole. Para ello el alumnado ha de comprender el funcionamiento de las puertas NAND de dos entradas y la forma de aplicar los niveles lógicos en las entradas de los circuitos integrados de las familias TTL y visualizar la señal de salida del circuito digital con el osciloscopio así como con diodos led. 170 Prácticas de Tecnologías de Computadores y Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores "#$! "%$! &'()!*)!"#$!+,-./012'34!5/6!,.0#54787/,2#547!5/!9!%'2,!:!"%$!,'0.6#3';<!5/6!5',/=4!34<!>7?@A!B*C!!"#$%&'()( *+,%-"$'(!7/,D/32'E#0/<2/! ! Posteriormente se le propone que implemente con puertas NAND de dos entradas, utilizando solamente el circuito integrado 74LS00, las funciones lógicas NOT, AND, OR, demostrando de esta forma la universalidad de las puertas NAND. También se propone que implemente la función NOR de dos entradas y, finalmente debe implementar la función lógica XOR de dos entradas utilizando los circuitos integrados 74LS00 y 74LS04. III.a.2.2. Práctica TC.L.2: Comprobación del funcionamiento de los latchs y biestables más comunes El objetivo de esta práctica es introducir al alumnado en los sistemas secuenciales. Esta práctica guiada se divide en tres partes. La primera de ellas consiste en montar un latch S–R con puertas 171 Prácticas de Tecnologías de Computadores y Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores NAND y en la comprobación experimental de su funcionamiento. La segunda parte de la práctica trata de comprobar el funcionamiento de dos biestables comerciales como son el biestable tipo D, 74LS74 y el biestable tipo J–K, 74LS112; comprobando sus entradas asíncronas y síncronas. Finalmente se les propone la realización de un divisor de frecuencia sencillo (por dos) con los dos tipos de biestables anteriores conectados convenientemente. Es decir que la frecuencia que se obtenga en la salida Q sea la mitad que la frecuencia de la señal de entrada CLK. A continuación, describimos las prácticas impartidas en la segunda asignatura de Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores, distinguiendo también entre prácticas de laboratorio y simulación. III. B. PRÁCTICAS DE LA ASIGNATURA DE AMPLIACIÓN DE SISTEMAS DIGITALES Y MICROPROCESADORES III.b.1. Prácticas de laboratorio: Al igual que la asignatura anterior estas prácticas se realizan en el laboratorio del área de Arquitectura y Tecnología de Computadores que consta de doce equipos con el material mencionado anteriormente. Además para la realización de las dos primeras y la última práctica se utiliza un programador de la casa Hi–Lo Systems modelo Turbo All–11, conectado a un ordenador personal. III.b.1.1. Práctica ASDM.L.1: Lógica combinacional con EPROM: El objetivo principal de esta práctica es que el alumnado se familiarice con la programación de circuitos integrados estándar para implementar cualquier sistema combinacional. Para ello, se estudiará el comportamiento del circuito integrado 27C64 consistente en una memoria EPROM 8K x 8, de forma que el alumnado compruebe cómo se puede utilizar esta memoria para implementar cualquier función lógica combinacional. En concreto, se le propone el diseño de un conversor de BCD natural a un display de siete segmentos, de manera que el sistema a desarrollar tenga cuatro entradas donde se codifica un número BCD-8421, y las salidas sean las siete salidas de los leds del display. III.b.1.2. Práctica ASDM.L.2: Lógica secuencial con EPROM: El objetivo de esta práctica es comprender la utilidad y el empleo de las memorias de sólo lectura (ROM) para implementar lógica combinacional, y su empleo como circuitos generadores de funciones o caracteres cualesquiera. Se trata de implementar un cartel de efectos luminosos mediante una EPROM 27C64 (8K x 8) y un contador que se utiliza para ir generando la secuencia de encendido de los leds. Los alumnos y alumnas deben realizar las conexiones necesarias entre el contador y la EPROM, además el contador deben diseñarlo del módulo necesario utilizando la EPROM para controlar la señal LOAD o CLEAR del contador. Cada salida de datos de la EPROM controlará cada led de visualización. Los alumnos y alumnas deben programar la EPROM con el programador disponible en el laboratorio de la casa Hi–Lo Systems modelo Turbo All–11. Señalar que para estas dos primeras prácticas se deben utilizar los apuntes desarrollados por los miembros del área: “Dispositivos de almacenamiento (I)” [4]. 172 Prácticas de Tecnologías de Computadores y Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores III.b.1.3. Práctica ASDM.L.3: Registros y contadores: En esta práctica se pretende que el alumnado comprenda la estructura y el funcionamiento de los registros y contadores. Se le propone que compruebe el funcionamiento del registro universal de 4 bits incluido en el circuito integrado 74LS194, en sus modos de funcionamiento, así como en sus modos de entrada y salida de datos. Posteriormente se le pide que comprueben el funcionamiento de las distintas entradas de control y de la salida de acarreo de la serie de contadores 74160 y 74163. Asimismo se proponen varios ejercicios con estos contadores: implementar un contador BCD exceso a 3, y un contador que cuente desde 0 hasta 12 sucesivamente. III.b.1.4. Práctica ASDM.L.4: PLDs. Diseño con la GAL22V10: El objetivo de esta práctica es que el alumnado comprenda la utilidad y el empleo de los dispositivos lógicos programables para realizar la síntesis de circuitos digitales. Para ello en esta práctica los alumnos y alumnas deben de programar físicamente en una GAL22V10 el fichero jedec obtenido de la simulación de la herramienta ispLEVER, con la ayuda del programador disponible en el laboratorio de la casa Hi–Lo Systems modelo Turbo All–11. Posteriormente deben comprobar su funcionamiento real en una placa de laboratorio. En esta práctica se realizará la síntesis de un registro de 4 bits. Es una práctica guiada en el sentido de que se les muestra el fichero fuente de la programación en ABEL–HDL y se les va explicando todo el proceso de programación con la herramienta de Lattice ispLEVER. III.b.2. Prácticas de simulación: Las prácticas de simulación se realizan para impartir el tema de microcontroladores, en concreto el que se imparte con más detalle en esta asignatura son los microcontroladores de la familia 8051. Para realizar las prácticas de simulación utilizamos la herramienta Keil Software 2001 [5] y [6]. El alumnado dispone de un libro para la programación de microcontroladores de la familia 8051 [7], así como de los apuntes desarrollados por el profesor para impartir este tema. Para este bloque se proponen las tres prácticas siguientes: III.b.2.1. Práctica ASDM.S.1: Introducción al microcontrolador 8051: El objetivo de esta práctica es que el alumnado se familiarice con el microcontrolador de la familia 8051 así como con la herramienta software µVision2 de Keil [3]. Para ello, se propone la realización de un programa en dicho microcontrolador que controle el nivel de líquido de un depósito, utilizando tres sondas detectoras de niveles, y dos bombas. III.b.2.2. Práctica ASDM.S.2: Ensamblador del microcontrolador 8051(I): En esta práctica se le propone al alumnado la realización de un programa en un microcontrolador de la familia 8051 que implemente el automatismo de control de dos cintas transportadoras. Se ha de tener en cuenta que se dispone de dos sensores luminosos que detectan que una pieza ha caído de la cinta correspondiente por una resbaladera. Esta práctica no es sólo de simulación ya que el alumnado puede implementarla físicamente en la placa de evaluación MCB517AC (ver Fig. 2) de que se dispone en el laboratorio. 173 Prácticas de Tecnologías de Computadores y Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores III.b.2.3. Práctica ASDM.S.3: Ensamblador del microcontrolador 8051(II): En esta última práctica de simulación que complementa los conocimientos adquiridos en la anterior se le propone al alumnado la realización de un programa en lenguaje ensamblador de la familia de microcontroladores MCS-51 que convierta un número binario comprendido entre 0 y 255 introducido por el puerto P0 en su equivalente BCD. Al igual que la práctica anterior deben montarla en la placa de evaluación, comprobando su correcto funcionamiento. Fig. 2. Placa de evaluación MCB517AC IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Por otro lado, en estas asignaturas se le propone al alumnado la realización de una serie de prácticas optativas, tanto de laboratorio como de simulación, que se encuadran dentro de las Actividades Académicas Dirigidas, siguiendo las directrices que marcan los créditos ECTS, para que el alumnado pueda desarrollarlas opcionalmente como trabajo autónomo supervisado por el profesorado. Se observa que la realización de estas actividades permite al alumnado ampliar y reforzar los conocimientos prácticos adquiridos a lo largo del desarrollo de la asignatura. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Asimismo el hecho de disponer del laboratorio en horas de tutoría, del centro de cálculo del campus y de las herramientas software utilizadas, le da al alumnado la posibilidad de realizar más ejercicios y prácticas, e incluso, la realización de un proyecto fin de carrera; hecho que se corresponde con la filosofía de los créditos ECTS. 174 Prácticas de Tecnologías de Computadores y Ampliación de Sistemas Digitales y Microprocesadores VI. CONCLUSIONES Como conclusión principal obtenemos que en todas las asignaturas relacionadas con el diseño lógico es conveniente realizar prácticas tanto de simulación como de montaje real en un laboratorio. En la práctica docente se observa que cuando se realizan estos dos tipos de prácticas, el alumnado obtiene mejores resultados en la evaluación total de la asignatura. REFERENCIAS [1] http://rvininf12.uco.es/sites/default/files/titulaciones/ITIElectricidad/asignaturas/guiasECTS/90 31017.pdf [2] http://rvininf12.uco.es/sites/default/files/titulaciones/ITIElectricidad/asignaturas/guiasECTS/90 31052.pdf [3] E. Sáez, J.M. Palomares, F.J. Quiles. 2004. “Diseño y Simulación de Sistemas Digitales en OrCAD 7”. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Córdoba. [4] F.J. Quiles, M.A. Ortiz López, M.A. Montijano Vizcaíno. 2000. “Dispositivos de almacenamiento (I)”. A.C. Arquitectura y Tecnología de Computadores, Dpto. Electrotecnia y Electrónica, Universidad de Córdoba. [5] Keil Software, “MCB517AC Evaluation Board: SAB 80C517/80C537 Microcontroller Target Board with 81C90 Full CAN Controller and Banking Support”, User´s Guide, April 1997, página web “www.keil.com”. [6] Keil, “Cx51 Compiler Optimizing C Compiler and Library Referente for Classic and Extended 8051 Microcontrollers”, Keil Software 2001, página web “www.keil.com” [7] Bernard Odant. “Microcontroladores 8051 y 8052”. Editorial Paraninfo, 1995 175 Experiencia piloto para la implantación del aprendizaje colaborativo basado en proyectos de ingeniería, PBLE, en varias asignaturas. Manuel Ruiz de Adana Santiago1, Inés Olmedo Cortés1, Mª del Pilar Dorado Pérez1, Francisco Táboas Touceda 1Universidad de Córdoba, Edificio Leonardo Da Vinci. Campus de Rabanales. Carretera Nacional IV km 396 14014 Córdoba 1E-mail: [email protected] Resumen—Se ha desarrollado una experiencia piloto para la implantación de la metodología PBLE en distintas asignaturas de la titulación Ingeniería Técnica Industrial en Mecánica. Los resultados preliminares confirman que es posible realizar la implantación esta metodología, con una adecuada coordinación entre los profesores de las distintas asignaturas. Palabras clave—Aprendizaje colaborativo basado en proyectos de ingeniería (Project based learning engineering). I. INTRODUCCIÓN Según los estudios de egresados que se vienen realizando, la opinión de las empresas sobre los ingenieros que salen de nuestras escuelas de ingeniería es que los ingenieros (técnicos y superiores) tienen demasiados conocimientos teóricos así como una baja adaptación al trabajo en grupo. Por otra parte, el volumen de conocimientos en cada área crece continuamente y la velocidad a la que crece también está aumentando. Los alumnos no pueden aprender todo, pero pueden aprender cómo adquirir los conocimientos necesarios. El aprendizaje basado en proyectos de ingeniería, (PBLE, Project Based Learning Engineering), es un enfoque derivado de la teoría de aprendizaje constructivista. Este enfoque propugna el aprendizaje activo como medio de construir el propio conocimiento. Por tanto, el aprendizaje PBLE está en línea con las directrices establecidas en el marco europeo de educación superior, EEES. En un curso organizado con la metodología PBLE, los alumnos forman pequeños grupos con un tutor para discutir un proyecto propuesto. Inicialmente los alumnos exploran el proyecto usando sus conocimientos previos y su experiencia. Entonces analizan el proyecto y formulan hipótesis que permitan resolverlo. Esta información es empleada por los alumnos para determinar qué información adicional necesitan para comprender y resolver el proyecto [1]. Los alumnos investigan independientemente la información necesaria que permita confirmar o no las hipótesis planteadas. Cada miembro presenta esta nueva información al grupo, que la valora en común [2]. Esto puede conducir a: • Una nueva formulación del problema, • La solicitud de información adicional al tutor, o bien, • La identificación de preguntas e información necesaria para distinguir entre las hipótesis y las explicaciones. En el proceso, el tutor actúa facilitando el trabajo más que enseñando. En vez de proporcionar respuestas el tutor plantea preguntas útiles y si es necesario proporciona la estructura de resolu- 176 Experiencia piloto para la implantación del aprendizaje colaborativo basado en proyectos de ingeniería, PBLE ción del problema [3]. Finalmente los alumnos y el tutor valoran la calidad de las respuestas obtenidas y la efectividad del proceso empleado, terminando con una reflexión del problema y un proceso de autoevaluación del alumno [4]. La metodología PBLE ha sido implantada total o parcialmente en prestigiosas escuelas de ingeniería. A nivel internacional cabe mencionar la University of Manchester (School of Engineering), DeMontfort University (School of Engineering), University of Nottingham (School of Engineering), Loughborough University (School of Mechanical and Manufacturing Engineering), University of Aalborg (Engineering College), University of Bremen, Technical University of Berlin o la Delft University of Technology. A nivel nacional, la metodología PBLE se emplea con éxito en la Universidad de Zaragoza (Proyectos de Ingeniería), la Universidad Politécnica de Cataluña (EPS Castelldefels), la Universidad de Rovira y Virgili o la Universidad Politécnica de Valencia. La profesora Mª Pilar Dorado Pérez ha aplicado esta metodología con éxito durante varios cursos académicos en la Universidad de Jaén [5]. Así mismo el profesor Manuel Ruiz de Adana ha participado en la implantación de la metodología PBLE en la Universidad de La Rioja [6]. II. OBJETIVOS Con esta experiencia se pretende explorar las posibilidades para la implantación de la metodología PBLE en el marco de un conjunto de asignaturas, dada la importancia que tiene el desarrollo de actividades prácticas en los estudios de ingeniería y la proximidad de la integración de los alumnos en el mercado laboral. Como resultado de esta experiencia se extraen conclusiones que permiten valorar la viabilidad de implantación de esta metodología en las asignaturas impartidas en la Escuela Politécnica Superior. Estos resultados pueden integrarse en el diseño de los nuevos planes de estudio que se van a implantar de forma inminente en la Escuela Politécnica Superior. Los resultados permitirán valorar las ventajas e inconvenientes de esta metodología activa de aprendizaje con una experiencia directa de los alumnos y profesores implicados. OBJETIVO 1: ROMPER LA FRONTERA ENTRE ASIGNATURAS: COORDINACIÓN DOCENTE Se pretende pasar de un conocimiento fragmentado dividido en multitud de asignaturas a un conocimiento integrado. La integración de conocimientos se enmarca dentro de un proyecto de ingeniería planteado al alumno. Para ello, cada profesor, tras un proceso de coordinación de las asignaturas, cede una parte de los créditos de su asignatura para realizar actividades de aprendizaje académicamente dirigidas mediante PBLE. De esta forma, parte del aprendizaje de los contenidos de las asignaturas se alcanzan de manera integrada por los grupos de alumnos que elaboran su proyecto de ingeniería. OBJETIVO 2: RESULTADOS DESEABLES PARA EL ALUMNO En un curso basado en la metodología PBLE, el aprendizaje realizado por el alumno se produce como resultado del esfuerzo que realiza el alumno para llevar a cabo un proyecto. En este marco de aprendizaje activo, los resultados deseables que se establecen son: • Los alumnos no aprenden hechos, habilidades y conceptos como entidades separadas; en cambio pueden interconectarlos para resolver problemas reales. 177 Experiencia piloto para la implantación del aprendizaje colaborativo basado en proyectos de ingeniería, PBLE • Los alumnos aprenden a encontrar, evaluar y usar adecuadamente los recursos de aprendizaje. • Los alumnos mejoran su habilidad para trabajar en equipo. • Los alumnos aumentan sus habilidades de comunicación explicando los resultados de su investigación a los miembros del equipo y presentando un informe final. En consecuencia, se fomenta la mejor transferencia de habilidades al entorno de trabajo que tendrá el alumno una vez finalice sus estudios de ingeniería. OBJETIVO 3: RESULTADOS DESEABLES PARA EL PROFESOR El rol del profesor en un curso basado en la metodología PBLE debe transformarse hasta convertirse en un facilitador del aprendizaje. El principal objetivo para los profesores que participan en este proyecto es ganar experiencia en el nuevo rol que deben cumplir, en línea con las directrices que se establecen en el marco del espacio europeo de educación superior, EEES: • Definición de las habilidades y competencias a desarrollar por el alumno • Definición y diseño del tipo de proyecto • Coordinación docente entre profesores • Planificación docente • Acciones de creación, coordinación y soporte a grupos de alumnos • Evaluación del rendimiento del alumno, del aprendizaje y del desarrollo del curso OBJETIVO 4: RESULTADOS DESEABLES PARA LA IMPLANTACIÓN EXPERIMENTAL DEL ECTS La experiencia desarrollada debe conducir a una serie de conclusiones de carácter práctico para poder realizar la implantación de esta metodología en el ámbito del ECTS. Estas conclusiones podrán utilizarse como guía a la hora de diseñar los nuevos planes de estudio de los grados y postgrados en Ingeniería. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Después de analizar el plan de estudios de la titulación I.T.I. en Mecánica de la Universidad de Córdoba se ha decidido plantear la implantación piloto de la metodología PBLE en las siguientes asignaturas de tercer curso: • Ingeniería Térmica (troncal) • Calor y Frío Industrial (optativa) • Abastecimiento y Evacuación de Aguas (optativa) La afinidad de estas asignaturas por sus contenidos en Termodinámica, Termotecnia y Mecánica de Fluidos hace posible el planteamiento de proyectos de ingeniería que puedan ser abordados por los alumnos mediante la metodología PBLE. Además, la selección de estas asignaturas resulta especialmente oportuna por su proximidad a la finalización de sus estudios y el inicio de la realización del Proyecto de Fin de Carrera, donde gran parte de las competencias y habilidades que se plantean deben desarrollarse por los alumnos de manera autónoma. 178 Experiencia piloto para la implantación del aprendizaje colaborativo basado en proyectos de ingeniería, PBLE COORDINACIÓN ENTRE LOS PROFESORES/ASIGNATURAS PARTICIPANTES Se han establecido las pautas necesarias para coordinar la actividad propuesta. Se ha mantenido una discusión previa sobre los contenidos de las asignaturas así como su organización docente. Se ha definido el alcance del trabajo y concretado los objetivos para el alumno y para los profesores. Se ha establecido el calendario de actividades para el segundo cuatrimestre del curso académico 2008/2009. SELECCIÓN DE ALUMNOS Debido a la diferencia del carácter troncal u optativo de las asignaturas que se han elegido, se han seleccionado a los alumnos comunes que cursen estas asignaturas, para formar parte de esta experiencia piloto, que en esta primera edición se ha constituido con un grupo de 5 alumnos. CREACIÓN DE GRUPOS DE TRABAJO Y ASIGNACIÓN DE PROYECTO A la vista del número de alumnos que son comunes a las asignaturas que conforman el proyecto se ha formado un grupo de trabajo. El proyecto planteado se titula “Ensayos y caracterización de bombas hidráulicas en laboratorio”. El proyecto se ha desarrollado en el Laboratorio de Máquinas y Motores Térmicos ubicado en el edificio Leonardo Da Vinci del Campus de Rabanales. El grupo ha sido tutelado por los profesores participantes. El proyecto ha integrado los conocimientos de las tres asignaturas descritas más arriba. En la asignación del proyecto se ha informado a los alumnos de los objetivos de formación en conocimientos y habilidades que se plantean. TRABAJO DEL ALUMNO Y DEL PROFESOR Los alumnos han desarrollado habilidades de autoaprendizaje para realizar el proyecto planteado. Los profesores han autorizado el proceso de autoaprendizaje de los alumnos actuando como facilitadores del aprendizaje del grupo. Los alumnos han realizado como parte de su proyecto actividades prácticas en el Laboratorio de Máquinas y Motores Térmicos, como medio para desarrollar el proyecto planteado. En concreto han empleado el equipo de ensayo de bombas hidráulicas empleando el instrumental de laboratorio necesario para realizar las mediciones necesarias. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE LOS PROYECTOS Los alumnos han creado un documento final y han realizado una exposición pública del proyecto realizado ante los profesores. Los profesores han evaluado el trabajo realizado, no sólo en función de los objetivos de conocimientos planteados, sino de las habilidades desarrolladas por los alumnos, especialmente las relativas a trabajo en grupo, comunicación, resolución de problemas, aprendizaje autónomo y gestión del tiempo. EVALUACIÓN Se ha evaluado la participación en el desarrollo de las actividades, la consecución de los objetivos planteados y la claridad expositiva de la presentación. En el apartado de competencias se ha valorado la organización del trabajo, la comunicación interpersonal, el consenso en las pautas de trabajo y la responsabilidad individual. 179 Experiencia piloto para la implantación del aprendizaje colaborativo basado en proyectos de ingeniería, PBLE IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Los resultados permiten afirmar que es posible realizar una integración de conocimientos entre distintas asignaturas de la titulación, eliminando las fronteras entre asignaturas. Al tratarse de una experiencia de carácter práctico, se propicia el desarrollo de competencias a los alumnos, especialmente el trabajo en equipo. Por otro lado, los alumnos se muestran más entusiastas a la hora de enfocar su aprendizaje mediante proyectos que sustituyan a las clases magistrales tradicionales. Al haberse utilizado un grupo reducido, se ha podido realizar un seguimiento activo del trabajo realizado por éstos, de modo que el aprovechamiento sea adecuado, lo cual también requiere un esfuerzo por parte del profesor que ha de añadir a su carga docente. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA La metodología de aprendizaje colaborativo basado en proyectos en ingeniería ha sido empleada en esta experiencia. Los resultados han confirmado la viabilidad para implantar esta metodología en los estudios de grado en ingeniería. En este caso, por tratarse de un grupo reducido de alumnos, se ha podido realizar un seguimiento continuo de su aprendizaje, por lo que no se han requerido otras herramientas estadísticas. VI. CONCLUSIONES La conclusión final es que este tipo de experiencia puede y debe plantearse en el futuro, siempre y cuando se garantice la claridad en los objetivos, la adecuada coordinación, supervisión y evaluación de acuerdo a la filosofía del aprendizaje basado en proyectos en ingeniería. En general, los resultados son favorables. Fundamentalmente la experiencia ha servido para aprender como implantar la propia metodología de innovación docente planteada. Sin duda alguna, los profesores han ganado experiencia sobre como deben actuar para guiar al grupo, cambiando el rol de profesor al de facilitador del proceso de aprendizaje. Pero también la experiencia ha servido para aprender a planificar este tipo de experiencias, a plantear las habilidades a desarrollar, a definir el proyecto, a coordinarse de manera efectiva, a planificar la docencia con estas premisas y a evaluar al alumno no sólo por contenidos sino por las habilidades y competencias que desarrollan. Los alumnos han comentado que la experiencia ha sido muy interesante. Han aprendido a encontrar, evaluar y usar adecuadamente los recursos de aprendizaje y a mejoran su habilidad para trabajar en equipo. Se han fomentado las habilidades de comunicación e interrelación, fomentando la responsabilidad en el seno del grupo. En definitiva, han aprendido a aprender, según marcan las directrices del EEES. No obstante, es preciso mencionar que, para que estas tecnologías docentes sean un éxito, hace falta revisar la carga docente, investigadora y de gestión del profesorado, por lo que la adaptación al EEES no puede efectuarse sin coste. 180 Experiencia piloto para la implantación del aprendizaje colaborativo basado en proyectos de ingeniería, PBLE REFERENCIAS [1] F. Moti, L. Ilana, D. Elata, Implementing the Project-Based Learning Approach in an Academic Engineering Course. Journal International Journal of Technology and Design Education. Springer Netherlands, vol. 13 (3), pp 34-39, Jan. 2003. [2] J. C. Banks, Creating & Assessing Performance-Based Curriculum Projects: A Teacher's Guide to Project-Based Learning & Performance Assessment. Ed. Cats Publications, Edmons Wa, 1997. [3] J. B. Biggs. 2002. Aligning Teaching and Assessment to Curriculum Objectives. Available: LTSN Generic Centre at http://www.ltsn.ac.uk. [4] L. Schachterle, O. Vinther. Project-oriented Engineering Education Introduction: The Role of Projects in Engineering Education. European Journal of Engineering Education, vol 21 (2), pp 115-120, June 1996. [5] M. P. Dorado, Experiencia piloto de créditos ECTS: adaptación de una asignatura de Ingeniería Técnica Industrial. Adaptación del profesorado universitario al Espacio Europeo de Educación Superior; Dorado, M. P., Ed.; grupo PAFPU FORMAPRO, UCUA: Jaén, pp 7-12, 2005. [6] J. A. Gómez Cristóbal, J. Ordieres Meré, M. Ruiz de Adana Santiago. Metodología PBLE como guía del proceso de aprendizaje en Ingeniería. Primeros pasos en la UR. Contextos Educativos, vol. 6-7, pp 277-294, 2003. 181 Experiencia de aplicación de tutorías grupales en asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería en la Universidad de Córdoba Salas-Morera, L.; Cubero-Atienza, A.J.; Redel Macías, M.D.; García-Hernández, L.; Arauzo-Azofra, A. Dpto. de Ingeniería Rural. Área de Proyectos de Ingeniería. Escuela Politécnica Superior. Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Leonardo da Vinci, 14071, Córdoba, España E-mail: [email protected] Resumen— Se propone la realización de una nueva actividad evaluable al objeto de mantener y, si es posible, aumentar, el rendimiento académico de los alumnos, incrementar la responsabilidad en su propio proceso de aprendizaje, fomentar la capacidad de trabajo en grupo, la capacidad de expresión oral y de análisis y síntesis; y fomentar el espíritu crítico del alumno consigo mismos y con sus compañeros. Se trata de introducir, como actividad evaluable, las tutorías grupales en varias asignaturas del Área de Proyectos de Ingeniería de la UCO y analizar los resultados obtenidos en comparación con los de cursos anteriores. Palabras clave— ECTS; Engineering Education; EHEA; Tutoring. I. INTRODUCCIÓN En la Escuela Politécnica Superior de la UCO se vienen desarrollando desde el curso 2003-2004 experiencias piloto de implantación de créditos ECTS. Concretamente, en la asignatura de Proyectos de Ingeniero Técnico en Informática de Gestión se comenzó en el curso 2004-2005 [1], modificando la metodología docente hacia una enseñanza centrada en el trabajo del alumno en lugar de contabilizar exclusivamente las horas presenciales de clase. Se añadieron al programa actividades no presenciales, como realización de cuestionarios a través de Internet, inclusión de tutorías virtuales, etc. En la Figura 1 se aprecia claramente cómo la implantación experimental supuso una ruptura con las tendencias anteriores en los porcentajes de aprobados y suspensos; y con un incremento sustancial, no sólo de alumnos que superaron la asignatura en la convocatoria de febrero, sino también de sus calificaciones medias. La razón fundamental de este efecto estriba en el incremento en la responsabilidad de los alumnos sobre su aprendizaje y en que las actividades evaluables, programadas en fechas fijas, obligaban a los alumnos a estudiar al ritmo demandado por el profesor en función del desarrollo de la asignatura. Sin embargo, con el paso de los años, quizá debido a que un número cada vez más elevado de profesores van usando estas técnicas, el alumno se ve forzado a realizar un número elevado de actividades fuera del aula que han provocado una disminución importante de rendimiento, efecto que no ha sido posible atenuar ni siquiera a través de la incorporación de actividades de coordinación entre el profesorado para lograr una programación más racional de todo el trabajo del alumno, no sólo dentro de cada asignatura, sino también del curso completo. Igualmente, en la asignatura de Proyectos se han realizado desde el primer año de implantación experimental del ECTS, encuestas semanales sobre la carga de trabajo de los alumnos y la guía docente de cada año se ha realimentado con los datos obtenidos en el curso anterior, por lo que no puede decirse que el volumen de trabajo haya sido excesivo. Todo este trabajo de coordinación encuentra graves dificultades en el hecho de que son muy pocos los alumnos que se matriculan de un solo curso completo, incluso los que siguen las materias en el orden que se recomienda en el Plan de Estudios y en las Guías Docentes, sino que más 182 Experiencia de aplicación de tutorías grupales en asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería en la UCO bien van aprobando las asignaturas en orden creciente de curso y dificultad. ! Fig 1. Evolución de los resultados académicos en la convocatoria ordinaria de febrero en la asignatura de Proyectos antes y después de la implantación del ECTS. Debido a todo ello se incluyeron en la calificación del curso 2007-2008 las intervenciones en los debates virtuales; la participación en la elaboración de un glosario de términos, también virtual; y Fig 1.de Evolución de los resultados académicos en la convocatoria ordinaria de febrero asignatura antes y después el uso las tutorías virtuales (http://ucomoodle.uco.es), con en unla 10% de delaProyectos calificación final. Con de la implantación del ECTS. ello se pretendía volver a incrementar la atención de los alumnos sobre el desarrollo de la asignatura y elevar los niveles de participación en las actividades virtuales, que habían venido decayendo en los años anteriores. De nuevo se aprecia una mejora en los resultados académicos en este curso, que sólo puede deberse a las modificaciones realizadas en la programación. Sin embargo, existe un dato que llama poderosamente la atención en la evolución de los resultados: en todos los cursos registrados, incluidos aquellos en los que el porcentaje de alumnos que superaron la asignatura fue más bajo, la calificación más frecuente de los mismos fue la de notable; mientras que este curso, habiéndose obtenido un número total de alumnos aprobados más que aceptable, el número de notables disminuyó sustancialmente y no ha hubo ningún sobresaliente ni ninguna matrícula de honor. Además, se viene observando en el Centro, no solamente en esta asignatura sino en todas, incluyendo las de primer curso, un escaso nivel de asistencia a clase y de participación en general en cualquier tipo de actividad que no sea obligatoria. Por otro lado, parece que la actividad de tutorías es claramente mejorable: las tutorías individuales son muy poco o nada utilizadas debido en parte a la pasividad de los estudiantes y en parte a problemas de organización y de horarios. Sin embargo, existen otras estrategias que pueden ayudar a incrementar la productividad de las tutorías, como son las tutorías on-line, las tutorías colectivas y las tutorías de grupos, entre otras [2], de las que las dos primeras ya se usaban anteriormente en la asignatura de Proyectos. Para tratar de mantener el número de aprobados de la asignatura en los niveles actuales, pero incrementando su rendimiento y su grado de asistencia a clase y participación, se propone la inclusión de algunas nuevas estrategias para el curso próximo. 183 Experiencia de aplicación de tutorías grupales en asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería en la UCO II. OBJETIVOS A la vista de la experiencia previa en la aplicación de las nuevas metodologías docentes y de los resultados académicos registrados en los últimos años, se plantea introducir algún cambio en la manera de gestionar la asignatura con los siguientes objetivos: • Mantener y, si es posible, aumentar, el rendimiento académico de los alumnos. • Incrementar la responsabilidad de los alumnos en su propio proceso de aprendizaje. • Incrementar la participación en las actividades virtuales de la asignatura. • Fomentar la adquisición de la capacidad de trabajo en grupo. • Fomentar la adquisición o la mejora de la capacidad de expresión oral y de análisis y síntesis. • Fomentar el espíritu crítico del alumno consigo mismo y con sus compañeros. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Se plantea incluir en varias asignaturas del área de conocimiento de Proyectos de Ingeniería, la realización de actividades grupales, concretamente estas asignaturas fueron: Proyectos, de tercer curso de Ingeniero Técnico en Informática de Gestión; Proyectos de tercer curso de Ingeniero Técnico en Informática de Sistemas, ambas de 6 créditos; Seguridad e Higiene en el Trabajo, de tercer curso de Ingeniero Técnico Industrial, Especialidad en Electrónica Industrial, con 4.5 créditos; y Proyectos de segundo curso de la titulación de sólo segundo ciclo de Ingeniero en Electrónica y Automática Industrial. Las guías docentes de estas asignaturas pueden consultarse en la Web de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba [3-6], y en todas se han programado actividades de tutorías grupales como herramienta para conseguir los objetivos propuestos. Concretamente, en el curso 2008-2009, nueve horas (1 sesión de una hora y 4 sesiones de dos horas en aula), se han dedicaron a tutorías de grupo, de hasta 25 alumnos, sobre cuestiones previamente planteadas a través del foro. Se permitió que los grupos fueran formados por los propios alumnos por afinidad entre ellos. Estos grupos se dividieron en 4 subgrupos, cada uno de ellos responsable de elaborar el material de una de las sesiones de trabajo, de preparar el guión de la tutoría extraído de las preguntas surgidas durante las semanas anteriores en el foro de la asignatura, y de hacer una pequeña ponencia introductoria de un máximo de treinta minutos para centrar las ideas de cara al debate posterior y para exponer sus propias conclusiones sobre las preguntas planteadas. Parte de la documentación a manejar fue una colección de problemas que cada alumno trató de resolver individualmente en su tiempo de estudio. El resto de las cuestiones versó sobre las preguntas planteadas en el foro por todo el grupo durante las semanas previas y sobre preguntas planteadas por el profesor también con la suficiente antelación en el foro. La primera sesión, de una hora de duración, se dedicó a la presentación de los propios alumnos ante el resto del grupo y a cumplimentar una encuesta identificativa en la que se preguntaban aspectos como por ejemplo las asignaturas ya superadas previamente al matricularse de las del área de Proyectos, el número de años que llevaban cursando la titulación, en qué grado consideraban que ya tenían adquiridas ciertas capacidades propuestas en la guía docente, y el grado de utilidad que les concedían a priori para su futura vida profesional. Con esta sistemática de trabajo se persigue que los alumnos realicen un seguimiento detallado 184 Experiencia de aplicación de tutorías grupales en asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería en la UCO de las asignaturas y de los materiales didácticos que se les vayan proporcionando; que interactúen con sus compañeros, pulsando las fortalezas y debilidades de todo el grupo para poder preparar los guiones de las sesiones de tutorías; y que aumenten su capacidad de crítica y autocrítica. La evaluación de estas sesiones, que forma parte de la nota de prácticas, se compone al 50% por la nota que asigna el profesor y por la calificación media que el resto del grupo concede los ponentes de cada sesión. A su vez, esta calificación tiene cinco componentes, de las cuáles dos (calidad de la presentación en PowerPoint y grado de acierto en la selección de la temática de la sesión de tutoría) son comunes para todo el grupo, y las otras tres (expresión oral en la presentación, expresión oral en el debate; y concisión, precisión y claridad en su exposición) son individuales. También se ha incluido como novedad en una de las asignaturas, un factor de ponderación para la asistencia a las actividades presenciales, consistente en multiplicar la calificación final, siempre y cuando el resultado de cada una de las evaluaciones sea al menos de “apto”, por (X/Y)/0.8, siendo X el número de asistencias a las sesiones presenciales del alumno en cuestión e Y, el número de sesiones presenciales programadas en la asignatura. Este factor puede tomar valores entre 0 y 1.25. Fig 2. Porcentaje de alumnos matriculados en Proyectos con un número de asignaturas superadas de primer y de segundo curso. Como resultado más relevante de la encuesta identificativa que se pasó en la primera sesión de tutorías de grupos, cabe destacar que un porcentaje muy elevado de estudiantes se matriculan de las asignaturas de tercer curso de primer ciclo, con asignaturas pendientes de segundo, e incluso de primero. Concretamente, sólo el 46% de los alumnos matriculados en Proyectos (Gestión y Sistemas) tenían superadas todas las asignaturas de primero; y sólo el 4% todas las de segundo, mientras que el 58% tenían aprobadas el 50% de las asignaturas de segundo curso (Figura 2). En el caso de Seguridad e Higiene (Electrónica Industrial), el 80% de los estudiantes tenían superadas todas las asignaturas de primer curso, mientras que el 45% tenía aprobadas todas las asignaturas de segundo (Figura 3). Estos datos no dejan de resultar muy llamativos, ya que se supone, y así se especifica en la guía docente de las asignaturas, que su contenido está muy orientado a la realización de proyectos y a la actividad profesional en general, por lo que se recomienda no matricularse en ellas hasta haber superado un porcentaje muy elevado del título. Evidentemente, esta circunstancia resulta un handicap muy importante para el desarrollo de las asignaturas y para el éxi185 Experiencia de aplicación de tutorías grupales en asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería en la UCO to académico del alumnado. Fig 3. Porcentaje de alumnos matriculados en Seguridad e Higiene en el Trabajo con un número de asignaturas superadas de primer y de segundo curso. Respecto a estos mismos datos, preguntados a los alumnos de segundo curso de segundo ciclo de Ingeniería en Automática y Electrónica Industrial, se obtiene, en contraposición, que la mayoría de ellos siguen un orden lógico y tienen aprobadas la mayoría de las asignaturas de primer curso y del primer cuatrimestre de segundo curso (esta asignatura se sitúa en el segundo cuatrimestre del segundo curso), antes de matricularse de Proyectos (Figura 4). Fig 4. Porcentaje de alumnos matriculados en Proyectos de Ingeniería en Automática y Electrónica Industrial con un número de asignaturas superadas de primer curso y del primer cuatrimestre de segundo curso. Por otro lado, en la misma encuesta inicial se preguntó a los alumnos sobre su apreciación respecto a la importancia que concedían a ciertas competencias a trabajar en las asignaturas y en qué grado consideraban que las poseían ya al principio del curso (Tabla I). En ella se aprecia que las competencias aparecen valoradas en un nivel medio alto como ya adquiridas, mientras que en 186 Experiencia de aplicación de tutorías grupales en asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería en la UCO todas ellas se considera que serán importantes para la vida profesional en grado aún mayor al que presentan los estudiantes al comenzar el curso. Destaca, igualmente, que en la mayoría de los casos, los estudiantes aprecian que se ha incrementado su grado de competencia al finalizar el curso. Tabla I COMPETENCIAS PREVIAMENTE ADQUIRIDAS, GRADO DE ADQUISICIÓN DE COMPETENCIAS AL FINAL DEL CURSO E IMPORTANCIA QUE EL ESTUDIANTE LES CONCEDE PARA SU VIDA PROFESIONAL (PROYECTOS DE INGENIERÍA TÉCNICA EN INFORMÁTICA1, SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO2 Y PROYECTOS DE INGENIERO EN AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA INDUSTRIAL3) Competencia Adaptación a nuevas situaciones Análisis de situaciones de riesgo en industrias Análisis de necesidades de los clientes Búsqueda e interpretación de documentación técnica Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Capacidad de gestión de la información Capacidad de organización y planificación Comunicación oral y escrita Conceptos básicos en prevención Estimación y programación del trabajo Métodos de diseño Nuevas tecnologías (TIC) Planificación y organización estratégica Resolución de problemas Técnicas de seguridad e higiene industrial Toma de decisiones Trabajo en equipo Grado en que el alumno Grado en que el alumno Grado en que el alumno considera que le será de considera que la posee al considera que la posee al utilidad en su vida comenzar el curso finalizar el curso profesional 1 3,54 3,46 2 3,69 2,26 3 3,71 1 3,69 2 4.05 3 4,38 2,26 3,58 4,12 2,71 3,40 3,79 4,21 1 4,23 2 4,38 3 5,00 4,23 4,12 4,29 3,54 3,48 3,86 3,48 4,00 4,38 4,12 4,38 4,29 3,42 3,40 3,43 3,40 3,74 4,52 4,04 4,52 4,43 3,24 3,38 3,43 3,38 3,95 4,14 4,08 4,14 4,00 3,73 3,52 4,14 3,52 4,16 4,57 4,27 4,57 4,43 3,38 3,19 3,29 3,19 2,67 3,68 4,11 4,19 4,07 4,23 4,19 4,43 3,62 3,04 3,50 3,42 3,54 2,67 3,26 3,69 2,17 3,67 3,57 3,00 2,86 2,86 3,86 4,08 3,58 4,23 4,27 4,04 4,07 4,36 4,60 4,05 4,52 4,29 4,43 4,57 4,43 4,29 3,73 3,62 3,43 4,27 4,45 4,14 3,26 3,74 4,36 3,69 2,17 3,67 3,62 3,79 3,63 3,95 3,89 4,60 4,05 4,52 4,45 Los ítems a evaluar en las tutorías de grupos fueron: • Calidad de la presentación. Calificación común a todo el grupo. • Acierto en la selección de contenidos de la tutoría. Calificación común a todo el grupo. • Expresión oral durante la presentación. Calificación individual. • Expresión oral durante el debate. Calificación individual. • Concisión, claridad y precisión en la exposición. Calificación individual. Cada alumno asignó una calificación a todos los participantes del grupo para cada ítem y se obtuvo la media aritmética. Por su parte el profesor hizo lo mismo con cada integrante del grupo y, finalmente, se calculó la nota media entre la otorgada por el profesor y por el resto de estudiantes (Figuras 5, 6 y 7). 187 Experiencia de aplicación de tutorías grupales en asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería en la UCO Fig 5. Frecuencia acumulada de alumnos que obtuvieron una determinada calificación por parte del profesor y por parte de sus compañeros en Proyectos de Ingeniería Técnica en Informática. Fig 6. Frecuencia acumulada de alumnos que obtuvieron una determinada calificación por parte del profesor y por parte de sus compañeros en Seguridad e Higiene en el Trabajo. En el caso de Proyectos de Ingeniería Técnica en Informática, el 76% alumnos obtuvieron mejor calificación por parte del profesor que por parte de sus propios compañeros. La calificación media asignada por el profesor a los alumnos activos fue de 7.20, mientras que la otorgada por los propios estudiantes fue de 6.74. Esta actividad fue superada por el 94 %de los estudiantes activos. 188 Experiencia de aplicación de tutorías grupales en asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería en la UCO Fig 7. Frecuencia acumulada de alumnos que obtuvieron una determinada calificación por parte del profesor y por parte de sus compañeros en Proyectos de Ingeniería en Automática y Electrónica Industrial. En los casos de Seguridad e Higiene en el Trabajo y de Proyectos en Ingeniero en Automática y Electrónica Industrial, sucedió justo lo contrario: los estudiantes se valoraron, en todos los casos, más entre ellos que el propio profesor, quizá debido al tamaño de grupo más reducido en estas titulaciones. No obstante, el profesor se mostró muy satisfecho con la participación de los estudiantes en la actividad de tutorías grupales, que según la opinión de los estudiantes contribuyó notablemente a reforzar las competencias propuestas inicialmente como objetivo. IV. CONCLUSIONES Se ha puesto en práctica un plan de tutorías en grupos, en varias asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería, con el objeto de tratar de fomentar ciertas competencias en el alumnado, como por ejemplo capacidad de análisis y síntesis, expresión oral y escrita, planificación estratégica y resolución de problemas, entre otras. Tras aplicar esta técnica durante el primer cuatrimestre en la asignatura de Proyectos de tercer curso de Ingeniero Técnico en Informática de Gestión y en el segundo en Seguridad e Higiene en el Trabajo, de Ingeniero Técnico Industrial, Especialidad en Electrónica Industrial; y en Proyectos, de Ingeniero en Automática y Electrónica Industrial, los estudiantes opinan, por término medio para todos los casos, que han mejorado sus capacidades para las competencias que se deseaba trabajar en las asignaturas. La participación de los estudiantes en la evaluación de estas actividades ha resultado muy positiva. Con ella se fomenta el espíritu crítico e indirectamente se motiva la atención y la participación de todos los asistentes. Los resultados académicos son de orden parecido a los del año anterior, por lo que no puede afirmarse que este tipo de tutorías contribuya a mejorar el número de aprobados en la asignatura. Sin embargo, con un solo año de experiencia, este dato no puede ser concluyente. Por otro lado, a 189 Experiencia de aplicación de tutorías grupales en asignaturas del área de Proyectos de Ingeniería en la UCO pesar de que el porcentaje de aprobados no ha subido respecto al año anterior, sí lo han hecho las calificaciones de los alumnos que superaron las asignaturas, con más notables, sobresalientes y matrículas. Igualmente, es necesario mencionar que, a pesar de que en la guía de las asignaturas se recomienda no cursarlas hasta no tener superada una parte importante de los créditos del título, los alumnos matriculados suelen tener pendiente un elevado número de créditos de primer y segundo curso del primer ciclo, lo que repercute muy negativamente en su rendimiento. El resto de actividades programadas aparecen como muy satisfactorias por el conjunto de los estudiantes, concretamente, los cuestionarios a través de Internet, y el foro de la asignatura, se muestran como las más relevantes. REFERENCIAS [1] Salas-Morera, L; Berral-Yerón, J.; Serrano-Gómez, I.; Martínez-Jiménez, P. An Assessment of the ECTS in Software Engineering: A Teaching Experience, IEEE Trans Educ, vol. 52, no. 1, 2009, pp. 177-184. [2] Rodríguez Ortega, N. Acción Tutorial: Reflexión y Práctica. Una experiencia de Interacción Do- cente en la Universidad de Málaga, Servicio de Innovación Educativa y Servicio de Publicaciones de la Universidad de Málaga. Colección: Innovación Educativa. 2007. [3] Salas-Morera, L.; García-Hernández, L. Guía Docente de la Asignatura de Proyectos, de Tercer Curso de Ingeniero Técnico en Informática de Gestión. Web de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba. 12 pp. http://rvininf12.uco.es/sites/default/files/titulaciones/ITIGestion/asignaturas/guiasECTS/6130022_1.pdf [4] Arauzo-Azofra, A.; García-Hernández, L. Guía Docente de la Asignatura de Proyectos, de Tercer Curso de Ingeniero Técnico en Informática de Sistemas. Web de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba. 12 pp. http://rvininf12.uco.es/sites/default/files/titulaciones/ITISistemas/asignaturas/guiasECTS/6230022.pdf [5] Cubero-Atienza, A.J.; Redel-Macías, M.D. Guía Docente de la Asignatura de Seguridad e Higiene en el Trabajo, de Tercer Curso de Ingeniero Técnico Industrial, Especialidad en Electrónica Industrial. Web de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba. 12 pp. http://rvininf12.uco.es/sites/default/files/titulaciones/ITIElectronica/asignaturas/guiasECTS/9033053.pdf [6] M.D. Redel Macías, Guía Docente de la Asignatura de Proyectos, de Segundo Curso de Ingenie- ro en Automática y Electrónica Industrial. Web de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba. 14 pp. http://rvininf12.uco.es/sites/default/files/titulaciones/IAutomatica/asignaturas/guiasECTS/570015.pdf 190 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica José Luis Olivares Olmedilla, Martín Calero Lara y Manuel Cañas Ramírez Escuela Politécnica Superior. Edificio Leonardo da Vinci E-mail: [email protected], [email protected] y [email protected] Resumen— Es indudable el carácter experimental de las Titulaciones en Ingeniería y la importancia de utilizar metodologías que acerquen al alumno a técnicas de experimentación y puesta en práctica de los métodos y procedimientos estudiados. Para lo que se requiere del material y documentación adecuados. Palabras clave— Prácticas (practice), metodología (methodology), panel de instrumentos (dashboard), panel (panel), electricidad (electricity). I. INTRODUCCIÓN Con motivo de la renovación, casi en su totalidad, del equipamiento en los laboratorios de Ingeniería Eléctrica, tanto de mobiliario como de material científico-docente, así como de las instalaciones eléctricas y de datos necesarias, por la nueva ubicación en el Edificio Leonardo da Vinci en el Campus de Rabanales (al inicio del curso 08/09). Se hace necesaria una actualización de la docencia en lo que se refiere a impartir la parte experimental que corresponde a esta titulación y en aquellas en las que este Departamento tiene docencia. En esta actualización se ha de tener en cuenta la adaptación de la formación experimental a una mejora en la transferencia del conocimiento, potenciando las correspondientes competencias y dentro del marco del Espacio Europeo de Educación Superior. Nos hemos planteado diseñar un modelo básico de práctica de laboratorio para que sea realizada por el alumno con un mínimo seguimiento por parte del profesor, teniendo en cuenta los medios de seguridad eléctrica, tanto para personas como para equipos, que se han tenido en cuenta en el diseño de los nuevos laboratorios. Además se va a prestar atención a la modularidad en la elaboración del catálogo de prácticas, lo que permitirá al profesor confeccionar el programa de prácticas para una asignatura concreta lo más coordinado posible, no solo con el programa de dicha asignatura sino también con el resto de asignaturas impartidas por el departamento. II. OBJETIVOS Los objetivos que se han pretendido alcanzar son: 1. Iniciar un proceso de actualización del catálogo de prácticas y las metodologías utilizadas en el laboratorio, contemplando las directrices del Espacio Europeo de Educación Superior. Partiendo de las necesidades de conocimiento necesarias para cubrir las competencias básicas y específicas detalladas en las asignaturas del Departamento se pretende comenzar haciendo una selección de prácticas y/o ensayos experimentales que complementen a las clases magistrales donde se imparte la teoría de las asignaturas. Que permita el trabajo en grupo de los alumnos en un espacio dotado con los materiales adecuados, tanto de material eléctrico como de mobiliario, que permita un desarrollo óptimo de actividades académicas, incorporadas a la metodología que el profesor crea necesaria 191 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica para que el alumno adquiera las competencias previstas. 2. Diseño de material de laboratorio más adecuado para su manipulación por parte del alumno, teniendo en cuenta los aspectos docentes necesarios para la materia objeto de la práctica. Con vistas a completar el catálogo de prácticas mencionado en el objetivo anterior, con unidades experimentales lo más adaptadas a la forma de impartir docencia por cada profesor, se hace necesario distribuir el material en unidades modulares. Distribuidas en la mesa de trabajo de forma que permita una fácil y cómoda interconexión. A la vez que reproduzcan situaciones reales existentes en el ámbito industrial, doméstico, en definitiva profesional. Cumpliendo los requisitos de seguridad que dictan las normativas. 3. Diseño y elaboración de la documentación técnica necesaria para uso docente en las prácticas de laboratorio. Cada práctica deberá estar descrita en un documento que guíe al alumno durante su puesta en práctica, con la suficiente documentación para un óptimo aprovechamiento del material, en el que se indique no solo el material utilizado, su descripción técnica y características, tanto del material como del instrumental, sino el procedimiento a aplicar, esquemas y ejercicios a realizar, medidas a tomar, forma de reflejar los resultados, cálculos, fundamentos teóricos aplicados, etc. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Este proyecto pretende ser el inicio para empezar a trabajar en la actualización del material docente que ponemos a disposición de los alumnos, para mantener una coherencia en los métodos y procedimientos a llevar a cabo en el uso del material eléctrico. Por esto nos centraremos en el diseño de cuatro prácticas tipo, que sirvan de ejemplo para hacer extensivo los resultados al resto de prácticas, hasta completar un catálogo que cubra todas las necesidades del futuro ingeniero. Estas prácticas tipo serán: - Estudio del circuito monofásico. Concepto de impedancia compleja. Medida de impedancias. Triángulo de impedancias. Medida de tensiones. Medida de intensidades. Medida de potencia activa. Medida de potencia reactiva. Cálculo de la potencia aparente. Cálculo y medida del factor de potencia. Mejora del factor de potencia. - Estudio del circuito trifásico en estrella. Conexión a 4 hilos equilibrada. Conexión a 3 hilos equilibrada. Conexión a 3 hilos desequilibrada. Medidas de las tensiones de fase y de línea. Medida de la tensión de desplazamiento del neutro. Medida de potencia activa y reactiva. Mejora del factor de potencia. - Comprobación de instalaciones en baja tensión. Medida de la continuidad de conductores activos y protección. Medida de la resistencia de aislamiento de conductores. Medida de la corriente de fuga. Comprobación de interruptores diferenciales. - Métodos de arranque y regulación de motores mediante el uso de Autómatas Programables. Uso de contactores, resistencias de arranque y variadores de velocidad. El material necesario y/o disponible se puede clasificar en los siguientes grupos: • Instrumentos de nueva adquisición. Se ha procurado disponer de instrumentos de última generación, en su mayoría digitales y con posibilidad de transferencia de datos a ordenador. Este instrumental requiere la elaboración de unos manuales de uso con las funciones más habituales y esquemas de conexión lo más detallados posibles para que puedan ser 192 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica utilizados por personal inexperto en proceso de aprendizaje. Esta documentación ha de ser elaborada y puesta a disposición del alumno. • Material eléctrico de nueva adquisición. Al igual que el instrumental el alumno ha de familiarizarse con el material eléctrico: resistencias, bobinas, condensadores, interruptores, conmutadores, contactores, etc. Cada uno de estos elementos tiene sus características técnicas, que deben ser conocidas o al menos saber deducirlas de los parámetros que han de reflejarse en las correspondientes fichas descriptivas del material. • Material eléctrico antiguo. Este material muy variado y en buen uso tiene el inconveniente que las bornas de conexión no cumplen las normas de seguridad actuales. Para lo cual han de ser adaptadas sustituyéndolas en su totalidad. En este proceso nos encontramos que muchas de las carcasas no están preparadas para alojar las bornas de seguridad de 4mm. Es por lo que se opta por rediseñar el equipo colocándolo en el formato del material eléctrico de nueva adquisición, que se dispone en paneles de tamaño aproximado al formato A4 y colocados en un bastidor sobre la mesa. Esta disposición permite una fácil y segura manipulación del material y la posibilidad de hacerlo muy modular y configurable. • Nuevo material a diseñar. La metodología docente empleada por un profesor en ocasiones le exige disponer de un equipo en una configuración que le permita demostrar la teoría de una forma clara e intuitiva, en la que diverso material eléctrico está interconectado con una cierta complejidad y que no suele estar disponible en el mercado por su exclusivo uso docente. En estos casos se recurre a la compra de los distintos elementos que lo forman y a su ensamblaje por parte del profesor, que en este caso se haría en el formato de paneles en bastidor. • Documentación interna. Todo el nuevo material ha de ser clasificado e inventariado junto al antiguo material en uso o reciclado, lo que se hará en una base de datos que nos permita una ágil gestión de los laboratorios y un adecuado mantenimiento. Junto a esta base de datos se deberán archivar las fichas de características técnicas y/o manuales de cada uno de los equipos. En su mayoría redactados y diseñados para su uso por los alumnos y acorde a la teoría y metodología docente utilizada. • Documentación de prácticas y/o procedimientos. Los programas de prácticas actuales se apoyan en un material docente escrito, basado en el material e instrumental disponible hasta el pasado curso. Con las nuevas adquisiciones de material nos vemos obligados a la renovación de toda esta documentación e incluso diseño de nuevas prácticas o variantes de las anteriores, contemplando los nuevos equipos y materiales, que nos van a permitir nuevos procedimientos y una modernización de las prácticas. Todo esto se traduce en una gran cantidad de trabajo en el que debemos empezar fijando unas referencias de partida que sean comunes para mantener una homogeneidad en las prácticas de las distintas asignaturas del departamento. Esto permitirá coordinar las prácticas y poder mantener una continuidad entre las distintas asignaturas según se van sucediendo a lo largo del plan de estudios de una misma titulación. Otra ventaja es el compartir al máximo los recursos, equipos, materiales y laboratorios, utilizándolos por diferentes profesores obteniendo el máximo rendimiento del material. Para este trabajo se hace necesaria la ayuda de un alumno becario con un tiempo de dedicación de ocho meses a lo largo de este curso, con objeto de poder conseguir los objetivos planteados y utilizar los resultados en el próximo curso 09/10. 193 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica Este proyecto se presenta como una continuidad de la línea iniciada en anteriores proyectos solicitados por los autores, que fueron aprobados y concedidos en convocatorias anteriores. En este proyecto se pretende aprovechar los materiales adquiridos y resultados obtenidos en los citados proyectos de implantación de la metodología ECTS. ESTUDIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS TRIFÁSICOS Y DE LAS INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN Y SU VERIFICACIÓN El estudio de la constitución y de las características básicas de los sistemas trifásicos es fundamental para el posterior diseño de las instalaciones eléctricas y de la correcta interpretación de las normas y reglamentos de obligado cumplimiento. Así como de la interpretación de instalaciones ya implementadas, de su revisión y su reparación en caso de averías. Los conocimientos básicos en circuitos eléctricos trifásicos son necesarios en todas las ramas de la ingeniería, ya que independientemente de la finalidad del proyecto (eléctrico, electrónico, mecánico, informático, agroforestal, minero, obras públicas, etc.), en todos los casos se utiliza para su explotación elementos de alumbrado, equipos y/o maquinaria que requieren de la energía eléctrica. Este primer grupo de prácticas descritas en este proyecto serán de utilidad a los alumnos que cursen estudios en las titulaciones y asignaturas que se relacionan en la tabla I. Es fundamental, sobre todo en el periodo de formación, utilizar el material eléctrico con las suficientes medidas de seguridad. Y si además está diseñado para transmitir los conocimientos básicos de una forma didáctica, el tiempo de aprendizaje se reduce. Ambos aspectos se han tenido en cuenta en el equipamiento de los laboratorios del Dpto. de Ingeniería Eléctrica en el nuevo edificio Leonardo da Vinci. Pero se pretende mejorar la dotación diseñando material, a medida del temario impartido y a criterio de los docentes, lo que permitirá el desarrollo de actividades académicas adaptadas tanto en contenidos como en tiempo de realización. Otra característica fundamental del material eléctrico, en un laboratorio donde se imparte docencia, es la modularidad. Esta característica permite reconfigurar el puesto de trabajo con gran facilidad para adaptarlo a nuevos ensayos y/o experimentos. Se consigue un rendimiento más elevado del material. Es objetivo de este proyecto diseñar alguno de estos módulos para su uso en diferentes prácticas. Estos módulos se denominan paneles ya que consiste en distribuir las conexiones y elementos eléctricos en un panel de formato A4 de un material denominado baquelita, de excelentes características como aislante eléctrico y de gran resistencia mecánica. Estos paneles se colocan en un bastidor de aluminio que se encuentra en el puesto de trabajo del alumno, con hasta dos niveles para colocar los paneles. El formato A4 elegido permite una fácil manipulación cada vez que es necesario reconfigurar el puesto distribuyendo los paneles en el bastidor. Otro formato posible es el A3 si el número de elementos que constituyen el módulo es elevado, pero conservando idéntica la cota vertical con el formato A4. 194 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica TABLA I Asignaturas objeto de aplicación de la actividad Titulación Curso Asignatura Carácter Alumnos I.T.I. en Electricidad 1º Fundamentos de Ingeniería Eléctrica Obligatoria I.T.I. en Electricidad 1º Electrometría Troncal 51 I.T.I. en Electricidad 2º Circuitos Troncal 76 I.T.I. en Electricidad 2º Instalaciones Eléctricas Troncal 60 I.T.I. en Electricidad 3º Ampliación de Instalaciones Eléctricas Obligatoria 50 I.T.I. en Electricidad 3º Autómatas programables Optativa 10 I.T.I. en Electrónica Industrial 1º Teoría de Circuitos Troncal I.T.I. en Mecánica 2º Fundamentos de Tecnología Eléctrica Troncal 168 I. en Automática y Electrónica Industrial 1º Máquinas Eléctricas Troncal 10 Fig. 1. Bastidor vertical en la mesa de trabajo, donde se alojan los paneles del material. RELACIÓN DE PRÁCTICAS Práctica nº 1.- Estudio de las tensiones disponibles en un sistema trifásico. Medición de las tensiones disponibles en un sistema trifásico a 4 hilos. Valor eficaz de las tensiones de fase y de las tensiones de línea. Utilizar el osciloscopio para la medida de las tensiones de fase y de línea, medida de los desfases con respecto a la primera fase. Trazar el diagrama fasorial de las tensiones del sistema trifásico. Determinar la secuencia de fases. ‣ Paneles necesarios: panel nº 1 ‣ Tiempo de realización: 1,5 horas Práctica nº 2.- Estudio de una carga trifásica conectada en estrella. - Estrella equilibrada conectada a 4 hilos. Medida de las tensiones de fase y de línea. Medida de las intensidades de fase y neutro. - Estrella desequilibrada conectada a 4 hilos. Medida de las tensiones de fase y de línea. Medida de las intensidades de fase y neutro. - Estrella equilibrada conectada a 3 hilos. Medida de las tensiones de fase y de línea. Medida de las intensidades de fase y tensión de desplazamiento del neutro. 195 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica - Estrella desequilibrada conectada a 3 hilos. Medida de las tensiones de fase y de línea. Medida de las intensidades de fase y tensión de desplazamiento del neutro. - Trazar el diagrama fasorial completo de tensiones e intensidades en cada caso. - Simulación de fallos utilizando los instrumentos de medida para observar las consecuencias de la desconexión del neutro y/o de alguna de las líneas. Discusión e interpretación de las observaciones. - Paneles necesarios: paneles nº 1, nº 2 y nº 4. Tiempo de realización: 2,0 horas Práctica nº 3.- Estudio de una carga trifásica conectada en triángulo. - Triángulo equilibrado. Medida de las tensiones de fase. Medida de las intensidades de fase y de línea. - Triángulo desequilibrado. Medida de las tensiones de fase. Medida de las intensidades de fase y de línea. - Trazar el diagrama fasorial completo de tensiones e intensidades en cada caso. - Simulación de fallos utilizando los instrumentos de medida para observar las consecuencias de la desconexión de alguna de las líneas o de las fases. Discusión e interpretación de las observaciones. - Paneles necesarios: paneles nº 1, nº 3 y nº 4. - Tiempo de realización: 1,0 hora Práctica nº 4.- Medida de potencia en un circuito trifásico. - - Método de los tres vatímetros o por fase. Medida de la potencia activa y reactiva en las fases de la carga trifásica. - - Método Aron. Medida de la potencia en cargas conectadas a tres hilos, activa y reactiva si la carga es equilibrada y activa si la carga es desequilibrada. - Cálculo del factor de potencia y trazado del triángulo de potencias, por fase y total. - Mejora del factor de potencia añadiendo una carga trifásica reactiva en configuración estrella o en configuración triángulo. - Paneles necesarios: paneles nº 1, nº 2, nº 3 y nº 4. - Tiempo de realización: 2,0 horas (a) panel nº 1 (b) panel nº 2 (c) panel nº 3 (d) panel nº 4 Fig. 2. Paneles que se han diseñado, fabricado y utilizado en el laboratorio 196 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica CARACTERÍSTICAS Y DISEÑO DE LOS PANELES Panel nº 1 - Interruptor trifásico tetrapolar. Descripción: El elemento principal es un interruptor tetrapolar con una toma trifásica de entrada y tres tomas trifásicas de salida. Todas las tomas con bornas de seguridad de 4mm., en las tres líneas y el neutro. También incluye una toma de protección a tierra. Finalidad: A la entrada del panel se aplican las tensiones de la toma trifásica disponible en la mesa (esta puede ser monofásica o trifásica de 40V, de 280V, de 220V ó una tensión ajustada en la fuente variable entre 0 y 380V). Las salidas del panel pueden ser utilizadas para alimentar cargas trifásicas y/o monofásicas además de las posibles sondas de medida de los instrumentos que se utilicen en el ensayo. El interruptor del panel va ha permitir cortar la alimentación al circuito en ensayo para su manipulación, sin necesidad de cortar la alimentación de la mesa de la cual se alimentan para su funcionamiento: los instrumentos de medida, el ordenador, etc. Panel nº 2 – Transformadores de medida de intensidad. Descripción: En el panel se encuentra trazada una línea trifásica de 4 hilos con una conexión de entrada y otra de salida. A cada una de las líneas se conecta en serie el primario de un transformador de intensidad y el secundario está preparado para conectar el circuito amperimétrico de un instrumento de medida. El secundario consiste en una bobina toroidal cuyo cuerpo se fija en carril DIN. El cable de la línea a medir hace de primario y se conecta al panel en bornas de seguridad de 4mm. Este cable puede hacerse pasar una o más veces por el interior del toroide secundario, permitiendo cambiar la relación de transformación. Finalidad: Este panel intercalado en una línea trifásica nos permitirá medir intensidades de línea con amperímetros cuyo máximo alcance es inferior a la intensidad a medir. Panel nº 3 – Carga trifásica en estrella. Descripción: En el panel se encuentra trazada una línea trifásica de 4 hilos con una conexión de entrada (lado izquierdo) y otra de salida (lado derecho). A esta línea se conecta una carga trifásica en estrella a cuatro hilos. La carga realmente no se encuentra en el panel sino que están las bornas necesarias para la inserción de los elementos pasivos que constituirán la carga. Todas las líneas de alimentación a la carga, incluida el neutro, están interrumpidas para ser unidas con puentes de 19mm. Todas las conexiones se presentan en bornas de seguridad de 4mm. También incluye una toma de protección a tierra. Finalidad: A la entrada del panel se aplican las tensiones de la toma trifásica disponible en la mesa (esta puede ser trifásica de 380V, de 220V ó una tensión ajustada en la fuente trifásica variable entre 0 y 380V), aunque es preferible utilizar la salida del panel nº 1. En la estrella podemos utilizar resistencias, bobinas o condensadores, en sus diferentes configuraciones, para conseguir impedancias resistivas, inductivas o capacitivas. Esto nos permite trabajar con una estrella equilibrada ó desequilibrada. Mediante la conexión o desconexión de los puentes de 9mm., podemos poner la estrella a tres o cuatro hilos, además de insertar en su lugar los amperímetros para la medida de las intensidades en cada fase y de neutro. La salida del panel puede ser utilizada para alimentar otras cargas trifásicas y/o monofásicas ó también la entrada de otro panel. Los elementos pasivos que se utilizarán para constituir la estrella trifásica son resistencias, inductancias y capacidades, dispuestos en elementos individuales sobre zócalos de inserción con 197 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica bananas de 4mm., para ser introducidos en las bornas de seguridad de 4mm. colocadas en el panel. En el diseño del panel se ha tenido en cuenta poder utilizar los zócalos de 19mm. del nuevo material que se ha adquirido, pero también se podrán utilizar los zócalos de 44mm. que ya se tenía anteriormente, aprovechando el antiguo material. Panel nº 4 – Carga trifásica en triángulo. Descripción: En el panel se encuentra trazada una línea trifásica de 4 hilos con una conexión de entrada y otra de salida. De esta línea se traza una carga trifásica conectada en triángulo. La carga realmente no se encuentra en el panel sino que están las bornas necesarias para la inserción de los elementos pasivos que constituirán la carga. Todas las líneas de alimentación a la carga, y también las fases del triángulo, están interrumpidas para ser unidas con puentes de 19mm. Todas las conexiones se presentan en bornas de seguridad de 4mm. También incluye una toma de protección a tierra. Finalidad: A la entrada del panel se aplican las tensiones de la toma trifásica disponible en la mesa (esta puede ser trifásica de 380V, de 220V ó una tensión ajustada en la fuente variable entre 0 y 380V), aunque es preferible utilizar la salida del panel nº 1. En el triángulo podemos utilizar resistencias, bobinas o condensadores, en sus diferentes configuraciones, para conseguir impedancias resistivas, inductivas o capacitivas. Esto nos permite trabajar con un triángulo equilibrado ó desequilibrado. Mediante la conexión o desconexión de los puentes de 9mm., podemos insertar los amperímetros para la medida de las intensidades en cada fase y línea. La salida del panel puede ser utilizada para alimentar otras cargas trifásicas y/o monofásicas ó también la entrada de otro panel. Panel nº 5 – Cuadro principal. Descripción: Formado por 3 interruptores automáticos y tres protecciones diferenciales, de forma que se puedan conectar o no la protección diferencial. Finalidad: Un interruptor automático tetrapolar en cabecera y dos interruptores automáticos que se pueden conectar en serie del anterior (uno bipolar para circuito de alumbrado y otro tetraporlar para circuito de fuerza). Acompañan a los interruptores automáticos otros interruptores diferenciales para estudiar la protección de las personas. La protección diferencial principal es un relé diferencial regulable y selectivo que actúa sobre el interruptor automático principal para el estudio de la selectividad en las protecciones diferenciales. El conexionado está estudiado de forma que la conexión de los interruptores automáticos y los diferenciales queda a criterio del usuario, con objeto de dejar abierta la práctica a cualquier necesidad. Panel nº 6 – Receptor alumbrado general y emergencia. Descripción: Representa un receptor de alumbrado general formado por una bombilla incandescente y una luminaria autónoma de emergencia. Finalidad: Permite disponer de receptor de alumbrado general con su correspondiente interruptor y de alumbrado de emergencia dispuesto de forma que la conexión de ambos pueda hacerse de forma diferente para probar el efecto que produce la falta de suministro eléctrico y/o la actuación de las protecciones. 198 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica Panel nº 7 – Receptor arrancador motor. Descripción: Representa un arrancador clásico de motores basado en interruptor seccionador con fusibles, contactor y relé térmico. Finalidad: Sistema que permite arrancar un motor trifásico de inducción en arranque directo por el sistema clásico de interruptor y contactor y pulsador de marcha y paro. La disposición de los diferentes elementos permite el conexionado a voluntad del alumno, según qué tipo de práctica se pretenda ver. Así se permite que el motor pueda no estar protegido, o que el arranque sea directo de forma manual, etc. Panel nº 8 – Simulador de fallos de aislamiento. Descripción: Compuesto de diferentes resistencias y conmutador de diferentes posiciones que conecta las diferentes resistencias y provoca diferentes fallos en la instalación que se estudia. Finalidad: Consiste en insertar este panel en la instalación de estudio y según se actúe con el conmutador se introducen una resistencia que producirá una disminución de la resistencia de aislamiento que la instalación presenta entre fases o entre estas y tierra. Aquí se estudia el diferente comportamiento que tienen los diferentes elementos de protección de la instalación. Panel nº 9 – Simulador de fallo en fases (faltas serie). Descripción: Formado por diferentes resistencias que se conectarán en serie con una de las fases, por medio de un conmutador en carga. Finalidad: El conmutador permite conectar en serie en alguna fase, una resistencia, que cuando el circuito entre en carga producirá una caída de tensión anormalmente elevada en la fase en estudio, y mal funcionamiento del receptor. Las combinaciones son varias. Panel nº 10 – Simulador de permutación entre conductor neutro y conductor de protección. Descripción: Compuesto por un doble conmutador de contactos conmutados. Finalidad: El conmutador descrito permite permutar los conductores neutro y de protección sin interrupción ni solape, por lo que el receptor no se ve afectado en su funcionamiento. Permite estudiar la continuidad del conductor de protección de vital importancia en una instalación eléctrica, además evitar la confusión de ambos conductores ya que ambos se encuentra conectados a tierra (aunque en diferentes lugares). IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Durante el curso 08/09 se presentó este proyecto a la “Convocatoria interna de la Escuela Politécnica Superior para la implantación de la metodología ECTS en el curso 2008/2009”, en la que fue aceptado y financiado. Durante ese año los paneles fueron diseñados y fabricados, para ser utilizados durante el curso 2009/2010. Se fabricaron en una primera fase los paneles 1, 2, 3 y 4 (el resto de paneles se implementarán próximamente). Han sido utilizados por primera vez en las prácticas de la asignatura “Circuitos” del segundo curso en la especialidad de I.T.I. en Electricidad. Para la realización de las prácticas los alumnos se han repartido en 3 grupos de unos 18 alumnos por grupo. Distribuidos en el laboratorio en 9 mesas, trabajando por parejas. Los resultados observados durante la realización de las prácticas utilizando este material son: - Un uso cómodo del material al estar distribuido en los bastidores de la mesa, con una rá199 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica pida y fácil identificación de los diferentes elementos: líneas de conexión, instrumentos, elementos pasivos, interruptor general, cables y puntos de conexión, etc. - Motivación en la realización de la práctica al usar este material al comprender rápidamente el proceso a realizar mediante la documentación facilitada, relacionada con el material. Fig. 3. Laboratorio utilizado para prácticas de Circuitos Fig. 4. Paneles en el bastidor de la mesa de prácticas. Fig. 5. Guión de la práctica de circuitos trifásicos en estrella. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Para evaluar la experiencia se ha elaborado un cuestionario que se ha ofrecido a los alumnos para su realización a través de la plataforma virtual. En el cuestionario se han planteado siete cuestiones con la posibilidad de responder el grado (entre 1 y 5) de desacuerdo o de acuerdo con la cuestión planteada. Siendo 1 muy en desacuerdo y 5 muy de acuerdo. Salvo la primera en la que se daban cuatro respuestas a elegir una. Han participado 25 alumnos con los resultados que se muestran en la fig. 6. 200 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica Fig. 6. Encuesta de autoevaluación realizada por los alumnos VI. CONCLUSIONES Se ha podido comprobar que el uso de un material adecuado permite una clase más dinámica, observando que favorece la autonomía y el autoaprendizaje del alumno, sintiéndose más seguro en el manejo de material e instrumental. Aunque no es objeto de este proyecto, se tiene presente la posibilidad de que en un futuro se pueda ofrecer a los alumnos el uso libre pero controlado del laboratorio, fuera de las horas de clase, siempre y cuando se cuente con el personal necesario para poder ofrecer este servicio. 201 Adecuación del material y documentación para prácticas de laboratorio en el Dpto. de Ingeniería Eléctrica REFERENCIAS [1] Guías docentes de las asignaturas. Disponible en: http://rvininf12.uco.es/node/23 [2] M.Calero, J.L.Olivares y M.Cañas. Referencia: RES-300. “Equipamiento y metodologías para prác- ticas de laboratorio en Ingeniería Eléctrica”. 17 CUIEET-Congreso Universitario de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas. Septiembre de 2009. [3] RD 842/2002, Reglamento electrotécnico para la baja tensión e instrucciones técnicas comple- mentarias, (2002). [4] RD 3275/1982 Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en centrales eléctricas, subestaciones y centros de transformación. [5] Catálogo sistema UniTrain-I Multimedia Desktop Lab, Lucas-Nülle, (2008). [6] Catálogo Compact Selección de programas de ensayo, Lucas-Nülle. [7] Catálogo Material didáctico Centro de formación, Schneider electric, (2008). [8] Catálogo Instalaciones Eléctricas, DeLorenzo. [9] Catálogo EEM Máquinas eléctricas, Lucas-Nülle. [10] Catálogo Microlab, DeLorenzo. [11] Material de laboratorio. Disponible en: www.sidilab.com [12] Material de laboratorio. Disponible en: www.lucas-nuelle.de/819/Homepage.htm 202 Herramienta virtual para la coordinación de Actividades Transversales en asignaturas de Ingeniería Fco. Ramón Lara Raya1, Ezequiel Herruzo Gómez2, Joaquín Lovera Candela3 Escuela Politécnica Superior, Campus de Rabanales, Ctra. Madrid-Cádiz, 396 A, 14014 Córdoba 1E-mail: [email protected], 2E-mail: [email protected], 3E-mail: [email protected] Resumen— Se describe una herramienta tipo web, mediante la cual se dan a conocer, al colectivo potencialmente interesado, las actividades transversales propuestas por el profesorado, permitiéndole adherirse a las mismas de forma automática, mejorando su difusión, coordinación y programación. Palabras clave— Herramienta Web (Web Tool), Coordinación (Coordination), Actividades Transversales (Transverse Activities). I. INTRODUCCIÓN El nuevo espacio docente en el que se desarrollan los Títulos impuestos por el denominado Espacio Europeo de Educación Superior (en adelante EEES), hace necesario un nuevo enfoque en el modelo enseñanza-aprendizaje, en el que el alumnado, además de formarse académicamente a través de los contenidos propios de las asignaturas, ha de recibir una formación integral basada en Competencias [1], las cuales son adquiridas de muy diversas formas: desde la clásica lección magistral hasta el trabajo autónomo y personal, pasando por un elevado, a veces, número de Actividades Académicas, entre las que se encuentran aquellas que por su naturaleza podrían denominarse como Actividades Transversales. Al hablar de Actividades Transversales queremos hacer referencia a aquellas que, aun siendo originariamente concebidas para complementar una determinada materia, podrían a su vez servir como complemento formativo de otras, con tan sólo modificar leves matices o enfoques de las mismas, pudiendo ser por tanto propuestas por más de un profesor de forma conjunta y coordinada, lo que sin duda redunda en beneficio del alumnado, quien a través de una misma actividad observa cómo se pueden conjugar diversas aplicaciones pertenecientes a diferentes campos del saber, de manera integradora, favoreciendo además la coordinación de contenidos entre las materias implicadas. Existe un gran número de actividades que pueden estar enmarcadas dentro de este tipo: conferencias, charlas, jornadas técnicas, seminarios, visitas técnicas a empresas y/o instalaciones, excursiones, asistencia a ferias de muestras, exposiciones, museos, concursos de ideas, proyectos, etc. Uno de los principales inconvenientes de la coordinación de este tipo de actividades programadas por el profesorado, ya sea dentro de un mismo curso, una titulación o conjunto de ellas, es la falta de información, difusión y certeza en la fecha exacta de celebración de las mismas, ya que intervienen factores externos al propio profesorado proponente (disponibilidad del Organismo, Empresa o Institución participante, necesidades de Transporte, limitación del número de asistentes,…). Todo ello hace que, en muchas ocasiones, actividades programadas con mucha antelación finalmente no se puedan celebrar debido al escaso nivel de participación, bien por falta de información o ineficiente difusión de la mismas, o bien por coincidencia con otras actividades pro- 203 Herramienta virtual para la coordinación de Actividades Transversales en asignaturas de Ingeniería puestas. Por otro lado, existen ocasiones en las que las actividades programadas requieren de modificación en su fecha de celebración, alteraciones en el orden en que se desarrollarán u otras rectificaciones, de difícil previsión y coordinación. La herramienta que se describe en este trabajo trata de dar solución a este tipo de problemas, facilitando la labor de difusión e información sobre las actividades propuestas por el profesorado de las Titulaciones de Ingeniería e Informática impartidas en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba. Además, si así se desea, se puede permitir tanto al alumnado como al profesorado adherirse a las actividades programadas de forma automática. También permite comunicar cambios o alteraciones en las actividades programadas, enviando alertas y mensajes tanto a los miembros ya inscritos como a los potencialmente interesados en participar en las mismas. Con todo ello se fomenta el mayor éxito de las actividades planteadas, elevando el nivel de participación, se facilita además su coordinación, así como una distribución uniforme y coherente, evitando solapamientos y concentraciones indeseadas de este tipo de actividades. Aunque como ya se ha descrito, el trabajo se desarrolla sobre titulaciones de Ingeniería e Informática, la herramienta es totalmente ampliable y adaptable a Titulaciones de cualquier índole, ya que las actividades no son cerradas, sino que son generadas y propuestas por el profesorado correspondiente. II. OBJETIVOS A raíz de lo expuesto en el apartado anterior, se pueden esbozar los siguientes objetivos principales, los cuales son cubiertos a través de la herramienta que posteriormente detallaremos: - Dar difusión a las actividades propuestas por el profesorado, haciendo llegar la información al mayor número posible de miembros del colectivo universitario potencialmente interesado en las mismas, fomentando así el aumento del nivel de participación. - Facilitar la adhesión y participación del colectivo interesado (profesorado y alumnado), de forma automática (si así se desea), sin requerir de la intervención directa del profesorado proponente. - Servir de medio para la coordinación de actividades similares, así como de materias con intereses comunes, bien por sus contenidos, bien por las metodologías empleadas, evitando solapamientos y concentraciones indeseados. - Establecer un cronograma de actividades coherente en tiempo y contenidos, favoreciendo la coordinación no sólo entre materias dentro de un mismo curso y/o Titulación, sino también entre Titulaciones con cursos y/o materias comunes o afines. - Crear un repositorio de actividades celebradas por curso académico, que permita evaluar a posteriori el nivel de participación, el número de actividades e interés suscitado por las mismas, lo que constituye una realimentación básica en cualquier proceso que requiera un análisis y/o evaluación de calidad. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Tras varios años de implantación experimental del Sistema de Transferencia de Créditos Europeo (en adelante ECTS) en las diferentes Titulaciones impartidas en la Escuela Politécnica Superior de Córdoba [2], el principal caballo de batalla ha sido la Coordinación, lo que se ha traducido en 204 Herramienta virtual para la coordinación de Actividades Transversales en asignaturas de Ingeniería tratar de evitar solapamientos entre materias, detección de vacíos o deficiencias en contenidos, fomento de propuestas de actividades conjuntas entre diferentes asignaturas, animar al profesorado a utilizar criterios comunes de calificación... Con este fin, ya en el curso 2007/2008 se ideó una herramienta tipo web para la titulación de Ingeniería Técnica Industrial en la especialidad de Mecánica [3], la cual constaba de un repositorio de conceptos, definiciones y metodologías, que el Ingeniero debe conocer y utilizar a lo largo de sus estudios universitarios. Con esto se pretendía que la parte del tiempo que el profesorado invierte en refrescar estos contenidos y que por tanto, se pierde en avanzar en los de la propia materia, se redujese al máximo, remitiendo al alumnado a consultar este repositorio siempre que así lo necesitase. Además sirvió para que el profesorado expresase las necesidades teóricas del alumnado para afrontar con ciertas garantías sus asignaturas, lo que a su vez favoreció la detección de lagunas en los contenidos impartidos. A medida que se fue avanzando en el diseño y concepción de esta herramienta fueron apareciendo nuevas ideas y aportaciones que, con el tiempo, se convirtieron en el eje fundamental de la que se presenta en este trabajo y es la coordinación de Actividades Transversales, a través de una aplicación tipo Web, cuyas funcionalidades y posibilidades se describen a continuación. Empezaremos por describir brevemente las partes de que consta, para posteriormente detallar el proceso, tanto de generación y publicación de una nueva actividad, su edición, modificación y en su caso eliminación, así como el procedimiento de consulta y adhesión a una actividad ya programada por parte de los interesados. Lo primero que encontramos al acceder a la web residente de la aplicación es, aparte del correspondiente texto de bienvenida, un botón de Actividades Programadas del que penden tres botones de accesos respectivos a Consultar Actividades, Generar Actividad nueva y Actividades realizadas, (Fig. 1). Empezaremos por describir el procedimiento para la generación de una nueva actividad, dejando para más tarde tanto el de consulta de actividades aún pendientes de celebración, así como las ya realizadas. Fig. 1. Pantalla de bienvenida a la aplicación GENERACIÓN DE NUEVA ACTIVIDAD Cada profesor puede generar y publicar una nueva actividad, simplemente haciendo click en la opción Generar actividad nueva, del menú de opciones dentro de Actividades Programadas. Para 205 Herramienta virtual para la coordinación de Actividades Transversales en asignaturas de Ingeniería evitar la generación de actividades por personas ajenas a las interesadas y con el fin de minimizar al máximo el riesgo de sabotaje o uso malintencionado, la aplicación sólo reconoce actividades generadas desde usuarios con correo electrónico perteneciente al dominio uco.es. Para ello requiere una dirección de correo desde la que confirmar el alta solicitada y dicha dirección de correo debe ser de las asignadas desde la propia UCO. El proceso es pues, el siguiente: 1. Una vez que el profesor ha accedido a la aplicación a través del botón anteriormente reseñado, se abre un cuadro de diálogo (Fig. 2) en el que se solicita una serie de información, entre la que destacan la obligatoriedad de indicar el número máximo de participantes (si es que existe) de forma que la aplicación impida la adhesión de interesados una vez cubierto el cupo indicado. También se solicita el lugar de celebración, pudiendo elegir entre Córdoba Capital, Provincia y Otra, con el fin de facilitar la coordinación con otras actividades que pudieran celebrarse de manera simultánea, facilitando así la coordinación. La aplicación también permite decidir al profesor proponente si la inscripción en la actividad de los alumnos interesados se puede realizar de forma automática, es decir, sin la intervención directa del profesor, lo que facilita mucho la labor de gestión de la misma. En este sentido, de igual manera que ocurre con la propuesta de la actividad, sólo se permite la inscripción a través de un correo de confirmación con el dominio uco.es, con el fin de evitar posibles usos malintencionados o ataques a la aplicación. Por último se seleccionará el perfil del profesorado que pudiera tener interés en conocer la propuesta de la actividad, bien por estar relacionada con su campo de estudio, bien porque pudiera interferir en el normal desarrollo de las clases, o para facilitar la coordinación, evitar solapes con otras actividades, etc. En cualquier caso, también recibirán un correo electrónico de aviso, todos los miembros de la EPS adscritos a las noticias de difusión del Centro. Fig. 2. Formulario de generación de nueva actividad 2. Una vez terminado con el proceso de cumplimentación del formulario se hace click sobre el botón enviar. La aplicación envía entonces un mensaje de forma automática a la dirección de correo del profesor que creó la actividad, solicitándole la confirmación del alta de la actividad. El procedimiento de confirmación es muy sencillo. En el cuerpo del correo que es la aplicación envía aparece un link, el cual se debe clickear, para confirmar la generación de la actividad. El resto de operaciones es transparente al usuario, no te206 Herramienta virtual para la coordinación de Actividades Transversales en asignaturas de Ingeniería niendo que realizar ninguna otra acción. Una vez confirmada el alta de la actividad, ésta queda registrada y publicada en la aplicación, dentro del apartado: Consultar actividades. De igual forma, tal y como se comentó anteriormente, el profesorado potencialmente interesado en dicha actividad recibirá un correo electrónico, alertándole de la existencia de ésta. También recibirá el mismo correo todos los miembros (profesores y alumnos) adscritos a la lista de correo de Novedades de la EPS, con objeto de dar mayor difusión a los eventos que aquí se publiquen, llegando no sólo al colectivo de profesores, sino también al de alumnos. CONSULTA/INSCRIPCIÓN A UNA ACTIVIDAD Una vez generada la actividad, ésta podrá ser consultada por cualquier usuario, accediendo a través del botón correspondiente de Consultar actividades. En ese momento aparece un listado con el nombre de las actividades programadas durante el actual curso académico, indicando el nombre de la actividad, la fecha de celebración, así como el número de participantes inscritos hasta el momento. Si ya se hubieran inscrito el total de participantes posibles, entonces aparecería la palabra completo. Si se desea obtener una información más detallada de las actividades listadas se podrá hacer click sobre ellas, apareciendo información adicional que se incluyó a la hora de darla de alta, como es una descripción de la actividad en cuestión, el lugar y fecha de celebración, el número máximo de participantes, el profesor responsable y su correo electrónico. En este caso y con el fin de evitar mal uso del mismo, se ha sustituido el signo @ por la palabra entre corchetes [ARROBA]. En este punto, aquellos interesados en inscribirse a la actividad, pueden hacerlo (si es que se seleccionó esa opción cuando la actividad se generó) haciendo click sobre la opción INSCRIBIRSE, que aparece en el margen inferior derecho (Fig. 3) Fig. 3. Pantalla de consulta de actividad e inscripción a la misma Al igual que en el caso de alta de nueva actividad, la inscripción debe realizarse a través de un proceso de confirmación mediante correo electrónico, el cual también debe pertenecer al dominio uco.es. Para ello, una vez que el interesado ha seleccionado la opción INSCRIBIRSE se abrirá un cuadro de diálogo en el que se solicita el nombre, apellidos, DNI y correo electrónico del solicitante. El sistema dará un mensaje de error en caso de que la dirección de correo no pertenezca a las asignadas por la UCO. Una vez completado se selecciona el botón Enviar y el interesado recibirá un correo electrónico, 207 Herramienta virtual para la coordinación de Actividades Transversales en asignaturas de Ingeniería semejante al que se recibe al dar de alta una nueva actividad, informando al usuario de que va a ser inscrito en una actividad, para lo cual solicita su conformidad haciendo click en el link que se adjunta en el cuerpo del correo. Una vez hecho esto la inscripción es ya efectiva. EDICIÓN DE UNA ACTIVIDAD YA GENERADA En ocasiones puede ser necesarias modificaciones de alguno o algunos de los apartados que se rellenaron al generar la actividad, como por ejemplo fecha de celebración o el número de participantes. Igualmente es posible que por algún motivo la actividad finalmente no pudiera celebrarse, por lo que sería necesaria su cancelación o eliminación. Por tal motivo, la aplicación permite que una actividad ya generada pueda ser editada. Para ello habrá de seleccionarse desde el listado de actividades, accediendo a través de la opción Consultar Actividades. Una vez seleccionada la actividad, aparece en el margen superior derecho la opción EDITAR (Fig. 3), que da acceso a una pantalla de diálogo que advierte de que sólo podrá modificar una actividad si es el profesor responsable que la dio de alta. Para comprobarlo se solicita el correo electrónico y vuelve a producirse un proceso de verificación, en el que se envía un correo electrónico al profesor responsable, indicándole que se va a proceder a realizar una modificación en la actividad que creó, para lo que es necesario acceder al link que se acompaña en el cuerpo del correo. Una vez confirmado se accede nuevamente a la pantalla de edición de la actividad (Fig.2) y una vez concluidas las modificaciones se guardan los cambios realizados, mediante un proceso de doble confirmación con el fin de evitar errores, tras lo cual tienen efecto los cambios realizados y siendo nuevamente notificados a los miembros potencialmente interesados. CONSULTA DE ACTIVIDADES YA REALIZADAS Con el propósito de crear un registro que permita la revisión y mejora de las actividades propuestas, se añade la opción de listar las actividades ya realizadas en el curso actual, así como en anteriores cursos académicos. En un primer listado aparece el nombre de la actividad, la fecha de realización, así como el número de participantes. Si se desea mayor información basta hacer click sobre la actividad en cuestión. Se estima muy conveniente esta opción, ya que permitirá analizar las circunstancias por las que determinadas actividades no tuvieron el interés esperado, así como facilitar la coordinación y coincidencia de futuras ediciones de las mismas, permitiendo que el profesorado sea conocedor de las actividades que otros profesores proponen a lo largo del curso académico. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD A pesar de que la idea que da sustento al presente trabajo fue gestada hace tiempo, como ya se ha comentado, su completa funcionalidad no ha sido desarrollada y concebida hasta mediados del presente curso 2009/2010, haciéndola extensiva al resto de las Titulaciones impartidas en la Escuela Politécnica Superior. La dificultad que entraña la integración de múltiples disciplinas y la gestión que de la información debe hacerse para dar la mayor difusión posible a los interesados, es la responsable de que aún se encuentre en fase de pruebas, no pudiendo aportar hasta la fecha resultados de su uso por parte del profesorado, si bien se espera que tanto el grado de aceptación, como de utilización sea alto, dado el interés que ha despertado en cuantos círculos se ha presentado. 208 Herramienta virtual para la coordinación de Actividades Transversales en asignaturas de Ingeniería Es intención de los promotores de esta idea el hacer públicos dichos resultados en cuanto estén disponibles, por lo que todos aquellos interesados en los mismos pueden ponerse en contacto con los autores, quienes gustosamente se los remitirán en el menor tiempo posible. La disponibilidad está actualmente restringida al profesorado que imparte docencia en la Escuela Politécnica Superior. Aun así, se ha comentado su fácil adaptación a cualquier Título y Experiencia, dado que se trata de actividades, muchas de ellas de carácter abierto y general, siendo detalladas por el profesorado proponente, por lo que no se descarta que unos buenos resultados en este Centro puedan generar nuevas inquietudes en otras Titulaciones, una vez sean públicos los beneficios y utilidades de la herramienta aquí descrita. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Como ya se ha comentado, la aplicación aún se encuentra en fase de pruebas, por lo que no es posible extraer resultados concluyentes. Sí se puede, en cambio, comentar muy positivamente la inquietud despierta tanto en el profesorado implicado directamente en su desarrollo, como en aquel a quien ha sido presentada. VI. CONCLUSIONES Se ha diseñado una herramienta de fácil uso, segura y abierta [4] que permita, por un lado, dar a conocer las actividades propuestas por el profesorado que imparte docencia en la Escuela Politécnica Superior de Córdoba, promoviendo la participación en las mismas a través de un adecuado canal de difusión y de fácil acceso. Por otro lado se persigue una programación de actividades lo más coherente posible, evitando una sobrecarga y concentración indeseada de las mismas, impulsando así la labor de coordinación y fomentando la cooperación entre el profesorado mediante una adecuada propuesta de actividades conjuntas, que sean además útiles para el alumnado de forma integradora en varias materias, facilitando también el desarrollo y evaluación de las denominadas Competencias Transversales [5]. Es intención de los autores que ésta sea la primera versión de una aplicación, llamada a formar parte de las herramientas que el profesorado demanda a la hora de afrontar la tarea de coordinación. Para ello, el grado de uso y nivel de aceptación de la misma serán determinantes, lo cual se espera sea en breve dado a conocer en los foros adecuados. REFERENCIAS [1] A. Villa, M. Poblete, Aprendizaje Basado en Competencias. 2nd ed. Bilbao. Ediciones Mensajero, S.A.U., 2008. [2] E. Herruzo, F. R. Lara y otros, Implantación experimental del sistema ECTS en las titulaciones de Ing. Tec. Ind. en la especialidad de Electricidad, Electrónica y Mecánica. Servicio Publicaciones Universidad de Córdoba, 2005. [3] F.R. Lara, M. C. García, M. A. Cejas. Recurso Virtual Complementario en asignaturas de Ingeniería. 17 Congreso Universitario de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas. RES-159. Valencia, 2009. [4] A. Harris. Programación con PHP 6 y MYSQL. Anaya Multimedia, 2009. [5] A. Blanco. Desarrollo y Evaluación de Competencias en Educación Superior. Narcea, 2009 209 Aplicación de distintas metodologías educativas en los Sistemas Multiprocesadores Juan Carlos Gámez, Joaquín Olivares, José Manuel Palomares Dpto. de Arquitectura de Computadores, Electrónica y Tecnología Electrónica, Escuela Politécnica Superior, Universidad de Córdoba E-mail: [email protected], [email protected], [email protected] Resumen— En el presente trabajo se expone la aplicación de diferentes metodologías educativas para la adaptación al EEES. Se potencia una amplia variedad de competencias transversales gracias a estas técnicas consiguiendo un valor añadido a la enseñanza de los contenidos de la asignatura. Finalmente se presenta un análisis, así como conclusiones y trabajos futuros. Palabras clave— JIGSAW, aprendizaje cooperativo (cooperative learning), rúbricas de evaluación (rubrics), metodología educativa (educational methology), competencias transversales (transversal competences) I. INTRODUCCIÓN Nos encontramos inmersos en el Espacio Europeo de Educación Superior, lo que supone un cambio en muchos aspectos de la enseñanza superior [1] [2] [3] . A todo lo que ello conlleva hay que añadir que la sociedad en la que vivimos también está cambiando, con lo cual tanto los propios alumnos, como las inquietudes de los mismos y lo que se espera de ellos al finalizar su formación ha cambiado. Hoy día, además de solicitar en un titulado superior conocimientos más o menos profundos en su campo de estudio, a lo largo de su carrera universitaria debe haber adquirido otras competencias necesarias para desarrollar su labor en el mundo laboral [4] [5]. Estas competencias que no son exclusivas de su formación universitaria se conocen como competencias transversales las cuales debemos ir desarrollando y potenciando su interiorización entre todos. Este objetivo es el principal con el que desarrollamos este trabajo. La idea de este trabajo surgió como puesta en práctica de los conocimientos recibidos en los cursos que forman el Título Experto en Formación del Profesorado Universitario impartidos en la Universidad de Córdoba [6]. En este título encontramos un módulo sobre metodología educativa en el cual nos presentaron otras formas de enseñanza gracias a las cuales se puede obtener más partido de las sesiones en las que impartimos nuestra asignatura. En este módulo nos mostraron diversas dinámicas de grupo, técnicas de aprendizaje cooperativo, motivación para el aprendizaje y el aprendizaje a través de proyectos de trabajo. La aplicación de todas estas enseñanzas no es para nada trivial y es lo que hemos pretendido con el desarrollo de este proyecto. Esta experiencia se centra en el primer curso del segundo ciclo de la Ingeniería en Informática, concretamente en la asignatura de segundo cuatrimestre con la denominación de “Sistemas Multiprocesador” [7]. Esta asignatura, al estar enmarcada en el primer curso de un nuevo ciclo, por regla general, suele tener gran diversificación en su alumnado, puesto que éste puede provenir de distintas titulaciones aunque sean afines. Esto hace que no se pueda establecer una base común en el grupo de alumnos a partir de la cual comenzar a trabajar los contenidos de la asignatura. Dicha diversidad de proveniencia hace que la mayoría del alumnado no se conozca al comienzo de la asignatura, lo cual puede parecer que juega a nuestra contra, pero podemos conseguir que juegue a nuestro favor en lo que a puesta en práctica de esta nueva metodología se refiere. 210 Aplicación de distintas metodologías educativas en los Sistemas Multiprocesadores Una vez introducidos en la situación de la asignatura y de su alumnado, pasamos a la exposición de los objetivos y la experiencia propiamente dicha. II. OBJETIVOS El objetivo principal de este proyecto es el que compartimos todos los que estamos inmersos en el sistema educativo, esto es, la transmisión de conocimientos por parte del profesorado y asimilación de los mismos por parte del alumnado, todo ello con el mayor éxito posible. Como es sabido, a este objetivo se puede pretender llegar desde muy diversos caminos. Para ello, gracias a la diversidad del alumnado, vamos a fijarnos como objetivo el desarrollo y evaluación de una nueva metodología de enseñanza que nos permita jugar con esta diversidad. De este modo, todos llegan a conseguir la asimilación de los contenidos de la asignatura y el desarrollo de las competencias transversales que tan necesarias son hoy día en el mundo laboral . Los objetivos específicos que se proponen son: potenciar el trabajo en equipo, comunicación oral y escrita, análisis y síntesis y gestión del tiempo como principales componentes de las competencias transversales que se quieren desarrollar [8][9]. Para ello nos hemos basado en el modelo de trabajo en grupo para el aprendizaje cooperativo [10][11] JIGSAW [12] y evaluación de trabajos mediante las rúbricas de evaluación correspondientes. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Como se ha comentador en el apartado anterior, el principal objetivo es el desarrollo de las competencias transversales instrumentales como el aprendizaje autónomo, análisis y síntesis, toma de decisiones y comunicación oral y escrita. Respecto a competencias transversales interpersonales se potencia el trabajo en equipo, el razonamiento crítico, el compromiso ético y la negociación. Finalmente, en lo que a competencias transversales sistémicas se refiere, se trabaja principalmente la creatividad, liderazgo, preocupación por la calidad, gestión de proyectos, gestión de tiempo y gestión por objetivos. Durante el curso 2008-2009, se realizó una experiencia piloto que se pasa a describir. La asignatura la dividimos en tres bloques temáticos y un trabajo de desarrollo al final de la misma. Cada bloque temático de la asignatura se trabajó de la siguiente manera: para comenzar se expuso a los alumnos el título del bloque y la formación en competencias que se iba a a tratar en ese bloque. A continuación se comentó la forma de trabajo en grupos JIGSAW, seguida de los puntos a evaluar tanto del tema en sí como de su contenido. La asignatura con la que trabajamos es una optativa contando en el curso 2008-2009 con 12 alumnos que realmente siguiesen la misma. Aunque tuviésemos un número reducido de alumnos, la diversidad del grupo era tal que se adecuaba perfectamente al modelo de grupo con el que se quería trabajar, ya que entre los matriculados había incluso alumnos erasmus polacos. Así el modelo de trabajo en grupos JIGSAW se propuso de la siguiente forma: se formaron 3 grupos de 4 alumnos los cuales, durante un periodo tiempo determinado, trabajaron el tema que estábamos impartiendo en aquel momento. Tras el periodo de trabajo anterior en ese tema se volvió a reagrupar al alumnado tomando un alumno de cada grupo y formando con ello 4 grupos de 3 alumnos, con la peculiaridad de que en cada grupo había un participante que provenía de un grupo 211 Aplicación de distintas metodologías educativas en los Sistemas Multiprocesadores distinto de los anteriormente formados. Una vez formados estos nuevos grupos, los alumnos tenían que trabajar en el mismo tema para así desarrollar otro trabajo distinto que tuviese en cuenta las aportaciones anteriores de todos los grupos. Finalmente, estos trabajos se exponían en clase al resto de alumnos. De este modo, siguiendo esta forma de trabajo se puede observar que, además de trabajar sobre el contenido concreto de un tema de la asignatura, trabajamos las competencias transversales como explicamos a continuación. El hecho de encontrarnos a principio de un nuevo ciclo, la formación de grupos de forma no preestablecida obligó a los alumnos a que interactuasen entre ellos fomentando con ello la organización y planificación, al mismo tiempo que se va trabajando el liderazgo y la adaptación a nuevas situaciones. Todos los trabajos deben estar realizados en una fecha límite con lo que se trabaja la gestión de tiempo, la gestión de proyectos y objetivos. Como comentamos anteriormente, al tener alumnos erasmus entre los matriculados y debido a que mucha de la información necesaria para los bloques temáticos está en Inglés, sin apenas darnos cuenta, estamos fomentando la multiculturalidad y conocimiento de lenguas extranjeras. Como es inevitable, en cada grupo de trabajo se producen conflictos y problemas de diversa índole, por lo que se trabaja de igual manera la negociación, automotivación, compromiso ético, resolución de problemas y toma de decisiones, apareciendo de nuevo el liderazgo. Por otro lado, cuando se produce el cambio de grupo, aparece una situación nueva, con lo que vuelven a desarrollarse todas las competencias comentadas anteriormente. Finalmente el trabajo debe exponerse en clase lo que favorece la comunicación oral y escrita en ambos idiomas, ya que en algunas ocasiones se expusieron trabajos en inglés, con lo que trabajamos la competencia del conocimiento de lenguas extranjeras. Durante todo este proceso y especialmente al final de cada trabajo, los alumnos debían rellenar las rúbricas de evaluación para que ellos mismos evaluasen a los compañeros en aspectos muy diversos como el desempeño en el trabajo y otras características grupales de las competencias transversales, evaluando de igual manera el trabajo del tema en cuestión. En la siguiente tabla (tabla I) se presentan algunos items a evaluar, así como su explicación: TABLA I DESEMPEÑO EN SU GRUPO (a evaluar por su propio grupo) Elemento a Deficiente Mejorable Bien Notable Excelente Comentario Puntuación Evaluar (0-2) (3-4) (5-6) (7-9) (10-MH) Asistencia a Menos del Entre 50% y Entre 60% y Entre 80% y 100,00% 49% 59% 79% 99% reuniones Puntualidad en Menos del las reuniones 49% Trabajo No entregó asignado trabajos y se desentendió de su cometido Calidad del trabajo 212 No realizó trabajo alguno. Entre 50% y Entre 60% y 59% 79% Entregó muy Entregó pocos trabajos algunos o ninguno y trabajos y requirió requirió mucho seguimiento. seguimiento. Entre 80% y 100,00% 99% Entregó Siempre todos los entregó el trabajos, trabajo a aunque tiempo y sin algunos tarde necesidad de y requirió darle seguimiento seguimiento. Fuentes de Fuentes de Fuentes de Fuentes de información información información información escasas, limitadas, variadas y variadas, ninguna, poco poco variadas, múltiples, múltiples, fiable o no poco actualizadas, actualizadas, relacionadas relevantes o pero con confiables y no al día. algunos relevantes datos no relevantes Aplicación de distintas metodologías educativas en los Sistemas Multiprocesadores TABLA I DESEMPEÑO EN SU GRUPO (a evaluar por su propio grupo) Elemento a Deficiente Mejorable Bien Notable Excelente Comentario Puntuación Evaluar (0-2) (3-4) (5-6) (7-9) (10-MH) Contribución Nula Pocas o Pocas ninguna suegerencias sugerencia y/o o soluciones soluciones Casi siempre Casi siempre aportó aportó sugerencias sugerencias y soluciones y soluciones Integración al grupo Destrezas sociales Actitud ante la crítica Actitud al comunicar Motivación Preparación Enfoque en el trabajo Manejo del tiempo Figura 1: Evaluación por rúbricas del bloque 1 Igualmente en la tabla II podemos observar los items utilizados para la evaluación del trabajo sobre el tema: TABLA II TRABAJO (a evaluar por el resto de grupos de forma individual) Elemento a Deficiente Mejorable Bien Notable Excelente Comentarios Puntuación Evaluar (0-2) (3-4) (5-6) (7-9) (10-MH) Bibliografía Originalidad Fundamentació n Presentación Í n d i c e , introducción conclusiones Portada IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Por una parte, como resultados referentes a las competencias transversales, pudimos observar 213 Aplicación de distintas metodologías educativas en los Sistemas Multiprocesadores que al final del cuatrimestre todos los alumnos se conocían entre sí e incluso conocían e identificaban las virtudes y defectos de cada uno respecto al trabajo en equipo. Al final de la experiencia, cada alumno estaba posicionado conociendo el rol que mejor se adaptaba a su persona, aprendiendo las competencias transversales y asimilando el desarrollo propio de cada una de ellas. Por otra parte, se mostró una gran utilidad en esta metodología de trabajo llegando, como era de esperar, a la realización de trabajos similares que contenían la información más relevante. Figura 2: Evaluación por rúbricas del bloque 2 Figura 3: Evaluación por rúbricas del bloque 3 Para la evaluación de los trabajos, se rellenaban las rúbricas considerando dos aspectos. Por una parte, se consideraban en la evaluación del compañero los aspectos relativos a su actitud en equipo, realizando esta evaluación los alumnos que habían estado en su grupo, tanto inicialmente como en el grupo final. Por otra parte, para la evaluación del trabajo se realizaba una evaluación grupal de cada trabajo y una evaluación individual de la presentación que realizaba cada uno de los alumnos de la parte del trabajo que le correspondiese. En las figuras11, 2 y 3 se muestran las medias obtenidas por alumno tanto por la evaluación de sus compañeros de grupo (desempeño en equipo) como por el trabajo final realizado. En estas figuras podemos observar unas variaciones en las columnas de “desempeño” debidas a los cambios de grupo de los alumnos, manteniéndose unas medias similares en la evaluación de los trabajos para los alumnos que estaban en el mismo grupo. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Desde el punto de vista docente, hemos adquirido estas nuevas e interesantes metodologías 1 Los nombres de los alumnos se han sustituido por alumnox con el objetivo de preservar la intimidad de los mismos. 214 Aplicación de distintas metodologías educativas en los Sistemas Multiprocesadores educativas. Esto nos permite un mayor conocimiento de las técnicas subyacentes, así como su aplicación, con lo que mejoramos nuestra metodología de enseñanza-aprendizaje, consiguiendo con ello el objetivo principal: la transmisión de conocimientos utilizando nuevas técnicas para potenciar el aprendizaje de los alumnos. Con la intención de llevar a cabo una autoevaluación más objetiva, se propuso un trabajo final en el que los alumnos tenían que realizar una implementación de una práctica en grupos de 3 como máximo. Para la formación de estos grupos se dio plena libertad. Con esto se pretendía comprobar si realmente eran capaces de decidir qué compañeros serían los idóneos para realizar el trabajo en equipo. Como se muestra en la figura 4, por regla general esta autonomía de elección dio buen resultado, a excepción de un grupo que no superó esa parte, teniendo que presentarse a la convocatoria de septiembre para superarla. Figura 4: Evaluación del trabajo grupal final Como autoevaluación podemos exponer que la experiencia ha sido positiva, consiguiéndose una consecución de los objetivos propuestos VI. CONCLUSIONES Como conclusión principal, comentar que ha sido una experiencia muy satisfactoria tanto para el personal docente de la asignatura como para el alumnado de la misma, consiguiendo con ello una mayor cohesión entre los propios alumnos y un mayor conocimiento consciente de aquellas competencias que poseemos y/o desarrollamos de forma inconsciente. Igualmente, como trabajo futuro pensamos continuar el estudio de nuevas metodologías de aprendizaje y la puesta en práctica de éstas ya sea utilizando una única metodología o combinando varias de ellas. Para ello, pesamos que sería muy útil ayudarnos de otras herramientas para la motivación y el aprendizaje guiado como las webquest, cazas del tesoro, etc. 215 Aplicación de distintas metodologías educativas en los Sistemas Multiprocesadores REFERENCIAS [1] J.M. Goñi Zabala, El espacio europeo de educación superior, un reto para la universidad: com- petencias, tareas y evaluación, los ejes del currículum universitario, Octaedro, Barcelona, (2005). [2] V. D’Andrea, D. Gosling, Improving Teaching and Learning in Higher Education, Open University Press, (2005). [3] L.M. Villar Angulo, Programa para la mejora de la docencia universitaria, Pearson, Prentice Hall, (2004). [4] M. De Miguel Díaz, Metodologías de enseñanza y aprendizaje para el desarrollo de competen- cias. Orientaciones para el profesorado universitario ante el espacio europeo de educación superior, Alianza Editorial, Madrid, (2006). [5] Salido, G. Retos planteados a la Universidad Española por la integración en el EEES. Simposio Congreso de la SECF. Valladolid. 2007 [6] http://www.uco.es/ (consultado en enero 2010) [7] http://rvininf12.uco.es/sites/default/files/titulaciones/IInformatica/asignaturas/guiasECTS/3104 102.pdf (consultado en enero 2010) [8] A. Villa, M. Poblete, Aprendizaje basado en competencias, Ediciones mensajero, (2008). [9] Hernández Pina (2005): Aprendizaje, competencias y rendimiento en Educación Superior. Ed. La Muralla. [10] Web del Grupo de Interés en Aprendizaje Cooperativo de la Universidad Politécnica de Cata- lunya (GIAC). http://giac.upc.es (consultado en enero 2010) [11] Virgós Bel F., Pérez-Poch A. “Un modelo para aplicación sistemática de aprendizaje cooperati- vo”. Actas de las VIII JENUI. Cáceres 2002. Págs. 99-106 [12] http://www.jigsaw.org/ (consultado en enero 2010) 216 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias José Manuel Soto 1, Joaquín Olivares 1, Jesús Chamorro 2, Daniel Sánchez 2 1 Dpto. de Arquitectura de Computadores, Electrónica y Tecnología Electrónica Universidad de Córdoba 2 Dpto. de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial Universidad de Granada E-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Resumen— En este trabajo se plantea un nuevo enfoque docente desde la óptica de implantación de créditos ECTS y conducente a la obtención de competencias transversales, que permitirán evaluar la asignatura Interfaces y Periféricos. El enfoque se centra en la construcción de una tarjeta de sonido USB y la programación del funcionamiento de ésta, sirviendo como base para desarrollar/evaluar varias competencias transversales. La evaluación de las competencias se realizará mediante una ficha que contempla distintos indicadores para cada competencia proporcionando la calificación final de cada alumno. Finalmente se analizarán los resultados y se proyectarán varias conclusiones tras aplicar este enfoque de evaluación. Palabras clave— competencias transversales (transversal competences), evaluación (assessment), interfaces y periféricos (peripherals and interfaces). I. INTRODUCCIÓN En el contexto del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) [1] se han establecido las nuevas metodologías de enseñanza como núcleo clave de su definición y desarrollo. Se plantean nuevas metodologías, tanto de evaluación como de aprendizaje, como alternativa a la clase magistral con el fin de situar al alumno como elemento activo del proceso de enseñanza-aprendizaje. Por otra parte, la formación se orienta a la adquisición de competencias, es decir, a dotar gradualmente al estudiante de las capacidades que deberá aplicar en el contexto profesional/académico propio de sus estudios para obtener resultados de forma eficiente, autónoma y flexible. Ambos aspectos forman un binomio de difícil optimización tal y como indica [2]. Las competencias integran, cuanto menos, conocimientos, habilidades y actitudes [3]. Dicha adquisición de competencias por parte del alumno es otro de los principios a tener en cuenta para la garantía del proceso citado. Cada titulación incluye competencias específicas (adscritas a su ámbito profesional o área de conocimiento) y transversales (más genéricas y compartidas por múltiples titulaciones). Entre las competencias transversales contempladas por el Proyecto Tuning [4], pueden destacarse la capacidad para el análisis y la síntesis, la capacidad para la resolución de problemas, la capacidad para la toma de decisiones, la capacidad para comunicarse en una lengua extranjera, la capacidad para usar las tecnologías de la información y de la comunicación y aplicarlas al ámbito propio, la capacidad de trabajo en equipo, la capacidad de iniciativa y espíritu emprendedor, la capacidad de liderazgo y la capacidad para generar nuevas ideas (creatividad e innovación). En las ingenierías en general, abarcar las competencias planteadas adquiere una importancia fundamental ya que en la propia definición de los objetivos se aprecian dificultades. La definición de competencias parte del análisis de los diferentes perfiles previstos para los titulados de forma 217 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias que éstos puedan desempeñar una serie de funciones en el mundo laboral actual. Es por ello que en las ingenierías toman especial importancia competencias que potencien capacidades de análisis y aplicación a la práctica. Dentro de las ingenierías, situamos este trabajo en la ingeniería Técnica en Informática de Sistemas, una ingeniería que busca formar profesionales que se adapten a las necesidades de la sociedad actual, permitiéndole moverse en una amplia gama de posibilidades laborales dentro del campo de la informática. Consecuencia de ello, la mayoría de las ingenierías técnicas en informática de sistemas constan de asignaturas relacionadas con conocimientos sobre los periféricos más comunes así como formas de comunicación entre éstos, sus interfaces y el sistema de entrada/salida de un computador dotando al futuro ingeniero de una visión global de las capacidades de un computador. La Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba, oferta la asignatura Interfaces y Periféricos [5], optativa de tercer curso, la cual cumple con ese perfil. En este trabajo se presenta un nuevo enfoque docente para evaluar la parte práctica de dicha asignatura basado en la construcción de un periférico multimedia, concretamente una tarjeta de sonido USB. La construcción de ésta nos permitirá desarrollar y evaluar varias de las competencias transversales que se contemplan en el Proyecto Tuning [4] y en base a éstas evaluar al alumnado. Las competencias a desarrollar son automotivación, capacidad de análisis y síntesis y capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica. El trabajo se estructura de la siguiente forma: en la sección II situaremos la asignatura donde se aplicará el nuevo enfoque docente, de forma que analizaremos el contexto de la asignatura dentro de la titulación y examinaremos los objetivos genéricos que se plantean. En base a esos objetivos se planteará el desarrollo de la aplicación práctica, el cual veremos en la sección III y servirá de fundamento para el desarrollo de las competencias transversales que se mostrarán en la sección IV. En la sección V se mostrará la evaluación de las distintas competencias desarrolladas, siendo fuente de los resultados que se mostrarán en la sección VI. Finalmente en la sección VII se reflejarán una serie de conclusiones tras el desarrollo del trabajo. II. SITUACIÓN Y OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA La asignatura Interfaces y Periféricos se sitúa dentro de la titulación de Ingeniero Técnico en Informática de Sistemas de la Universidad de Córdoba [5]. Se ubica como optativa de 3º del segundo cuatrimestre y consta de 3.5 créditos ECTS, de los cuales 2 son de teoría y 1.5 son de prácticas. Esta asignatura complementa a las asignaturas de Arquitectura de Computadores (de tercer curso) [6] y Estructura y Tecnología de Computadores (de segundo curso) [7] y mantiene una estrecha relación con la asignatura Arquitecturas Basadas en Microprocesadores [8] (tercer curso). Todas ellas proporcionan al alumno una visión global del funcionamiento del PC y los posibles periféricos existentes en el mercado. Dentro del descriptor de la asignatura Interfaces y Periféricos se engloban como principales objetivos dotar al alumno de conocimientos básicos sobre los periféricos más comunes de entrada/ salida de un computador así como de sus interfaces de comunicación, además de proporcionarle un carácter crítico, comparativo y decisivo sobre un periférico u otro. Teniendo en cuenta estos objetivos se ha desarrollado un proyecto consistente en una eminente aplicación práctica que aborda los objetivos planteados. Además de que varias asignaturas de la titulación se verán involucradas con el desarrollo de esta aplicación práctica dotando al futuro ingeniero de una visión global de las capacidades de un computador y de su entorno laboral. 218 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias Basándonos en este proyecto práctico proponemos una metodología de evaluación de la asignatura basada en competencias ya que como se indica en [9], una metodología basada en aplicaciones prácticas es una metodología que potencia el desarrollo y la evaluación de competencias. III. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO PRÁCTICO El proyecto consiste en la construcción de un periférico multimedia que se comunicará con el PC mediante una de las interfaces más comunes en la actualidad. El alumno construirá su propio periférico, una tarjeta de sonido y la comunicará con el PC mediante la interfaz serie USB. Para el completo desarrollo de este proyecto práctico se han planificado 8 sesiones de dos horas de duración siguiendo el esquema que se muestra en la tabla I. TABLA I PLANIFICACIÓN DE LAS SESIONES PRÁCTICAS Bloque Temático Introducción Tema 1. Presentación y conceptos básicos • Herramientas de diseño de PCBs • Componentes electrónicos y microchips • Iniciación a la soldadura Construcción de la placa 2. Soldadura de componentes electrónicos de la tarjeta de sonido USB 3. Entorno de programación de microchips MPLAB y PICKit 2 • Creación de proyectos • Añadir librerías Programación del driver 4. Programación del driver de sonido de sonido • Librería USB Audio 1.0 • Microchip PIC 18F2550 • HID (dispositivo de interfaz humana) Sesiones 1 2 2 3 El alumno dispondrá del diseño de pistas de la tarjeta de sonido plasmado en una placa PCB, además de todos los componentes necesarios para el proyecto (resistencias, condensadores, potenciómetros, convertidores digitales/analógicos, estaño, soldador, tenazas, etc.). Soldará los componentes, comprobará mediante herramientas de testeo electrónico que la soldadura de componentes ha sido satisfactoria y posteriormente programará el controlador de sonido para que la tarjeta funcione correctamente. La placa PCB y los componentes se muestran en la figura 1a y el resultado final se muestra en la figura 1b. Figura 1. (a) Placa PCB y componentes electrónicos. (b) resultado final. 219 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias Durante la construcción del periférico los alumnos plasmarán los conocimientos adquiridos en las asignaturas de Microprocesadores, Sistemas Digitales y Arquitectura de Computadores y durante la programación del funcionamiento pondrán en práctica los conocimientos adquiridos en la asignatura de programación. Todo esto nos permitirá desarrollar las competencias transversales que se muestran en la siguiente sección y nos permitirá realizar una evaluación en base a ellas. IV. DESARROLLO DE COMPETENCIAS TRANSVERSALES Tomando como base el proyecto práctico descrito en la sección III se van a desarrollar las siguientes competencias transversales. Trabajo en equipo, la cual se mostrará en la sección IV-A, automotivación, que se mostrará en la sección IV-B, capacidad de análisis y síntesis (sección IV-C) y capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica (sección IV-D). IV-A. TRABAJO EN EQUIPO Trabajar en equipo no significa solamente ’trabajar juntos’. Como se indica en [10], un equipo es un grupo de personas que se comunican, con diferentes trasfondos, habilidades y aptitudes, que trabajan juntas para lograr objetivos claramente identificados. Por lo que trabajar en equipo se define como integrarse y colaborar de forma activa en la consecución de objetivos comunes con otras personas [3]. El dominio de esta competencia está estrechamente relacionado con una buena socialización e interés interpersonal elevado, fuertes valores sociales que lleven a creer en la integridad, honestidad y competencia de los otros. Además de capacidad de comunicación interpersonal, madurez para afrontar diferencias de criterio y voluntad e interés por compartir libremente ideas e información. En el desarrollo de esta competencia en este trabajo, los alumnos participarán y colaborarán activamente en las tareas del equipo ya que las prácticas se realizan por parejas. De esta forma se fomentará la confianza, la cordialidad y la orientación a la tarea conjunta. Además, se contribuirá en la consolidación y desarrollo del equipo, favoreciendo la comunicación, el reparto equilibrado de tareas y la cohesión entre los alumnos. IV-B. AUTOMOTIVACIÓN La motivación se refiere al ensayo mental y preparatorio de una acción para animar a otro (motivación) o a uno mismo (automotivación) a ejecutarla con interés y diligencia [11]. Motivar es disponer el ánimo de alguien para que proceda de un determinado modo. La persona automotivada dispone del ánimo necesario para desempeñar las tareas que tiene encomendadas, empeñándose en desarrollar sus capacidades y superar sus límites. Tal y como indica Villa en [3], una persona automotivada, además de hacer un autoanálisis correcto, objetivo y realista, percibe la realidad del entorno con las mismas características de objetividad y realismo. En este trabajo se tratará de desarrollar esta competencia de manera que el alumno afronte las propias capacidades y limitaciones que dispone, empeñándose en desarrollarlas y superarlas para ocuparse con interés y cuidado en la realización de la tarjeta de sonido. El alumno tendrá también consciencia de los recursos personales y limitaciones para aprovecharlos en el óptimo desempeño y transmitirá su propia motivación a través de su entusiasmo y constancia al equipo de trabajo. 220 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias IV-C. CAPACIDAD DE ANÁLISIS Y SÍNTESIS El análisis constituye aquel proceso mediante el cual es posible separar las cosas en sus componentes más elementales, en tanto que la síntesis consiste en el procedimiento inverso que permite la construcción de un nuevo elemento a partir de sus diferentes integrantes. En ambos casos, siguiendo a [10], se precisa establecer un objetivo para el que aplicar la capacidad; poseer un conocimiento básico que permita destacar aquellas características relevantes en la determinación de los componentes que guíe el análisis o la síntesis; detectar las propiedades de las partes y las relaciones entre ellas; y componer las partes de un modo diferente al original. Además, en ocasiones, se requiere tomar decisiones sobre cómo hacer la descomposición o la composición; y la propia secuencia en la que se analiza o sintetiza es relevante, por lo que estarían implicados otros aspectos como la planificación de una estrategia. El alumno se planteará la construcción de la tarjeta de sonido en varias fases (tal y como indica la planificación de la tabla I) realizando un análisis de éstas. El alumno analizará las características más relevantes de cada etapa de la construcción (etapa de iniciación a la soldadura, etapa de soldadura de componentes, etapa de programación y etapa de pruebas de la tarjeta). Una vez analizadas las etapas verá las relaciones entre ellas, planteándose así una síntesis global para llegar a la obtención del proyecto final. IV-D. CAPACIDAD DE APLICAR LOS CONOCIMIENTOS A LA PRÁCTICA Para aplicar los conocimientos adquiridos a la práctica, es preciso ejecutar procesos de transferencia (esto es, utilizar los conocimientos adquiridos en una situación para realizar una tarea nueva). Se consigue, así, utilizar los conocimientos teóricos adquiridos a situaciones y problemas extraídos de la vida real. Según [12], dicha transferencia tendrá lugar cuando concurran las siguientes circunstancias: detección de la similitud entre la situación real con el conocimiento aprendido; recuperación del conocimiento apropiado de forma deliberada y espontánea; realización de un proceso de correspondencia entre el nuevo problema y el ejemplo conocido; aplicación del principio para el que se ha establecido la correspondencia; y generalización, de forma que el nuevo problema pueda servir de ejemplo. En este caso, el alumno ubicará los conocimientos adquiridos en la teoría, tanto de esta asignatura como de varias asignaturas cursadas a lo largo de su carrera universitaria, en el desarrollo del periférico. De tal forma que el alumno aplicará el conocimiento que percibió en la asignatura de Sistemas Digitales [13] sobre componentes electrónicos para soldarlos y usarlos correctamente en la placa, plasmará los conocimientos de buses de datos adquiridos en las asignaturas de Arquitectura de Computadores [6] y Estructura y Tecnología de Computadores [7] gracias a la forma en la que los datos se transmiten a través de la interfaz USB y recuperará el conocimiento que obtuvo en asignaturas de Programación y lo aplicará para programar el funcionamiento de la tarjeta. V. EVALUACIÓN DE COMPETENCIAS Las competencias desarrolladas en la sección IV se han evaluado en el segundo nivel de dominio ya que, según los criterios que fija Villa en [14] para establecer los niveles de dominio, es el nivel de dominio que más se adecúa al alumno. De tal forma, el alumno en cuanto a profundización en los contenidos es capaz de seleccionar la información más importante de la situación de forma sistemática y fluida, aplicándola con eficacia y desarrollar todo el curso de la actuación. En cuanto 221 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias a desempeño autónomo el alumno asume riesgos y toma decisiones en el contexto de situaciones nuevas y en cuanto a complejidad de las situaciones o contextos de aplicación interviene en situaciones no muy estructuradas y de creciente complejidad. Veamos la definición del nivel de dominio utilizado en la evaluación así como los indicadores usados en la evaluación para cada competencia desarrollada en este trabajo. V-A. EVALUACIÓN DE ′TRABAJO EN EQUIPO′ El segundo nivel de dominio de esta competencia lo podemos describir como ′contribuir en la consolidación y desarrollo del equipo, favoreciendo la comunicación, el reparto equilibrado de tareas y la cohesión′. Los indicadores usados son: • acepta y cumple las normas del grupo • contribuye al establecimiento y aplicación de los procesos de trabajo del equipo • actúa constructivamente para afrontar los conflictos del equipo • con su forma de comunicarse y relacionarse contribuye a la cohesión del grupo • se interesa por la importancia social de la actividad que se desarrolla en el grupo V-B. EVALUACIÓN DE ′AUTOMOTIVACIÓN′ El segundo nivel de dominio de esta competencia se describe como ′desarrollar recursos personales para superarse en la acción′ y los indicadores usados son: • analiza sus limitaciones y posibilidades para su desarrollo personal y profesional • establece metas ajustadas a sus posibilidades • demuestra constancia en el desarrollo de sus recursos personales para superarse • desarrolla su potencial con visión de futuro • reconoce sus logros y los celebra de manera concreta V-C. EVALUACIÓN DE ′CAPACIDAD DE ANÁLISIS Y SÍNTESIS′ Esta competencia la dividimos en dos competencias debido a que en la evaluación distinguimos claramente dos dominios distintos. Ambos dominios se han evaluado en el segundo nivel de dominio. Un primer dominio relativo a la capacidad de análisis que se describe como ′seleccionar los elementos significativos y sus relaciones en situaciones complejas′. Los indicadores usados son: • identifica correctamente las ideas o conceptos principales • establece relaciones que ordenan los elementos cualitativos • describe correctamente procesos no secuenciales (en paralelo, varias líneas posibles) • relaciona dos o más variables cuantitativas • interpreta series temporales complejas • a iniciativa propia, selecciona la herramienta adecuada para presentar la información 222 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias Y un segundo dominio relativo a la capacidad de síntesis descrito como ′afrontar la realidad usando el conocimiento con un enfoque globalizador en situaciones complejas′ y los indicadores usados son: • integra elementos de distintas asignaturas en su análisis de la realidad • recurre a diversas perspectivas, fuentes, dimensiones, etc. para analizar la realidad • transfiere los contenidos a la práctica integrándolos en un proyecto • identifica y explica los microsistemas relevantes en la situación • toma consciencia de sus propios modelos mentales • diferencia entre el dato aislado y las generalizaciones inferidas de los datos V-D. EVALUACIÓN DE ′CAPACIDAD DE APLICAR LOS CONOCIMIENTOS A LA PRÁCTICA′ El segundo nivel de dominio de esta competencia se describe como ′utilizar los conocimientos adquiridos en una situación para realizar una tarea nueva′ y los indicadores usados son: • detecta similitud entre la situación real con el conocimiento aprendido • recupera el conocimiento apropiado de forma deliberada y espontánea • realiza un proceso de correspondencia entre el nuevo problema y el ejemplo conocido • aplica el principio por el que ha establecido la correspondencia • generaliza de forma que el nuevo problema pueda servir de ejemplo A cada alumno se le ha asociado una ficha como la que se muestra en el anexo I en la que se califican todos los indicadores de cada competencia desarrollada, de manera que la calificación final será el resultado de la evaluación de cada uno de los indicadores de cada competencia. Cada indicador se ha evaluado en una escala de 1 a 5. Las competencias se han ponderado en función de la importancia del desarrollo de ésta. Se ha considerado la evaluación de la competencia de ′Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica′ como más importante ya que en el desarrollo de esta competencia es donde se refleja con mayor grado el aprendizaje para la consecución de los objetivos planteados, por lo que se ha ponderado por un 50% de la calificación total. El resto de competencias se han ponderado de la siguiente forma: un 30% a ′Capacidad de análisis y síntesis′, un 10% a ′Automotivación′ y un 10% a ′Trabajo en equipo′, dando lugar la suma de cada una de estas al 100% de la calificación. Cada una de estas competencias se ha evaluado en cada uno de los bloques temáticos propuestos en la sección III y todos ellos se han ponderado por igual, tanto introducción, como construcción de la placa como programación del driver. VI. RESULTADOS Respecto a los resultados del trabajo como consecución de las competencias desarrolladas y la posterior evaluación de éstas, los únicos datos de que disponemos son las calificaciones. Calificaciones obtenidas en la evaluación de junio de 2009 en la asignatura mencionada en la sección II. Al utilizar las calificaciones como variable estadística, surge la cuestión fundamental de si se trata de una medición válida y fiable de nuestro desarrollo de competencias, pero si nos basamos en 223 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias los resultados de las calificaciones podemos decir que el desarrollo de competencias ha sido satisfactorio, tal y como se muestra en la figura 2. Figura 2. Resultados de evaluación de la convocatoria de junio de 2009 El mayor porcentaje de alumnos (47%) ha obtenido la máxima calificación (sobresaliente) y el 27% la segunda mejor calificación (notable), frente a un 3% que ha obtenido la calificación de suspenso. Sin embargo un 20% de los alumnos no se ha presentado, lo cual nos indica que la gente que ha seguido el desarrollo de las competencias ha obtenido muy buena calificación, por lo tanto el aprendizaje basado en competencias es una buena metodología de aprendizaje. Las calificaciones corresponden a 30 alumnos evaluados según los indicadores de cada competencia tal y como se mostró en la sección V. VII.CONCLUSIONES En este trabajo se ha presentado un enfoque práctico docente planteado desde la óptica de implantación de créditos ECTS la cual nos ha llevado a la obtención de diferentes competencias transversales y su posterior evaluación. El enfoque se ha proyectado en la asignatura de Interfaces y Periféricos de Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. Primero se analizó la asignatura desde la perspectiva de la titulación y de objetivos genéricos que plantea, posteriormente se desarrolló un proyecto práctico que contempla los objetivos propuestos en la asignatura. El proyecto consiste en la construcción de una tarjeta de sonido USB y la programación de ésta para su funcionamiento. Y en base a este proyecto se han desarrollado varias competencias transversales así como se ha propuesto una evaluación de éstas mediante la descripción de un dominio y una serie de indicadores. Las competencias desarrolladas han sido las siguientes: Trabajo en equipo, de manera que los alumnos han participado y colaborado activamente en la construcción de la tarjeta de sonido ya que se realizaban por parejas. Automotivación, de forma que el alumno ha afrontado sus propias capacidades y limitaciones, las ha empeñado con interés en el desarrollo de la tarjeta de sonido, ya que para él es un proyecto interesante que induce a motivación. Capacidad de análisis y síntesis, de modo que el alumno ha analizado la construcción de la tarjeta y se ha planteado el desarrollo en varias fases, ha analizado las características más importantes de cada fase de la construcción de la tarjeta y posteriormente ha realizado una síntesis para 224 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias llegar a la composición final de ésta. Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica, de tal forma que el alumno ha aplicado los conocimientos adquiridos en varias asignaturas cursadas a lo largo de su carrera universitaria para el desarrollo del proyecto y se ha planteado la construcción de la tarjeta de sonido como ejemplo de desarrollo de futuros proyectos. Una vez desarrolladas las competencias, se evaluó a cada alumno mediante la ficha que se muestra en el Anexo I en la que se contemplaban los distintos indicadores de cada competencia y se obtuvo la calificación final, teniendo en cuenta que la competencia de capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica se ponderó por un 50%, la capacidad de análisis y síntesis en un 30% y la de automotivación y trabajo en equipo en un 10% cada una. Con esta evaluación se obtuvieron las calificaciones correspondientes a la convocatoria de junio de 2009, dando unos resultados sorprendentemente satisfactorios. Como trabajos futuros proponemos desarrollar más competencias y realizar nuevas evaluaciones así como realizar un estudio comparativo de las distintas evaluaciones y contrastarlas con las calificaciones de distintas convocatorias con el objetivo de encontrar un buen equilibrio entre aprendizaje y evaluación. También realizaremos comparativas de evaluaciones de asignaturas similares en otras universidades. REFERENCIAS [1] Ministerio de Ciencia e Innovación, Espacio de Educación Superior Europeo, http://web.micinn.es/, 2009. [2] A. Aristimuño, Las competencias en la educación superior: ¿demonio u oportunidad?, III Con- greso Internacional de Docencia Universitaria e Innovación, Gerona, pp. 3-8, Junio 2009. [3] A. Villa y M. Poblete, Aprendizaje basado en Competencias, Mensajero Ediciones, 2a Edición, ISBN: 978-84-271-2833-0. 2008 [4] J. González y R. Wagenaar, Tuning Educational Structures in Europe. Informe final - fase uno., Universidad de Deusto/Groningen. ISBN: 84-7485-893-3. 2003 [5] J.M. Soto-Hidalgo, Guía docente de Interfaces y Periféricos, Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. Universidad de Córdoba. 2009 [6] M.A. Montijano, Guía docente de Arquitectura de Computadores, Ingeniería Técnica en Infor- mática de Sistemas. Universidad de Córdoba. 2009 [7] M. Ortiz y J.M. Palomares, Guía docente de Estructura y Tecnología de Computadores, Ingenie- ría Técnica en Informática de Sistemas. Universidad de Córdoba. 2009 [8] M.A. Montijano, Guía docente de Arquitecturas Basadas en Microprocesadores, Ingeniería Téc- nica en Informática de Sistemas. Universidad de Córdoba. 2009 [9] J. Olivares, J.C. Gámez, J. Gómez-Luna y J.M. Soto-Hidalgo, Teaching Experience about Student Assessment, X Simposio Internacional de Informática Educativa (SIIE), pp. 141-144, Salamanca (Spain), October 2008. [10] M.T. Bajo, A. Maldonado, S. Moreno, M. Moya y P. Tudela, Las competencias en el nuevo para- digma educativo para Europa, Vicerrectorado de Planificación, Calidad y Evaluación. Universidad de Granada, 2008. 225 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias [11] Mayer, J.D. and Salovey, P., What is emotional intelligence?, Emotional Development and Emo- tional Intelligence. Basic Books: New York. 1997 [12] K. Vanlehn, Cognitive skil acquisition, Annual Review of Phycology, 47, págs. 513-539. 1996. [13] J.C. Gámez, Guía docente de Sistemas Digitales, Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas. Universidad de Córdoba. 2009 [14] A. Villa y M. Poblete, Practicum y evaluación de competencias, revista de Currículum y Forma- ción del Profesorado, vol. 8, no 2. 2004 ANEXO I Nombre: Curso: Apellidos: Grupo: Trabajo en equipo B. Temático Indicadores (Evaluados de 1 a 5) 1 2 3 acepta y cumple las normas del grupo contribuye al establecimiento y aplicación de los procesos de trabajo del equipo actúa constructivamente para afrontar los conflictos del equipo con su forma de comunicarse y relacionarse contribuye a la cohesión del grupo se interesa por la importancia social de la actividad que se desarrolla en el grupo TOTAL Automotivación B. Temático Indicadores (Evaluados de 1 a 5) 1 2 3 analiza sus limitaciones y posibilidades para su desarrollo personal y profesional establece metas ajustadas a sus posibilidades demuestra constancia en el desarrollo de sus recursos personales para superarse desarrolla su potencial con visión de futuro reconoce sus logros y los celebra de manera concreta TOTAL Capacidad de análisis y síntesis B. Temático Indicadores (Evaluados de 1 a 5) ANÁLISIS 1 2 3 - - - - - - identifica correctamente las ideas o conceptos principales establece relaciones que ordenan los elementos cualitativos describe correctamente procesos no secuenciales (en paralelo, varias líneas posibles) relaciona dos o más variables cuantitativas interpreta series temporales complejas a iniciativa propia, selecciona la herramienta adecuada para presentar la información SÍNTESIS integra elementos de distintas asignaturas en su análisis de la realidad recurre a diversas perspectivas, fuentes, dimensiones, etc. para analizar la realidad transfiere los contenidos a la práctica integrándolos en un proyecto identifica y explica los microsistemas relevantes en la situación 226 Un nuevo enfoque de evaluación de la asignatura Interfaces y Periféricos basado en competencias toma consciencia de sus propios modelos mentales diferencia entre el dato aislado y las generalizaciones inferidas de los datos TOTAL Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica B. Temático Indicadores (Evaluados de 1 a 5) 1 2 3 detecta similitud entre la situación real con el conocimiento aprendido recupera el conocimiento apropiado de forma deliberada y espontánea realiza un proceso de correspondencia entre el nuevo problema y el ejemplo conocido aplica el principio por el que ha establecido la correspondencia generaliza de forma que el nuevo problema pueda servir de ejemplo TOTAL Figura 3. Ficha de evaluación del alumno 227 Propuesta de aplicación de las TIC en la evaluación continua del alumno en el marco del EEES. F.J. Madrid-Cuevas1, R. Medina-Carnicer1, N. L. Fernández-García1, A. Carmona-Poyato1, R. Muñoz-Salinas1 1Grupo docente “Informática en la Docencia Universitaria” Universidad de Córdoba. 1E-mail: [email protected] Resumen— Es comúnmente aceptado que los sistemas tradicionales de evaluación del alumno deben ser adaptados con nuevas metodologías en los nuevos estudios emarcados en el EEES. Esta contribución tiene como objetivo disminuir el el déficit de herramientas TIC que ayuden a simplificar el proceso de evaluación continua del alumno. Para ello se propuno el uso de la herramienta informática CARPUNTAL “CARné de PUNTos del Alumo”. Se muestra una posible metodología de aplicación ensallada en una asignatura incluida en las experiencias piloto de implantación de los créditos ECTS. Los resultados analizadas muestran que los objetivos planteados han sido alcanzados con éxtio. Palabras clave— EEES, TIC, evaluación continua, CARPUNTAL. I. INTRODUCCIÓN Actualmente es comúnmente aceptado que los sistemas tradicionales de evaluación del alumno deben ser adaptados con nuevas metodologías al ponerse en marcha los nuevos estudios universitarios desarrollados en el marco del EEES [1]. En las propias directrices del EEES se acentúa en gran medida el hecho de que el objetivo es propiciar el aprendizaje activo del alumno en detrimento de la labor tradicional del profesor universitario que fundamentalmente transmite todos los conocimientos con el mayor detalle posible. El proceso de evaluación tradicional, basado en muchos casos en un número reducido de calificaciones sobre las que se basa la evaluación final del alumno, como consecuencia inmediata de las nueva orientación promovida por el marco EEES, debe necesariamente cambiar. Para ello parece que la única posibilidad es que el profesor universitario debe dedicar cada vez más tiempo a evaluar sobre sus alumnos el grado de aprendizaje continuo de pequeñas unidades temáticas. En la actualidad se constata que el uso de las TICs se dedica prácticamente al desarrollo del material docente, su exposición en clase y para proporcionar material adicional alumno, habiendo un déficit de herramientas informáticas específicas que faciliten la labor de evaluación continua indicada anteriormente. Por ejemplo, si el profesor quiere conocer el grado de asistencia de cada alumno necesita “apuntar” de forma manual ese dato a diario con la consiguiente pérdida tiempo. Análogamente, si el profesor quiere realizar un proceso de evaluación continua, debe preparar, realizar y corregir pequeños exámenes y mantener una hoja de cálculo para almacenar esos datos y tratarlos posteriormente. Con la intención disminuir el mencionado déficit de herramientas TIC que ayuden a simplificar el proceso de evaluación continua del alumno, proponemos la herramienta informática CARPUNTAL [2] que ha sido desarrollada para asistir al profesor inmerso en las experiencias de adaptación al EEES facilitando la evaluación continua, por ejemplo dando respuestas a preguntas como la búsqueda de alumnos con criterios tales como “ aquellos con una media de asistencia inferior al 50%”, “aquellos que en un instante posean una calificación inferior a 5” o incluso criterios combi228 Propuesta de aplicación de las TIC en la evaluación continua del alumno en el marco del EEES. nados tales como por ejemplo “alumnos con alta asistencia a clase, cuya calificación actual sea inferior a 5 y que además hayan sido evaluados menos de 4 veces” que pueden ser llevadas a cabo en tiempo real (incluso en el desarrollo de la propia clase) y por tanto son susceptibles de poder ser usadas en el transcurso de la labor docente diaria. La utilización de una herramienta como CARPUNTAL, que incorpora las ideas expuestas, facilita que el profesor universitario pueda realizar, durante el transcurso de la clase, una evaluación continua de cada alumno. Los beneficios derivados del uso de esta herramienta que se plantea no solo repercuten en la labor del profesor sino que pueden constituir un estímulo muy importante para el alumno universitario, ya que estimularía la asistencia a clase y motivaría la participación activa. Como efecto beneficioso añadido, el alumno conocería “cada día de clase” cual es su evolución en el aprendizaje de la asignatura (el estado de su Carné de puntos) teniendo siempre la posibilidad de rectificar si su progreso no es el adecuado. II. OBJETIVOS Los objetivos específicos que se pretenden conseguir con la evaluación de la herramienta son: • Evaluar en qué medida un alumno ha asistido a clase utilizando la herramienta. • Evaluar en qué medida un alumno aprovecha la clase (en función de las respuestas a las preguntas que se realizan). • Evaluar el grado de motivación que el sistema de puntos induce en el alumnado. • Elaborar una metodología de evaluación de la asignatura que integre la información obtenida con la aplicación. Para todo ello se ha realizado una experiencia de utilización en clase de la herramienta durante el curso académico 2008-2009. Para ello se han seleccionado la asignatura de “Fundamentos de Informática”, asignatura troncal del primer curso de la titulación Ingeniero Técnico Industrial, especialidad Mecánica, de la Universidad de Córdoba. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA La aplicación CARPUNTAL necesita ser ejecutada en una computadora con pantalla. Los requisitos son modestos. Debido a que el uso de la aplicación es en clase, se han utilizado un ordenador portátil modesto (“ACER Aspire one”, con 1gb de memoria y procesador “intel Aton”). La aplicación CARPUNTAL ha sido desarrollada en la plataforma operativa GNU/Linux. Para mejorar su compatibilidad, se han utilizado dos distribuciones distintas de esta plataforma: • La distribución Debian en su versión “Leny”. • La distribución Ubuntu. De manera genérica la aplicación ha sido utilizada durante el comienzo de cada clase, utilizado del orden de 10 minutos a repasar cuestiones abordadas en las clases anteriores a modo de repaso e introducción a la clase actual. El repaso se realiza de la siguiente forma: La aplicación selecciona aleatoriamente a un alumno de la lista de alumnos. Esta selección aleatoria puede ser modulada de forma que sea un muestreo aleatorio puro, o un muestreo con prioridad, por ejemplo a los alumnos con menor participación. 229 Propuesta de aplicación de las TIC en la evaluación continua del alumno en el marco del EEES. Si el alumno seleccionado no se encuentra en clase, se marca este suceso en la aplicación y se vuelve a seleccionar un alumno de forma aleatoria. Este proceso se puede repetir hasta que se seleccione un alumno que esté presente. También podría ocurrir, para agilizar el proceso, que el profesor, tras varias iteraciones sin éxito, solicite un voluntario dando prioridad por ejemplo a alumnos con un bajo número de puntos en el carné. Una vez seleccionado el alumno, el profesor realiza una pregunta de repaso simple. El alumno puede entonces: • contestar correctamente. Se anota esto con la aplicación, aumentando el número de puntos del carné, • contestar de manera incorrecta. Se anota esto con la aplicación, disminuyendo el número de puntos del carné, • o dar una respuesta neutra. También se puede anotar esta circunstancia, dejando igual el número de puntos del carné. En el caso de respuestas incorrectas o neutras, el profesor puede: • Dar él mismo la explicación. • Seleccionar a otro alumno para darle la oportunidad de contestar. Esto puede llevar a un ciclo de varias selecciones. Este proceso de selección de un alumno para preguntar se repetirá realizando distintas preguntas normalmente utilizando los primeros cinco a diez minutos de cada clase. Con ello se consigue: • Evaluar el trabajo personal que el alumno está dedicando a la asignatura de forma continua. • Evaluar el grado de asistencia a clase del alumno. • Motivar al alumno a no “des-engancharse” de la asignatura y esforzarse por recuperar puntos perdidos, ya que tras cada clase el profesor mantendrá (normalmente en una página WEB) el estado del carné de puntos de cada alumno para éste sepa en todo momento su situación. Para ello la aplicación proporciona una herramienta para generar informes. • Servir como repaso para introducir la clase actual. Al finalizar la clase el profesor utiliza la herramienta para generar un informe con el estado del carné de puntos de cada alumno. Este informe se puede publicar en la WEB con el objeto de que todos los alumnos estén al tanto de su rendimiento en la asignatura y tomen las medidas oportunas para próximas clases. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD La asignatura “Fundamentos de Informática” es una asignatura troncal del primer curso de la titulación Ingeniero Industrial especialidad “Mecánica”, que se imparte en el primer cuatrimestre y tiene matriculados más de 200 alumnos. Esto ha hecho que la aplicación de CARPUNTAL [3] haya sido más difícil de aplicar, en el sentido de que hay que hacer un mayor número de preguntas para asegurar un nivel mínimo de participación. Además, como suele ocurrir en otras asignaturas troncales de primer curso, el porcentaje de alumnos repetidores es muy alto, en concreto para el curso 2008/09 ha sido el 60,27%, y estos 230 Propuesta de aplicación de las TIC en la evaluación continua del alumno en el marco del EEES. alumnos normalmente no suelen ya asistir a clase por coincidencia del horario con otras asignaturas de otros cursos superiores. Esta falta de asistencia sistemática por parte de los alumnos repetidores a clase ha provocado ciclos prolongados de selección de un alumno aleatoriamente hasta seleccionar uno que estuviera presente, con la consiguiente y poco apropiada interrupción de la marcha de la clase. En casos donde el ciclo se ha prologando en exceso, se dio la oportunidad de presentarse voluntario para responder. Por este motivo para evaluar la aplicación de CARPUNTAL en esta asignatura, sólo nos vamos a centrar en alumnos de primera matrícula (39,73%) y que además se hayan presentado al examen de la convocatoria de febrero de 2009. La forma de aplicar CARPUNTAL en esta asignatura ha sido la siguiente: Cada alumno parte con 5.0 puntos en el carné. Por cada participación con el resultado “Ausente” se le resta un punto en el carné. Por cada participación con el resultado “Positiva” se le suma un punto en el carné. Por cada participación con el resultado “Negativo” se le resta medio punto en el carné. Por cada participación con el resultado “Neutro” se le suma cero puntos en el carné. En general se ha utilizado un filtro para eliminar de la selección automática aquellos alumnos cuyas tres últimas participaciones hayan sido calificadas como “Ausente”. De esta forma intentamos quitar del conjunto de selección aquellos alumnos que hayan abandonado la asignatura o sean repetidores que no asistan por coincidencia con otra asignatura. El muestreo ha sido aleatorio con prioridad a los alumnos con menor número de participaciones. Figura 1: Relación entre la nota media del test obtenida entre alumnos con un mismo número de puntos del carné y los puntos del carné conseguidos. 231 Propuesta de aplicación de las TIC en la evaluación continua del alumno en el marco del EEES. Como el examen tiene dos partes eliminatorias, a modo de incentivo, en la convocatoria de febrero sólo se le guardan partes superadas a aquellos alumnos con 5,0 o más puntos y que hayan participado al menos una vez. Recuérdese que siempre se dan situaciones donde se solicita un voluntario y aquellos alumnos que no hayan sido aún seleccionados aleatoriamente pueden aprovechar para participar de esta forma. La aplicación sólo se ha aplicado en las clases de teoría, por lo que para mostrar cómo ha influido en la asignatura vamos a mostrar la relación entre los puntos del carné y la nota obtenida en la parte del examen que evalúa la parte más teórica de la asignatura y que se realiza mediante un prueba tipo test. Figura 2: Frecuencia de alumnos con un mismo número de puntos de carné. Figura 3: Distribución del número de participaciones realizadas por alumnos de primera matrícula y que se presentaron a la convocatoria de febrero 2009. 232 Propuesta de aplicación de las TIC en la evaluación continua del alumno en el marco del EEES. Tras cada clase, se actualizó el estado del carné de puntos en la página WEB de la asignatura, para que todos los alumnos puedan estar al tanto del estado de su carné. La Figura 1 muestra la relación entre la nota media obtenida en el test por los alumnos (de primera matrícula) con el mismo número puntos de carné. La Figura 2 muestra la distribución de puntos del carné. La Figura 3 muestra la distribución del número de participaciones entre los alumnos de primera matrícula. V. CONCLUSIONES De los resultados obtenidos, se puede concluir que hay correlación positiva entre el número de puntos obtenidos en el carné y la nota obtenida en el Test. Esto puede indicar que el principal objetivo de CARPUNTAL, servir como una herramienta motivadora para que el alumno tenga una participación activa en la asignatura, ha sido conseguido. Además esta participación positiva y activa en la asignatura se traduce posteriormente como es lógico en que alumno obtiene una calificación positiva. Respecto al objetivo de servir como herramienta para facilitar el control del seguimiento de las clases, como se muestra en la Figura 3, debido a la gran cantidad de alumnos de esta asignatura, los resultados que se podrían obtener teniendo en cuenta el número de participaciones calificadas como “Ausente” no sería fiable. Para aumentar la fiabilidad habría que asegurar un mayor número de participaciones aleatorias por alumno, aumentado el número de preguntas por clase (lógicamente esto reduce el tiempo para proporcionar nuevos contenidos) o bien trabajando con grupos reducidos (del orden 20 a 30 alumnos). Esta experiencia ha tenido como principal objetivo evaluar la utilización de la aplicación informática CARPUNTAL en el marco de asignaturas programadas ya en el marco de EEES y los créditos ECTS. La experiencia ha servido para mostrar su utilidad para diferentes objetivos: • Motivar la participación activa de los alumnos en la asignatura. • Proporcionar al docente información sobre el trabajo personal que el alumno está dedicando a la asignatura. • Facilitar la realización de un seguimiento de la asistencia a clase por parte del alumnado. Respecto a su aplicación didáctica se pueden hacer las siguientes reflexiones: Para que la aplicación sea un sistema eficaz para evaluar el grado de asistencia a clase de un alumno, el número de veces que debe ser seleccionado debería ser alto. Esto implica trabajar con grupos reducidos de alumnos (20 a 30 alumnos). Para realizar un uso eficaz de la aplicación, debería aplicarse principalmente sobre alumnos de primera matrícula (sobre todo en asignaturas con muchos alumnos matriculados) ya que se ha detectado que los alumnos repetidores suelen no acudir a clase y eso dificulta el proceso de selección automática. Incluso con las deficiencias comentadas, el hecho de que un alumno no sepa si va a ser o no seleccionado, lo motiva a intentar llevar la asignatura al día. Además tiene siempre la posibilidad de participar como voluntario para recuperar puntos perdidos. 233 Propuesta de aplicación de las TIC en la evaluación continua del alumno en el marco del EEES. REFERENCIAS [1] BENITO, A. y CRUZ A. (2005): Nuevas claves para la docencia universitaria. Madrid: Narcea. [2] F.J. Madrid-Cuevas, R. Medina-Carnicer, A. Carmona-Poyato, N. L. Fernández-García, A. Muñoz- Salinas (2007), “Carpuntal (Carné de puntos del alumno): Herramienta para la evaluación contínua del alumnado en el marco del EEES.”, proyecto de mejora de la calidad docente. Universidad de Córdoba, Convocatoria 2007. [3] F.J. Madrid-Cuevas, R. Medina-Carnicer, A. Carmona-Poyato, N. L. Fernández-García, A. Muñoz- Salinas (2008), “Evaluación de Carpuntal (Carné de puntos del alumno): Herramienta para la evaluación contínua del alumnado en el marco del EEES.”, proyecto de mejora de la calidad docente. Universidad de Córdoba, Convocatoria 2008. 234 Seis caras diferentes de un ordenador Joaquina Berral Yerón 1, Inmaculada Serrano Gómez 2 de Matemáticas . UCO. Edificio Einstein .Rabanales [email protected] 1Departamento Resumen—Exponemos la forma en que hemos desarrollado actividades en la asignatura de Matemáticas II (I.T.I. Sistemas y Gestión), comentamos como ha sido posible usar el ordenador de diferentes formas, pero con un objetivo común: mejorar la enseñanza-aprendizaje de las Matemáticas Palabras clave—Actividades académicas (Academic activities), fomento del trabajo personal (Promotion of the personal work), gestión del tiempo (Management of the time) , ordenadores (Computers) I. INTRODUCCIÓN En el transcurso del desarrollo de nuestra labor docente, hemos observado varios cambios en el proceso de enseñanza: los avances tecnológicos y su incorporación a la metodología de la enseñanza, los intereses formativos tanto del alumnado como de la sociedad donde estamos inmersos, los numerosos cambios de planes de estudios, .... En varias ocasiones nos hemos replanteado la forma de enseñar matemáticas, sin olvidar que nuestro objetivo fundamental es mejorar los procesos de aprendizaje, consideramos que la forma de plantear y desarrollar las clases es fundamental para cambiar la forma en que los estudiantes piensan y abordan los problemas. Cada época desarrolla su propia tecnología, es así como hemos sido testigos del paso de los ábacos primitivos a las reglas de cálculo, para continuar con la calculadora y llegar al ordenador. Todos estos elementos han determinado un replanteamiento en la metodología de la enseñanza de la Matemática. Partimos de la premisa de que actualmente es necesario utilizar el ordenador en clases de matemáticas de la Universidad, creemos que se puede convertir en un instrumento útil para aprender a resolver problemas, ayudar a asimilar conceptos, …. En definitiva, creemos que el ordenador nos puede ayudar a pensar. Ya se sabe que los entornos de aprendizaje que usan asistentes matemáticos, Internet, trabajo colaborativo, ... propician que el profesor se concentre en su nuevo papel de estimulador y facilitador del aprendizaje. Nuestros estudiantes de 1º curso no saben todavía programar, por lo tanto creemos que no es conveniente pedir exclusivamente que realicen programas en algún lenguaje. Sin embargo están muy acostumbrados al ordenador en clase, muchos vienen de centros TIC y prácticamente todos usan ya el ordenador para preparar sus trabajos. Las actividades académicas dirigidas que realizan nuestros estudiantes durante el curso eran un buen camino para propiciar el uso del ordenador. Vamos a comentar ejemplos de las distintas formas en que hemos utilizado el ordenador y el software “Mathematica” en la asignatura de Matemáticas II, que se imparte en las titulaciones de I. T. I. de Sistemas y de Gestión 235 Seis caras diferentes de un ordenador II. OBJETIVOS Queríamos que las actividades académicas dirigidas y las prácticas con ordenador llevaran al estudiante a seguir un estudio continuado de la asignatura. Por lo tanto uno de los objetivos de estas actividades es ayudar al estudiante en su trabajo de preparación de la asignatura y propiciar la evaluación del progreso de los estudiantes por su asistencia y responsabilidad en el desarrollo de estas tareas. Al mismo tiempo nos habíamos propuesto trabajar las competencias de: Resolución de problemas, Aprendizaje autónomo, Autoevaluación, Saber aplicar los conocimientos a la práctica y Gestión del tiempo En estas actividades cambiamos el papel del docente, no es el trasmisor de un producto ya acabado, porque otro de nuestros objetivos es implicar a los estudiantes en su proceso de aprendizaje [1], [2] III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Para conseguir los objetivos marcados hacemos 12 actividades durante el curso. Cada actividad consta de tres fases que se comentan a continuación. Es fundamental que los estudiantes tengan muy claro desde el primer día de curso (o al menos eso pretendemos), como se van a desarrollar esas actividades, cómo se van a evaluar y que peso tienen sobre la nota global de la asignatura. Fase 1.- Trabajo personal antes de acudir al laboratorio (TP) Este es un trabajo personal no presencial, lo pueden realizar en casa, biblioteca…, pero siempre antes de asistir al Laboratorio de Matemáticas. Si en el proceso de realización de las actividades propuestas en esta fase tienen dudas, deben asistir a tutoría o comentar sus dudas en el foro de Moodle destinado a ello, y resolver las cuestiones antes del día de la clase en el laboratorio de Matemáticas para realizar la fase 2 Es muy importante realizar bien el TP porque: • Muchas veces tendrán que entregarlo al entrar en el laboratorio de Matemáticas y en ese caso siempre deben quedarse con una copia para trabajar en la sesión del laboratorio • Servirá para poder asimilar bien los conceptos y entender el trabajo de laboratorio. De nada sirve la práctica si no comprenden lo que hacen Para desarrollar este TP aportamos el material necesario o decimos la forma de obtenerlo. Al terminar una actividad, ya estará disponible, generalmente en Moodle, el material para la próxima actividad. Tienen dos semanas para prepararla antes de ir al laboratorio. A la hora de hacer el trabajo previo deben tener en cuenta lo siguiente: • Las respuestas a las cuestiones debe hacerse de forma razonada. • Se debe escribir ordenadamente, a mano o a máquina, a doble cara y a ser posible en folios reciclados (hay que ahorrar papel). • Los folios se grapan o se sujetan con un clic, no es necesario usar carpetitas de plástico (no hay que abusar de ese material). 236 Seis caras diferentes de un ordenador Fase 2.- Trabajo de laboratorio, la práctica en ordenador Quincenalmente y durante dos horas, acudirán al laboratorio de Matemáticas donde realizaremos la parte presencial de la actividad correspondiente. Trabajaremos con el lenguaje de programación “Mathematica” y la mayoría de las veces, al terminar la actividad deberán subir a Moodle el trabajo de clase. Si han asistido al laboratorio con los conceptos entendidos y han aprovechado el tiempo de trabajo en clase es seguro que terminarán la tarea propuesta y será fácil obtener buena calificación. Además es muy importante señalar que de esta forma llevarán la asignatura al día. Fase 3.- Corrección de la actividad Una vez corregida la actividad, se entregará al autor/a de la misma y si la profesora lo considera oportuno se recomendará la asistencia a tutoría. En esa cita, teniendo en cuenta que lo más importante es que nuestros estudiantes aprendan, comentamos con ellos su trabajo, tanto previo como el de laboratorio y a veces se les proponen nuevos retos para que puedan superar esa actividad. Hay que crear la rutina de que una vez terminada una actividad, deben empezar a mirar la siguiente para tener tiempo de preparar todo lo necesario antes de acudir al laboratorio, recordamos que al laboratorio se asiste cada 15 días. III. A .- EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Se valorará la realización de las actividades propuestas, la asistencia a tutorías cuando la profesora lo recomiende, la entrega puntual de la práctica y de las modificaciones ( si las hay) a una práctica, la asistencia regular a estas sesiones prácticas, el interés por mejorar su trabajo, la explicación adecuada y su expresión oral. La calificación de estas actividades supone un 35% de la nota de la asignatura y se debe obtener un mínimo de 4 sobre 10 en las estas actividades para poder aprobar la asignatura. III.B .-LAS SEIS CARAS DE UN ORDENADOR El uso de TICS facilita la diversidad de las actividades que se pueden plantear. Vamos a exponer 6 de estas actividades, en cada una de ellas se trabaja con el ordenador pero en cada una lo usamos de forma distinta (por eso le hemos llamado “Seis caras diferentes de un ordenador”). Con estos ejemplos se puede apreciar de forma real como realizamos nuestra experiencia y como se trabajan las competencias. Cara 1. Autoevaluación. En esta actividad se usa Mathematica para comprobar si se han resuelto bien los problemas planteados en el trabajo previo y en caso de no ser así, el estudiante debe buscar el fallo de sus ejercicios y corregirlos. Por ejemplo, una propuesta de trabajo previo sería: Fase 1. Se propone el ejercicio. Sabiendo que las siguientes sentencias son ciertas, • Si un estudiante de informática llega tarde a clase, entonces o bien va al cine por la noche o duerme siesta, pero no ambas cosas. 237 Seis caras diferentes de un ordenador • Si a una persona le gusta dormir por la mañana y no llega tarde a clase, o no va al cine por la noche y no llega tarde a clase o bien no es estudiante de informática. • Si una persona va al cine por la noche y llega tarde a clase, entonces duerme siesta. • Si un estudiante de informática va al cine por la noche, entonces o bien duerme siesta, o bien llega tarde a clase. • Si duerme siesta y no llega tarde a clase, entonces es un estudiante de informática si va el cine por la noche Contesta a las siguientes preguntas a) ¿Puede ocurrir que un estudiante de informática llegue tarde a clase? b) ¿Cuándo un estudiante de informática duerme siesta y va al cine por la noche? c) ¿Puedo concluir que un estudiante de informática duerma siesta y no vaya al cine por la noche? Fase 2 Antes de que los estudiantes se sienten delante del ordenador y durante 15 minutos aproximadamente, se comenta el programa de Mathematica (es un programa realizado por las profesoras y específico para este fin) que van a usar y la forma readaptarlo a otras situaciones. Este programa se puede bajar de Moodle. Cuando cada alumno/a se sienta delante del ordenador, dispone de: 1. Programa de Mathematica que al introducir los datos de sus ejercicios previos, les dará la solución del problema 2. La solución correcta de los problemas que se han propuesto como tarea 3. Su propio trabajo previo Es, delante del ordenador cuando el estudiante realiza la autoevaluación y corrección de su trabajo: • Si las tres soluciones coinciden es seguro que el problema está bien planteado y lo más interesante, desarrollado por él mismo. • Si coincide la solución “a” con la “b”, pero no la “c”, el estudiante se ha equivocado en la resolución de su problema y debe buscar el error. • Si coincide “a” y “c” pero no la “b” es que el estudiante no ha planteado bien el problema. Debe meditar y volver a intentarlo de nuevo, pero ahora con posibilidad de ayuda por parte de la profesora • Si coincide “b” y “c”, pero no “a”, debe revisar los datos que ha introducido en Mathematica La tabla 1 muestra el esquema para recogida de datos que deben entregar, una vez relleno, al salir del laboratorio de Matemáticas TABLA I. PARA RELLENAR EN EL LABORATORIO Pregunta nº ¿He encontrado error? Forma de solucionarlo Si son capaces de encontrar sus errores y corregirlos es probable que en ocasiones posteriores 238 Seis caras diferentes de un ordenador estén más atentos y no caigan de nuevo en el fallo. Al expresar de forma correcta el error encontrado y la posible solución, aprenden. Cara 2. Aprendizaje autónomo[3] Ahora cada estudiante va a usar Apremat (APREndiendoMATematicas) [4], [5]. Apremat es una aplicación realizada con Mathematica por compañeros segundo curso en la asignatura optativa “Matemáticas y Mathematica”. Uno de los objetivos de Apremat es, aprender conceptos que no se han explicado en clase, pero que con este tutorial interactivo es de esperar que sean capaces de entender. Apremat se puede usar de muchas formas, pero lo fundamental es que es un tutorial completamente interactivo, que desarrolla problemas de la asignatura. Fase 1. El trabajo previo de los estudiantes consiste en llevar entendido y al día los conceptos desarrollados en clases teóricas y de problemas. Fase 2. Al entrar en el laboratorio explicamos como funciona Apremat y rodamos un ejemplo. TABLA II. 1.- Escribe un pequeño comentario sobre dificultades que he tenido para realizar la práctica de clasificación topológica ¿Es posible entender este concepto con el material que me han entregado? ¿Sería necesario dedicar más tiempo en prácticas para llegar a entender bien la clasificación topológica? En caso de ser necesario más tiempo, ¿Cuánto? Después de la clase de hoy, ¿Sabré realizar una clasificación topológica? Dime el número de horas de estudio dedicadas a este tema Los estudiantes deben rellenar un folio (el mostrado en la tabla es para una práctica dedicada a la clasificación topológica) similar al que mostramos en la tabla II. Al terminar la práctica lo deben entregar y estos datos nos sirven como referencia para revisar nuestras actividades con vistas a próximos cursos Cara 3. Una gran calculadora que motiva al estudiante Para un informático es muy importante trabajar con números grandes, usaremos Mathematica como una potente calculadora y los estudiantes trabajan con números muy grandes y comandos que Mathematica tiene predefinidos. Fase 1.- Buscar información sobre números primos, primos de Fermat, números primos de Mersenne, primos de Sophie Germain, Primos de Wilson, Primos Palindromos, Primos Gemelos …. Fase 2. Se pide a algunos que, en unos 15 minutos, comenten la información buscada y se recoge la información a todos. El resto de la sesión se dedica a encontrar, con la ayuda de Mathematica, primos de las características anteriores,(números primos de Fermat menores que 1030, primos de Mersenne…) o comprobar en pocos segundos la falsedad de algunas conjeturas matemáticas para las que se han necesitado siglos en ver que no son ciertas. La motivación es fundamental para aprender. [6] 239 Seis caras diferentes de un ordenador Al terminar la sesión suben a Moodle el trabajo desarrollado en el laboratorio con Mathematica para su posterior evaluación. Cara 4. Resolución de problemas. Volvemos a usar Apremat pero ahora para que nos ayude a resolver problemas. En Apremat hay más de 100 problemas donde, paso a paso, se van planteando al usuario preguntas que le encaminan a resolver una determinada situación.[7], [8], [9] Fase 1. Los estudiantes piensan y responden una lista de cuestiones, que nos entregan al entrar. Fase 2. Directamente se sientan a trabajar. Cuando el usuario usa Apremat de esta forma, puede aprender a resolver problemas, es como usar un libro interactivo, pero interactivo de verdad, donde tiene que pensar, contestar a cuestiones y si las respuestas no son correctas el programa les va dando pistas o indicando partes de teoría o mostrándole ejemplos…. Al entrar al laboratorio se les dice que, para cada ejercicio, vayan contestando al formulario mostrado en la tabla III Nos lo entregan al salir del laboratorio. Las respuestas las analizamos y hay ejercicios que hemos cambiado por completo puesto que no eran útiles a nuestros estudiantes, otros los dejamos igual, de algunos cambiamos preguntas…., bueno nosotras no, lo hacen los compañeros en una asignatura de segundo curso. TABLA III. CUESTIONARIO PARA RELLENAR DESPUÉS DE HABER USADO APREMAT PARA RESOLVER UN PROBLEMA Ejerc. Dificultad [0,10] ¿Aprendo? [0,10] ¿Me gusta? ¿Añadiría [0,10] pregunta? ¿cuál? ¿Quitaría pregunta, ¿cuál? Pensamos que si una persona va realizando paso a paso los problemas y después es capaz de decidir si sobran o faltan preguntas para poder asimilar bien lo visto en ese problema, estará aprendiendo no sólo matemáticas, está aprendiendo a analizar el problema a fondo. Cara 5. Fuera las operaciones tediosas. Sabemos que muchas veces, las operaciones nos impiden llegar a entender bien determinados procesos, por ejemplo, el cálculo del rango de una matriz usando para ello la matriz reducida de Gauss. Fase 1. Los estudiantes realizan a mano y pensando bien el algoritmo para resolver la situación planteada, pero con ejercicios fáciles, sin demasiados cálculos. Fase 2. Se hace un ejemplo de calcular rango con Mathematica. Después ellos vuelven a hacer su trabajo previo, pero ahora usando Mathematica para hallar el rango y en caso de no coincidir, pueden ir comprobando sus operaciones paso a paso y encontrar los errores. Además pueden calcular el rango de matrices de gran tamaño. Igual que en ocasiones anteriores al terminar suben a Moodle su tarea. De esta forma, al tener las profesoras los dos trabajos (el previo y el realizado en laboratorio), podemos ver si el estudiante ha avanzado y ha sido capaz de detectar sus fallos. Además lo más importante es que usan ma- 240 Seis caras diferentes de un ordenador trices de órdenes grandes, similares a las que se pueden encontrar en su trabajo profesional, no nos limitamos a matrices de 2x2 o de 3x3, es decir es un aprendizaje que les servirá mientras estén desarrollando su profesión Cara 6. Yo planteo, el ordenador resuelve, yo interpreto. Quizás esta sea la forma más útil y bonita de usar los ordenadores en clase de matemáticas. Fase 1. Los estudiantes deben plantear (plantear, no resolver) varios sistemas de ecuaciones lineales. Fase 2. Se pide a Mathematica que los resuelva y entonces los estudiantes deben interpretar las soluciones y seleccionar de todos los resultados algebraicos posibles, los que sean útiles para nuestro problema concreto. De esta forma cada persona debe saber analizar un problema e interpretar sus resultados, al mismo tiempo que estamos desarrollando la capacidad de saber aplicar los conocimientos a la práctica. Si no son capaces de interpretar las soluciones, ¿de qué sirve encontrar la solución? Lo más importante en el proceso de resolución de problemas es trasladar la situación planteada a un modelo matemático que nos ofrezca la solución, pero ese modelo puede ser el mismo para varias situaciones. Hay que saber seleccionar las adecuadas al problema inicial y hay que reflexionar sobre ellas para saber si el modelo usado es adecuado. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Está claro que estas competencias no se pueden adquirir trabajándose sólo en esta asignatura, pero poco a poco se anda el camino y para los estudiantes de primero puede resultar una primera toma de contacto con el aprendizaje basado en competencias. Al fomentar el trabajo personal continuado y darle valor en la calificación final, observamos que se implican en mejorar sus trabajos. Algunos estudiantes abandonan estas sesiones de trabajo pero con el resto logramos mejorar su aprendizaje poco a poco. En las correcciones les vamos indicando lo que está mal, analizando su trabajo personal y comentándolo con ellos. En esos momentos son conscientes de sus propios fallos. La comunicación que se establece en estas clases es diferenta a la de teoría- problemas, ahora las profesoras estamos a disposición de los estudiantes, aclaramos sus dudas, mejoramos su expresión, analizamos juntos los errores… Al insistir una y otra vez en la necesidad de explicar lo que hacen, mejoramos su aprendizaje, las matemáticas son mucho más que mecanismos. Desde Moodle, en el curso Prácticas Matemáticas II I.T.I.Gestión podemos descargar Apremat, siempre que se disponga de “mathematica”. Y también las actividades realizadas durante el curso académico 2009-2010 V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Durante los primeros meses de curso no están acostumbrados a seguir esta forma de trabajar y acuden a las primeras prácticas sin los trabajos previos realizados, Nosotras insistimos en que si no 241 Seis caras diferentes de un ordenador han pensado previamente, si no se han preparado para venir al laboratorio, la práctica no les va a servir para aprender. El hecho de que una vez realizada la actividad (fase 1 y 2) y en caso de no estar bien tengamos tutoría personalizada y, si es necesario, vuelvan a hacer parte de la actividad, hace que vayan aprendiendo y puedan llevar la asignatura al día. A medida que avanza el curso vemos los resultados, las personas que no abandonan (no siempre el abandono es por razones académicas) van siguiendo bien el ritmo de trabajo y sobre todo aprenden a gestionar su tiempo, saben que si realizan el trabajo previo con antelación suficiente, pueden acudir a tutoría y resolver todas sus dudas antes de la fase2, con lo cual, la nota de la fase1 será buena porque sabrán hacer los ejercicios. Además estarán más preparados para la realización de la práctica (fase2). Hemos conseguido que estudien antes de asistir al laboratorio, que las prácticas no sean un puro trámite (porque creemos que son importantes) y que lleven la asignatura al día. VI. CONCLUSIONES Todas estas caras sirven para aprender matemáticas, pero lo más importante es el cambio que se produce en la manera de pensar, de abordar los problemas y de realizar actividades. En todas ellas las matemáticas tienen un papel muy importante y el ordenador es el soporte para llevarlas a la práctica. Con estas actividades logramos más contacto con los estudiantes, han tenido que acudir a tutorías a preguntar dudas a diferencia de antes que casi siempre estas consultas se hacían antes de los exámenes. También hemos conseguido los tres objetivos marcados: Que los estudiantes lleven al día la asignatura, implicar a los estudiantes en su proceso de aprendizaje y trabajar en competencias. REFERENCIAS [1] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez “¡Ya están aquí los ECTS! ¿Será posible un cambio de meto- dología en clase de matemáticas?” XIII JAEM Granada(2007) [2] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez. “¡ECTS! Como se ha cambiado la metodología en clase de matemáticas.” XVI Congreso Universitario de Innovación Educativa de las Enseñanzas Técnicas. Cádiz(2008) [3] L. Margalef García , N. Pareja Roblin “¿Qué aprendemos del aprendizaje autónomo? “ http://revistas.um.es/actas-redu/article/viewFile/402/373 [4] L. Salas-Morera, J. Berral-Yerón , I. Serrano-Gómez I, P. Martínez-Jiménez “An assessment of the ECTS in software engineering: a teaching experience”. IEEE Transactions on Education .(2009). 52(1): 177–184 [5] J. Berral Yerón, I. Serrano Gómez. “Cambiando la práctica docente (ordenadores, autoaprendi- zaje, interactividad…) para el alcanzar el fin (aprender Matemáticas)”. Res Novae Cordubenses II. Estudios de Calidad e Innovación de la UCO. Comisionado para la Gestión de Calidad. 2004 pp.. 217-236 242 Seis caras diferentes de un ordenador [6] J. Murillo , G. Marcos. “Un modelo de análisis de competencias matemáticas en un entorno interactivo”. dialnet.unirioja.es/servlet/fichero_articulo?codigo=2728891&orden=0 [7] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez Apremat 1.0 (Tutorial interactivo). (2002) ISBN84-7801 – 739 –9 [8] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez. Apremat. “Cuadernos dinámicos interactivos de aprendiza- je”. XI Congreso sobre Enseñanza y Aprendizaje de Matemáticas. Huelva. (2004) [9] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez (2005) “Pensando, creando y aprendiendo Matemáticas: Apremat “. V CIBEM Portugal (2005) 243 Todos para uno y uno para todos Joaquina Berral Yerón 1, Inmaculada Serrano Gómez 2 de Matemáticas . UCO. Edificio Einstein .Rabanales [email protected] 1Departamento Resumen— Experiencia en la trabajamos de forma cooperativa/colaborativa. En ella, la necesidad de explicar al grupo las ideas propias para encontrar solución de situaciones reales, favorece el desarrollo de la capacidad de comunicación y la necesidad de modelizar matemáticamente Palabras clave— Actividad académica dirigida (Academic directed activity), Aprendizaje para toda la vida (Learning for the whole life), Matemáticas (Mathematics), Trabajo cooperativo (Cooperative work ). I. INTRODUCCIÓN Muchos profesores/as de matemáticas somos conscientes de la necesidad de una alfabetización matemática que prepare a nuestros estudiantes como personas que formarán parte de la compleja sociedad en la que nos desenvolvemos. Deseamos que nuestro alumnado tenga “capacidad individual para identificar y entender el papel que las matemáticas tienen en el mundo, hacer juicios bien fundados y usar e implicarse con las matemáticas en aquellos momentos en que se presenten necesidades en la vida de cada individuo como ciudadano constructivo, comprometido y reflexivo” (OCDE, 2003, definición de competencia matemática). Esto nos sugirió la idea de utilizar y hacer matemáticas en situaciones reales para analizar, razonar y comunicar eficazmente. A partir de unos enunciados se formulan y resuelven problemas matemáticos en una variedad de situaciones, pero también a partir de ellos se comprueba que es necesario comunicar, relacionarse con las matemáticas, valorar, apreciar y disfrutar... [1] La actividad que proponemos queda encuadrada dentro de las actividades académicas dirigidas que a lo largo del curso se van proponiendo a los estudiantes y se desarrollará en clases presenciales. II. OBJETIVOS Tenemos muy claro que debemos plantear a nuestros estudiantes situaciones en las que las destrezas matemáticas sean esenciales para poder enfrentarse a ellas y tomar una decisión. Para conseguirlo a veces es suficiente con modificar la metodología de clase, seleccionando muy bien los contenidos que se van a desarrollar y la forma de plantearlos Nuestra intención era romper con la dinámica que habitualmente se sigue en clase de matemáticas y que mostramos en la tabla I. 244 Todos para uno y uno para todos Tabla I.-METODOLOGÍA QUE NO QUEREMOS SEGUIR Introducción al tema ! Conceptos teóricos explicados por el profesor ! Problemas. El objetivo fundamental es introducir en clase de teoría y problemas la metodología que aparece en la tabla II. [2],[3] Tabla II.-METODOLOGÍA A SEGUIR Situaciones reales (aunque simplificadas para permitir el tratamiento en clase) ! Necesidad de buscar una representación adecuada ! Conveniencia de buscar técnicas eficientes y sistemáticas para usarlas cuando la dimensión de la situación aumenta (desarrollo de conceptos teóricos) ! Solución de problemas. Cuando diseñamos esta actividad reflexionamos sobre qué Competencias Matemáticas se podrían potenciar. Usamos como base un documento elaborado1. Seleccionamos las siguientes competencias: Pensar matemáticamente, Plantear y resolver problemas, Modelar matemáticamente, Razonar matemáticamente, Representar entidades matemáticas, Comunicarse con las matemáticas. También teníamos otros objetivos que se pueden encuadrar como competencias transversales, de las que los profesores de matemáticas no podemos permanecer al margen: Trabajo en grupo y Aprendizaje autónomo. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA 1.- Primer acto: Uno para todos La acción se desarrolla cualquier día de clase en dos grupos de primer curso de Ingeniería Técnica en Informática de la Universidad de Córdoba. Digamos que es 17 de marzo y que ese día está cercano al que se empieza el tema de Introducción a la Teoría de Grafos. La estrategia seguida consistió en plantear un trabajo de aula a grupos de tres personas, inmerso en actividades de un tema anterior y sin ninguna definición previa o aviso. Cada grupo debía encontrar la solución a uno de los ocho problemas siguientes. A todos se les dejaba claro lo que tenían que hacer: • Constituir el grupo de tres personas • Leer atentamente el problema • Buscar una forma de representar gráficamente la situación. Conclusiones de trabajo en Seminario Nacional para el Análisis y el Desarrollo de la Competencia Matemática. Córdoba Noviembre 2008 1 245 Todos para uno y uno para todos • Resolver el problema usando la representación gráfica obtenida. • ¿Serviría el proceso seguido si el número de variables es mucho mayor? Problema tipo 1 En una fábrica de automóviles, el trabajo de montaje se desglosa en las tareas. 1.- Construir bastidor. 4.- Instalar suelo y asientos. 7.- Instalar líneas de frenos 2.- Instalar mecanismos, com- 5.- Instalar líneas eléctricas ponentes de tracción, tanque de gasolina. 3.- Instalar frenos, ruedas y 6.- Instalar líneas de gasolina neumáticos 8.- Conectar cuerpo de paneles al bastidor 9.- Pintar. Algunas de estas tareas se pueden realizar simultáneamente, mientras que otras no se pueden empezar hasta que otras no han finalizado. La tabla muestra el orden de realización y el tiempo requerido para las distintas tareas. TAREA 1 2 3 4 5 TAREAS PRECEDENTES TIEMPO DE EJECUCIÓN 1 1 2 2,3 7 horas 6 horas 3 horas 6 horas 3 horas TAREA 6 7 8 9 TAREAS PRECEDENTES TIEMPO DE EJECUCIÓN 4 2, 3 4, 5 6, 7, 8 1 hora 1 hora 2 horas 5 horas ¿Cuál es el tiempo mínimo para montar un coche? Problema tipo 2 Se están planificando las vacaciones en las que se van a visitar 9 ciudades (A a I). Se han buscado los vuelos más baratos entre ellos los que se indican a continuación con * A D E G I B * * * * C * F H I * * * * * * * Si vivimos en C, ¿se puede organizar una ruta que pase una vez por cada ciudad y regrese al lugar de partida? ¿Y si vivimos en A? Problema tipo 3 Después de una gran tormenta es necesario revisar las 13 calles (c1 a c13) que han sufrido destrozos y que enlazan los edificios e1 a e9 de máxima importancia en una ciudad. Se sabe que: c1 enlaza los edificios e6 y e9; c2 enlaza los edificios e6 y e4; c3 enlaza los edificios a e8 y e9; c4 246 Todos para uno y uno para todos enlaza los edificios e7 y e9; c5 enlaza los edificios e4 y e8; c6 enlaza los edificios e2 y e4; c7 enlaza los edificios e8 y e5; c8 enlaza los edificios e5 y e2; c9 enlaza los edificios e5 y e3; c10 enlaza los edificios e3 y e7; c11 enlaza los edificios e2 y e7; c12 enlaza los edificios e1 y e3 y c13 enlaza los edificios e1 y e2. El encargado de la revisión trabaja en el edificio e4, ¿puede realizar el reconocimiento saliendo de su puesto de trabajo, pasando por todas las calles una sola vez y regresando a e4? Si no tiene que volver a su puesto de trabajo ¿es posible inspeccionar todas las calles sin pasar dos veces por la misma? Problema tipo 4 Después de una gran nevada se han revisado las 13 carreteras (c1 a c13) de la red secundaria que enlaza a nueve pueblos de una provincia a los que llamaremos p1 a p9, y se ha visto que es necesario arreglarlas todas. El precio del arreglo, en miles de euros es: c1 une los pueblos p6 y p9, cuesta 100; c2 une los pueblos p6 y p4, cuesta 80; c3 une los pueblos p8 y p9, cuesta 120; c4 une los pueblos p7 y p9, cuesta 40; c5 une los pueblos p4 y p8, cuesta 80; c6 une los pueblos p2 y p4, cuesta 20; c7 une los pueblos p8 y p5, cuesta 30; c8 une los pueblos p5 y p2, cuesta 120; c9 une los pueblos p5 y p3, cuesta 40; c10 une los pueblos p3 y p7, cuesta 120; c11 une los pueblos p2 y p7, cuesta 100; c12 une los pueblos p1 y p3, cuesta 110; c13 une los pueblos p1 y p2, cuesta 120. Naturalmente no hay dinero para arreglarlas todas, pero no podemos consentir que algún pueblo se quede aislado por culpa del temporal ¿Qué carreteras habrá que reparar para que el costo sea mínimo y no se quede ningún pueblo aislado? Problema tipo 5 Nueve variables se utilizan a lo largo de un programa y algunas se usan al mismo tiempo. Se desea partir el conjunto de variables en subconjuntos tales que las variables de cada subconjunto no se usen simultáneamente. En la tabla se muestran las variables que se usan al mismo tiempo: variable coincidencia A B,C B A,D,E,G C D E A,E,G B,H,F B,C,H F D,I G H I I,B,C D,I,E F,G,H a) Busca una representación en la que las variables usadas simultáneamente estén relacionadas. b) A partir de la representación anterior, ¿cuál es el mínimo número de registros necesarios para guardar las variables? Problema tipo 6 H C2 C4 C5 C C1 C3 120 80 100 30 120 C6 120 20 100 120 C7 110 C 120 40 40 Una ambulancia debe trasladar un enfermo desde su casa (C) al Hospital (H). La tabla muestra los cruces de calles (c1 a c7) y el número indica el tiempo estimado en llegar desde un punto a otro. ¿Qué camino debe seguir la ambulancia para llegar lo antes posible desde la casa del enfer- 247 Todos para uno y uno para todos mo al hospital? Problema tipo 7 En una tienda de animales venden peces y el empresario quiere saber el mínimo número de acuarios que debe tener puesto que hay especies que se comen entre sí y por lo tanto no pueden estar en el mismo acuario. La situación es la siguiente: Especie Se come a 1 2,3 2 4,5,7 3 5,7 4 6,8 5 8 6 9 7 9 8 9 9 nadie a) Busca una representación en la que los peces que no puedan estar juntos estén relacionados. b) A partir de la representación anterior, ¿cuál es el mínimo número de acuarios necesarios para conservar los peces? Problema tipo 8 Se van a enlazar 9 pueblos con autovías. Se quiere hacer un diseño donde no sea necesario realizar cruces entre las autovías ¿Es posible?. Se sabe que: la autovía1 enlaza el pueblo p6 y p9, la autovía2 enlaza el pueblo p6 y p4, la autovía3 enlaza el pueblo p8 y p9, la autovía4 enlaza el pueblo p7 y p9, la autovía5 enlaza el pueblo p4 y p8, la autovía6 enlaza el pueblo p2 y p4, la autovía7 enlaza el pueblo p8 y p5, la autovía8 enlaza el pueblo p5 y p2, la autovía9 enlaza el pueblo p5 y p3, la autovía10 enlaza el pueblo p3 y p7, la autovía11 enlaza el pueblo p2 y p7, la autovía12 enlaza el pueblo p1 y p3, la autovía13 enlaza el pueblo p1 y p2. ¿Por qué este título? A pesar de que aparentemente son ocho situaciones diferentes la representación gráfica de cada una de ellas es la misma: un grafo sirve para todos. 2.- Segundo acto: Todos para uno Ya hemos comentado que la primera escena de esta actividad se materializó en clase antes de empezar el tema de grafos y que se propone un problema diferente a cada grupo. Deseábamos conocer si nuestros estudiantes, al menos de forma intuitiva, eran capaces de representar la situación enunciada mediante un grafo pero sin necesidad de explicar antes el concepto. Constatamos que todos los grupos de trabajo simbolizaron la situación mediante un grafo. En la figura 1 se muestran algunas de las representaciones. Este segundo acto termina de momento, ya que tras haber elaborado la representación e intentado resolver la situación planteada, se recogen los resultados y se comunica a los estudiantes que se volverá a trabajar con ellos posteriormente 248 Todos para uno y uno para todos ! ! ! Fig 1.- Representaciones de algunos grupos de trabajo Poco después se llega al tema de grafos y cuando se han dado las primeras definiciones, (más o menos a la semana siguiente) a cada grupo se le entrega su trabajo. Los estudiantes, al ver ahora las soluciones elaboradas por ellos anteriormente, nos plantean algunas preguntas (por supuesto nosotras animamos a que en clase se produzca el debate) y se van obteniendo las siguientes conclusiones: • Todas las representaciones logradas son del mismo grafo, pero aparentemente son distintas. Esta afirmación da lugar al concepto de grafos isomorfos y entre todos pensamos que el “dibujo” no es una buena forma de trabajar con grafos, necesitamos trabajar con herramientas matemáticas que nos permitan conocer la relación entre vértices y aristas. Como ya se había trabajado con relaciones y con matrices booleanas asociadas a una relación se llegó rápidamente al concepto de matriz de adyacencia o de conexión de un grafo. • La mayoría de los grupos han resuelto su problema inicial, pero coincidimos en que es necesario buscar técnicas matemáticas que nos permitan encontrar las soluciones mediante métodos eficaces. Comentamos que a partir de ese momento, cuando veamos un algoritmo, una nueva definición…. , se preguntará si alguno de los trabajos le hace referencia y en caso afirmativo el grupo en cuestión comunicará a los compañeros/as la forma que tuvo de abordar la situación y como la abordaría ahora con estos nuevos conocimientos. Antes de finalizar este apartado nos gustaría aclarar el Todos para uno del título. El conjunto de situaciones planteadas nos ha servido para lo mismo: el trabajo con nuestros estudiantes a partir de una metodología activa en la que los conocimientos se adquieren como necesidad de resolver una situación real pero con herramientas matemáticas que aun no conocen y promoviendo la implicación activa de los estudiantes en esta adquisición de conocimientos. 249 Todos para uno y uno para todos 3.- Tercer acto: Es necesario desarrollar herramientas adecuadas Somos conscientes del cambio que la formación de nuestros estudiantes está viviendo durante las últimas décadas en nuestras aulas, y por supuesto nuestra disciplina no permanece al margen de estos cambios. Han aparecido recursos abundantes y variados, podemos usar tecnologías o proponer diferentes metodologías que incidirán directamente en la forma en que aprende el alumnado facilitando de esta manera el conocimiento de herramientas que le ayuden en su vida personal, social y profesional. Actualmente cuando los estudiantes acceden a la Universidad ya están acostumbrados a usar tecnologías de forma habitual en su formación. Ahora no podemos dar marcha atrás. Es necesario adecuar la forma de transmitir la información a los medios actuales. Una vez que se han comprendido los conceptos que nos llevan a encontrar soluciones a estas situaciones y que se ha mostrado la disponibilidad de algoritmos adecuados es muy fácil usar un programa de cálculo simbólico que nos libere de cálculos. Ahora cada estudiante puede usar Apremat (APREndiendoMATematicas)[4]. Es una aplicación realizada con mathematica por compañeros de cursos anteriores para, entre otras cosas, aprender conceptos que a veces se explican en clase pero no quedan totalmente entendidos en ese momento o bien si por alguna causa no se puede asistir a clase. Se ha desarrollado este tutorial de autoaprendizaje interactivo [5], [6] con el cual se espera que cualquier estudiante sea capaz de entender conceptos matemáticos. Apremat cubre los tópicos de la asignatura Matemáticas II de Primer curso de Ingeniería Técnica pero el usuario no podrá limitarse a leer contenidos en pantalla o a pasar de una pantalla a otra con el ratón. Deberá actuar sobre los problemas para responder a cada pregunta que se le plantea. La aplicación se usa en el transcurso del curso, no sólo para grafos, pero en este tema encontraran suficientes problemas y ejercicios enfocados de diferentes formas para complementar el trabajo que se hace en clase. Se facilita a los estudiantes a través de la plataforma moodle de la UCO donde se pone a su disposición todo el material de trabajo de la asignatura. En ocasiones se usa en clases de prácticas y otras veces Apremat es un aliado perfecto para ayudarles a resolver problemas ya que consta de más de 100 propuestos en los que paso a paso se van realizando preguntas al usuario que le encaminan a resolver una determinada situación[7]. Si un estudiante sigue el proceso y después es capaz de decidir si sobran o faltan preguntas para poder asimilar bien lo visto en ese problema, estará aprendiendo. También usamos en clase algunos programas de ordenador, elaborados por compañeros de segundo curso con el lenguaje mathematica en una asignatura optativa. La intención es relacionar las matemáticas con la informática y resaltar que se pueden programar los algoritmos aprendidos en primer curso y una vez programados resolver situaciones reales sin importar la cantidad de datos. Los estudiantes que en segundo curso se matriculen de esta asignatura podrán hacer algo parecido cuando se les pide un trabajo en el que deben programar una situación con mathematica. De esta forma se pueden volver a repasar estos conceptos pero ahora se trataran con otra perspectiva y pueden colaborar en el aprendizaje de sus compañeros/as de primer curso.[8] 250 Todos para uno y uno para todos Fig 2: Captura de pantalla de Apremat IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD Los grafos son adecuados para usar las matemáticas en situaciones muy variadas lo que constituye un aspecto importante de la competencia matemática. Buscamos las situaciones anteriores porque pretendíamos trabajar con cuestiones que llevan por sí mismas a un tratamiento matemático, a la elección de un modelo adecuado y a la organización por medio de representaciones. En los trabajos realizados por nuestros estudiantes hemos constatado que se van desarrollando las siguientes competencias (las capacidades se incluyen (en la columna de la izquierda) y la concreción a nuestra actividad (en la columna de la derecha) [9], [10], [11]. PENSAR MATEMÁTICAMENTE Usar problemas de situaciones reales Proponer el estudio de un concepto me- Una representación gráfica adecuada nos perdiante la abstracción de sus propiedades, mite resolver la situación generalizando los resultados a un conjun- Todas las situaciones nos llevan al mismo grafo to más amplio de objetos pero en cada una se resuelve un problema diferente PLANTEAR Y RESOLVER PROBLEMAS Identificar, definir y plantear diferentes tipos de problemas matemáticos Resolver diversos problemas matemáticos utilizando distintos procedimientos. En cada problema se plantea una situación para encontrar solución sin necesidad de explicar previamente nada. Posteriormente se explicaran técnicas adecuadas para encontrar otras soluciones 251 Todos para uno y uno para todos MODELAR MATEMÁTICAMENTE Estructurar la realidad. Analizar el modelo. Comunicar acerca de un modelo y de sus resultados Reconocer la técnica adecuada para resolver el problema pero ahora de forma sistemática Comparar la solución inicial y la que pueden encontrar después de conocer algoritmos de grafos RAZONAR MATEMÁTICAMENTE Seguir y evaluar argumentos propuestas por otros. Diseñar argumentos matemáticos formales e informales. Cada grupo expone en clase su representación gráfica y la solución a su situación. Es necesario argumentar para que los demás entiendan su trabajo REPRESENTAR ENTIDADES MATEMÁTICAS Entender y utilizar diferentes clases de Un grafo se representa: gráficamente, con marepresentaciones de objetos matemáticos, trices, describiendo los vértices y las conexiofenómenos y situaciones. nes, usando punteros … COMUNICARSE CON LAS MATEMÁTICAS Entender textos escritos, visuales u ora- Presentamos los problemas por enunciados de les sobre temas de contenido matemáti- situaciones reales co. Cuando se explique la técnica matemática adeExpresarse en forma oral, visual o escri- cuada cada grupo comenta en clase su solución ta sobre temas matemáticos, con diferen- inicial y la posible mejora después de aprender tes niveles de precisión teórica y técnica. la técnica V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Hemos conseguido cambiar la dinámica en clase de teoría-problemas. Conscientemente buscamos ejercicios que sabíamos iban a poder resolver, lo cual motivó a los estudiantes. Además todos/as han estado pendientes de los procesos teóricos porque en caso de desarrollar en clase el algoritmo correspondiente a su problema previo, tenían que participar y comentar la forma de hacerlo antes y después de conocer la teoría. No tiene que ser una experiencia aislada, la idea se puede extender a muchos otros temas y otras disciplinas. Aunque hay un inconveniente, no siempre es posible encontrar problemas tan variados para un mismo tema, porque al ser estudiantes de primer curso, muchas veces las aplicaciones de la materia estudiada se encuentra en asignaturas de cursos superiores VI. CONCLUSIONES El objetivo de la enseñanza de las matemáticas, a cualquier nivel, es el desarrollo de la competencia matemática. Los ocho problemas anteriores nos han servido para: 252 Todos para uno y uno para todos • Detectar ideas previas y comprobar que todos nuestros estudiantes han sido capaces de modelizar la situación. • Fundamentar la necesidad de adquirir nuevos conceptos matemáticos que nos permitan tratar con situaciones similares pero con más datos • Disponer de una batería de situaciones que vamos usando a lo largo del desarrollo del tema, puesto que al tratar esos conceptos se resuelven de nuevo estos problemas pero ahora con un método más sistemático. En alguna ocasión la solución inicial desarrollada por alguno de los grupos ha servido para resaltar la eficacia de un método algorítmico frente a la aportada por ellos (generalmente cuando se usó un método de ensayo y error). Pensamos que la resolución de problemas era el mejor camino para desarrollar estas competencias, ya que a partir de las situaciones planteadas nuestros estudiantes son capaces de activar las capacidades: leer comprensivamente, reflexionar, establecer un plan de trabajo, revisarlo, adaptarlo, generar hipótesis, verificar el ámbito de validez de las soluciones, etc. Es importantísimo renovar la metodología docente y definir las competencias que los estudiantes deben alcanzar en el transcurso de sus estudios. Estas razones nos llevaron a diseñar esta experiencia en la que se presenta un aprendizaje basado en el desarrollo de competencias. Nuestra idea era realizar una actividad en la cual fuera necesario: • Argumentar, • Analizar críticamente la información, • Representar y comunicar, • Resolver y enfrentarse a problemas, • Usar técnicas matemáticas, • Integrar los conocimientos adquiridos. Y creemos que con la actividad presentada en este artículo lo hemos conseguido. REFERENCIAS [1] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez “Decidir, planificar, coordinar, cooperar, revisar … y volvemos a empezar”. Jornadas de Trabajo sobre Experiencias Piloto de Implantación del Crédito Europeo en las Universidades Andaluzas. Cádiz. (2006) [2] J. Berral Yerón, I. Serrano Gómez. “Cambiando la práctica docente (ordenadores, autoaprendi- zaje, interactividad…) para el alcanzar el fin (aprender Matemáticas)”. Res Novae Cordubenses II. Estudios de Calidad e Innovación de la UCO. Comisionado para la Gestión de Calidad. 2004 pp.. 217-236 [3] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez “¡Ya están aquí los ECTS! ¿Será posible un cambio de meto- dología en clase de matemáticas?” XIII JAEM Granada(2007) [4] L. Salas-Morera, J. Berral-Yerón , I. Serrano-Gómez I, P. Martínez-Jiménez “An assessment of the ECTS in software engineering: a teaching experience”. IEEE Transactions on Education .(2009). 52(1): 177–184 [5] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez Apremat 1.0 (Tutorial interactivo). (2002) ISBN84-7801 – 739 –9 [6] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez. Apremat. “Cuadernos dinámicos interactivos de aprendiza- je”. XI Congreso sobre Enseñanza y Aprendizaje de Matemáticas. Huelva. (2004) 253 Todos para uno y uno para todos [7] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez (2005) “Pensando, creando y aprendiendo Matemáticas: Apremat “. V CIBEM Portugal (2005) [8] M.J.Berral Yerón, I. Serrano Gómez. “¡ECTS! Como se ha cambiado la metodología en clase de matemáticas.” XVI Congreso Universitario de Innovación Educativa de las Enseñanzas Técnicas. Cádiz(2008) [9] L. Margalef García , N. Pareja Roblin “¿Qué aprendemos del aprendizaje autónomo? “ http://revistas.um.es/actas-redu/article/viewFile/402/373 [10] J.L. González Marí, Competencias. básicas en educación matemática. www.cepcordoba.org/aulavirtual/mod/resource/view.php?id=2673 [11] J. Murillo , G. Marcos. “Un modelo de análisis de competencias matemáticas en un entorno in- teractivo”. dialnet.unirioja.es/servlet/fichero_articulo?codigo=2728891&orden=0 254 Matemáticas para Gráficos por Ordenador E. Gutiérrez de Ravé 1, F. J. Jiménez Hornero 1; M. Ramírez Galiano 2, A. Rojas Matas 2 1Avda. Menéndez Pidal s/n. 14071 Córdoba. Escuela Politécnica Superior. 1Dpto. Ingeniería Gráfica y Geomática. [email protected] 2Dpto. Matemáticas. Campus Rabanales. Córdoba. Resumen— En este trabajo se presenta la actividad coordinada llevada a cabo entre las asignaturas de Gráficos por Ordenador, Matemáticas I y Matemáticas II de las titulaciones de Ingeniero Técnico en Informática de Sistemas e Ingeniero Técnico en Informática de Gestión de la Escuela Politécnica Superior durante el curso 2007/08. La actividad relaciona los conceptos matemáticos de la Ingeniería Informática con el modelado geométrico de Gráficos por Ordenador Palabras clave— Gráficos por Ordenador. Matemáticas. Geometría Analítica. Curvas Bézier. NURBS I. INTRODUCCIÓN En los curricula del estudiante de ingeniería informática, los Gráficos por Ordenador (GPO) están muy ligados con las matemáticas. Esta relación interdisciplinar se extiende a otras áreas de interés para el estudiante de informática como geometría computacional, diseño asistido por ordenador, técnicas de visión, modelado geométrico, robótica y visualización [1]. La geometría gráfica juega un papel importante en los procesos de fabricación y, aunque los estudiantes de informática no participan directamente en estos procesos, sí intervienen de manera notable en el desarrollo del software de control de los mismos. En varias ramas de la Ingeniería, y en especial en la Informática, está aumentando la importancia de la información visual apoyada en las Matemáticas. Este es el caso de la Geometría y el Álgebra Lineal, que son disciplinas básicas para el ingeniero. Estos conceptos geométricos han sido enseñados durante décadas utilizando el Álgebra Lineal desde un punto de vista matemático y raramente ha sido sujeta a una exploración detallada. Para que los estudiantes puedan entender los conceptos de la asignatura de Gráficos por Ordenador, deben conocer los fundamentos de las matemáticas derivadas de éstos [2]. II. OBJETIVOS El objetivo principal de este proyecto es realizar una actividad coordinada entre los profesores de las asignaturas de Matemáticas I, Matemáticas II (troncales) de primer curso, Ampliación de Matemáticas (obligatoria) y Gráficos por Ordenador (optativa) de 2º curso, todas ellas pertenecientes a la titulación de I. T. Informática de Sistemas e Ingeniero Técnico en Informática de Gestión, a través de una serie de trabajos propuestos a los alumnos matriculados en esta última materia (GPO). Con el tratamiento del Álgebra Lineal con un enfoque geométrico y la Geometría desde un punto de vista algorítmico, esta actividad relaciona los conceptos matemáticos de la Ingeniería Informática con el modelado geométrico de GPO. La finalidad de la actividad es doble: i) mostrar al alumno las aplicaciones prácticas de los conceptos aprendidos en estas asignaturas de la titulación y ii) analizar el contenido programático de las mismas. 255 Matemáticas para Gráficos por Ordenador III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA La primera actividad desarrollada entre las asignaturas de GPO (Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería) y Matemáticas (Área de Matemática Aplicada) de las titulaciones de Ingeniero Técnico de Informática de Sistemas y Gestión de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Córdoba se centra en el uso de la geometría y los vectores para representar objetos tridimensionales, temas incluidos en la mayoría de la bibliografía específica de GPO.[3,4] El alumno tuvo que desarrollar un programa en lenguaje C++, utilizando las librerías OpenGL bajo la plataforma Windows o Linux. Sólo le estuvo permitido usar las librerías necesarias para la manipulación de ventanas gráficas, entrada y salida de datos, así como las primitivas para dibujar puntos, líneas y textos. (GL y GLUT). 2.1. ACTIVIDAD PROPUESTA Las actividades propuestas a los alumnos comprendieron los siguientes bloques temáticos: (i) Geometría básica. Producto escalar. Aplicaciones: Ángulo entre dos vectores, signo del producto escalar y perpendicularidad, proyección de vectores y descomposición, distancia de un punto a una recta, aplicación de la proyección a la reflexión, ecuación normal de una recta, posición de un punto respecto de un plano. Representación de funciones algebraicas y transcendentes. Máximos y mínimos. (ii) Diseño y ajuste de curvas. Curvas y superficies paramétricas, coordenadas polares. Interpolación y aproximación. Continuidad paramétrica y geométrica. Diseño de esplines. Especificación de esplines. Curvas de Bézier. Propiedades. Forma matricial. Composición de curvas. Interpolación de Hermite. Movimiento a lo largo de una curva. Superficies Esplines, Bézier. NURBS. 2.1.1 Aplicación de los vectores Los vectores ofrecen de forma conveniente diversas maneras de expresar muchas relaciones geométricas. Al mismo tiempo, las operaciones de vectores son una potente herramienta para manipular los objetos algebraicamente. Muchos algoritmos usados en GPO se simplifican y son más eficientes al utilizar los vectores. Debido a que muchas operaciones vectoriales se expresan igual, independientemente de la dimensión del espacio estudiado, es posible derivar resultados verdaderos en 2D y 3D. El producto vectorial es fundamental para encontrar la longitud de un vector y el ángulo entre dos vectores. Asimismo, se puede utilizar para determinar la proyección ortogonal de un vector sobre otro, localizar las coordenadas de un círculo definido por tres puntos y la dirección de un rayo reflejado. El producto escalar se usa también para verificar si dos vectores son ortogonales a un tercero, y comprobar cuando el ángulo de dos vectores es menor, igual o mayor de 90º. En 2D se utiliza para determinar vectores perpendiculares y, en general, para estudiar la posición relativa de dos vectores. El producto vectorial también revela información sobre el ángulo entre dos vectores en 3D, y se utiliza con frecuencia para determinar el vector normal al plano. Una de las actividades que se propuso fue el recorte de un prisma por un plano donde el alumno puso en práctica los conocimientos de vectores (i.e. cálculo de la ecuación de un plano) y producto escalar para determinar la posición relativa de un punto respecto a un plano. El algoritmo se basa en obtener el signo del producto escalar de los vectores del plano y el segmento determinado por el punto a estudiar y un punto situado en el plano de comparación [5] tal y como mues- 256 Matemáticas para Gráficos por Ordenador tra la Fig. 1. Fig. 1. Salida gráfica del recorte de un prisma por un plano definido por tres puntos Además, se pidió implementar el algoritmo para obtener la ecuación de un plano a partir de las coordenadas de tres puntos, método tradicional (i.e. vector normal al plano definido por los tres puntos) y mediante el método de Newell [6] utilizado en GPO cuando se trata de obtener el vector normal vn de un plano definido por polígonos de más de tres vértices según la Ecuación (1). Siendo xi, yi, zi, las coordenadas del vértice i. El operador significa adición, con . Tienen relevancia las ecuaciones explícitas, implícitas y paramétricas de la recta y plano. La re- 257 Matemáticas para Gráficos por Ordenador presentación paramétrica de la recta (en general de una curva) permite estudiar los distintos puntos de ésta al variar el parámetro y su aplicación para determinar la intersección entre recta y recta con plano. La representación gráfica del círculo que pasa por tres puntos puso en práctica los conceptos siguientes: ecuación de la recta definida por dos puntos, intersección de dos rectas, mediatriz y distancia entre puntos (Fig. 2). Fig. 2. Cálculo del centro S y radio R de un círculo que pasa por tres puntos. 2.1.2 Representación y ajuste de curvas En el desarrollo de algoritmos, es fundamental tener una representación concisa de los objetos gráficos estudiados. Las dos formas principales de realizar esto es mediante la representación explícita y paramétrica. Tienen relevancia las ecuaciones explícitas, implícitas y paramétricas de la recta y plano. La representación paramétrica de la recta permite estudiar los distintos puntos de ésta al variar el valor del parámetro. En la Fig. 3 se muestra la salida gráfica de una caso particular de un vector como combinación lineal de dos vectores, donde a y b son vectores arbitrarios y t se limita a . Para t = 0 se obtiene el vector a, y para t = 1, el b. La semirrecta se obtiene al varia y la recta para Fig. 3. Vector Rayo como una combinación convexa En la Fig. 4a,b,c se muestran distintas formas de representar gráficamente el círculo con objeto de realizar un estudio comparativo de la representación en formas explícita y distintas ecuaciones paramétricas. 258 Matemáticas para Gráficos por Ordenador En GPO se suele representar gráficamente el círculo como polígono regular de n lados. Así, siendo i el número de vértices del polígono, se encontrará el ángulo 2 será (Fig. 4d) y la posición donde R es el radio del círculo. Fig. 4. Representación gráfica del círculo para los casos de las Ecuaciones (2) y (3) En las Fig. 5a y 5b se muestran, respectivamente, las salidas gráficas por ordenador (ventanas OpenGL) de la representación de las curvas Ecuación (4) y superficies en forma implícita y paramétrica propuestas en la Tabla I. Tabla I. Algunas ecuaciones implícitas y paramétricas propuestas. 259 Matemáticas para Gráficos por Ordenador NOMBRE DE LA CUÁDRICA FORMA IMPLÍCITA FORMA PARAMÉTRICA RANGO V, RANGO U Elipsoide Hiperboloide de una hoja Hiperboloide de dos hojas Fig. 5. Salida gráfica de a) curvas, Ecuación (4), y b) superficies propuestas, Tabla 1. Es posible dar de forma arbitraria combinaciones lineales de vectores, pero no de puntos. Sin embargo, sólo se permiten transformaciones afines para los puntos. En GPO son muy útiles las combinaciones afines de puntos y son la base para las animaciones y curvas de Bézier. Las curvas de Bézier son importantes ya que desarrollan las ideas de las fórmulas paramétricas para controlar la geometría [7-10]. En la Fig. 6a se muestran aplicaciones de las curvas de Bézier para la letra “r” antes y después de aplicarle a las coordenadas de los puntos de control una transformación de deformación. La representación de una curva B-spline abierta definida por 8 puntos de control para k = 4 (orden de la curva) y el estudio de la variación de ésta al modificar la posición de uno de los puntos de control [10] se muestran en la Fig. 6b. Por último, la Fig. 6c contiene un ejemplo de una superficie NURBS B-Spline Racional de vectores uniformes abiertos, al revolucionar un perfil definido por las coordenadas de los puntos. 260 Matemáticas para Gráficos por Ordenador Fig. 6. Salida gráfica de a) curvas de Bézier, b) splines y c) superficie NURBS propuesta. De igual manera, se estudió la representación de la circunferencia mediante splines racionales, para los casos de tres segmentos de 120º y cuatro segmentos de 90º, (Fig. 7). Fig. 7. Círculos mediante esplines racionales. IV.RESULTADOS OBTENIDOS Y EVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Los alumnos presentaron un informe detallado del trabajo propuesto, en sesión pública con el resto de compañeros, es decir, expuesta por el grupo o representante del grupo. Además cada grupo realizó un póster, de diseño libre, en formato A1 de las actividades desarrolladas. Éste debía incluir: un resumen del estudio y análisis de las posibles soluciones, definición formal y desarrollo matemático de las soluciones, algoritmos propuestos e implementación (código o pseudo-código), salida numérica y gráfica de los ejercicios propuestos y las referencias bibliografías. La selección de los mejores pósteres se ha expuesto en el Aulario del Campus Universitario de Rabanales. Finalmente, se pasó una encuesta a todos los alumnos participantes para analizar en resultado de la actividad. De un total de 73 alumnos matriculados en la titulación de Sistemas, 63 alumnos (12 grupos) participaron, mientras que, de los 35 matriculados de Gestión, fueron 29 alumnos los que realizaron el trabajo. La encuesta la contestaron un 64% de los alumnos de Sistemas y un 44% de Gestión. Dos aspectos fueron consultados en la encuesta, uno relativo a las asignaturas aprobadas antes de cursar Gráficos por Ordenador mostradas en la Tabla II, así como la relación de estas asignaturas con GPO, y otro correspondiente al conocimiento de diferentes conceptos matemáticos recogidos en la Tabla III. Como se puede observar en la Tabla II, el porcentaje de alumnos que han superado las Matemáticas I y II es bastante alto, no ocurre lo mismo con Ampliación de Matemáticas asignatura que, al igual que GPO, es obligatoria y se oferta en el mismo curso y cuatrimestre. Como consecuencia sólo un 66% de los alumnos de Sistemas y Gestión relacionaban la asignatura de GPO con las ma261 Matemáticas para Gráficos por Ordenador temáticas Por el contrario, el porcentaje de alumnos que superaron Metodología y Tecnología de Programación fue bastante bajo, para una asignatura en que uno de sus prerrequisitos es el conocimiento y dominio de un lenguaje de programación. Sin embargo, un 93% y 84% de los alumnos de Sistemas y Gestión, respectivamente, opinaban que era necesario tener superada esta asignatura. Tabla II. Porcentaje de alumnos que han superado las asignaturas antes de cursar GPO. ASIGNATURA I.T.I. Sistemas I.T.I. Gestión Matemáticas I 87.8 100 Matemáticas II 82.9 100 Metodología y Tecnología de la Programación 46.3 50 Ampliación de Matemáticas 17.1 50 En la Tabla III se muestra en porcentaje la opinión de los alumnos sobre el dominio de los conceptos preguntados. Cabe destacar que, a pesar de ser bastante alto el porcentaje de alumnos que conocen bien el producto escalar y vectorial, es demasiado bajo el número de alumnos que conocen las aplicaciones de estos conceptos a los gráficos por ordenador. También es bajo el número de alumnos que dicen conocer las trasformaciones geométricas básicas y los objetos tridimensionales. Los aspectos que presentan los valores más bajos en su conocimiento son los correspondientes a las curvas de Bézier, Splines y NURBS. Este hecho presenta cierta lógica ya que solamente los alumnos que han cursado Ampliación de Matemáticas los han estudiado. Tabla III. Porcentaje de alumnos que conocen bien los conceptos indicados Conceptos Sistemas Sistema de coordenadas: cartesiano, polar, 52.4 cilíndrico y esférico Vectores: producto escalar, vectorial, mó97.6 dulo, vector unitario Aplicaciones del producto escalar y vecto14.3 rial a gráficos Representación de 42.9 curvas Ecuaciones explícitas, implícitas y paramé59.5 tricas de la recta y plano Cónicas (Circunferencia, elipse, hipérbola y 50.0 parábola) Gestión Conceptos Sistemas Gestión 41.7 Polígonos (ángulos internos, externos; área) 54.8 66.7 31.0 16.7 21.4 8.3 83.3 33.3 Objetos tridimensionales (Prisma, pirámide, cilindro, toroide) Transformaciones afines: traslación, rotación, escala, deformación 41.7 Ecuaciones de Bézier 2.4 0.0 83.3 Superficies cuádricas. 11.9 8.3 50.0 Curvas y superficies esplines y NURBS 0.0 8.3 En cuanto a los pósteres presentados, cabe destacar que la mayoría de ellos se limitaba a 262 Matemáticas para Gráficos por Ordenador copiar el código fuente utilizado y una figura de la salida gráfica, a pesar de indicar claramente en la propuesta del trabajo cuáles debían ser sus contenidos mínimos. Por lo general, los informes presentados sí cumplían con los mínimos exigidos. V. CONCLUSIONES La actividad realizada ha servido de base para sacar conclusiones relativas al contenido y estructuración del programa de GPO emplazado en el 2º curso y 1º cuatrimestre de las titulaciones de Informática de Sistemas y Gestión. Así, las aplicaciones de los vectores y del producto escalar y vectorial a los gráficos por ordenador deben formar parte del temario. Debido a que la asignatura de Ampliación de Matemáticas es una asignatura obligatoria y coincidente en curso y cuatrimestre, las curvas y superficies NURBS necesitan mayor dedicación para su explicación en la programación del curso. Se estima conveniente que, para mejorar el desarrollo de la programación de la asignatura, se informe a los alumnos, antes de su matriculación, que para cursar GPO es aconsejable tener superadas las asignaturas de Matemáticas I, Matemáticas II y Metodología y Tecnología de la Programación. Finalmente, indicar que la actividad realizada y el análisis de la encuesta han servido de punto de partida para revisar los programas de las asignaturas involucradas así como para realizar nuevas propuestas de trabajos coordinados con la inclusión de otras asignaturas como puede ser Metodología y Tecnología de la Programación. La inexperiencia de los alumnos en la elaboración de pósters sugiere que, para próximas acciones, cada grupo esté tutorado con la finalidad de enseñar a los alumnos en este medio de comunicación de resultados de uso tan frecuente en congresos de índole docente y científicos. AGRADECIMIENTOS Nuestro agradecimiento al Vicerrectorado de Espacio Europeo de Educación Superior y Estudios de Grado de la Universidad de Córdoba, por la financiación de dicha actividad a través convocatoria para la profundización de la innovación docente en el marco de las experiencias piloto del sistema de crédito europeo durante el curso 2007/08. REFERENCIAS [1] John L. Lowther and Ching-Kuang Shene, Geometric Computing in the Undergraduate Compu- ter Sciende Curricula, The journal of Computing in Small Colleges, Vol. 13 (1997), No. 2. pág. 5061. [2] John L. Lowther and Ching-Kuang Shene, A Tool for Teaching Curve Design. ACM 29th Annual SIGCSE Technical Symposium, (1998), pp. 97-101. [3] F.S. Hill JR, Computer Graphics usings OpenGL. 3ª Ed., London, (2007). [4] D. Hean P. Baker Gráficas por Computadora. Pretice-Hall, Madrid, (2006). [5] F.S. Hill. Computer Graphics using OpenGL. 3ª Ed. [6] Foley, J.D., A. van Dam, A. and S.K. Feiner. Computer Graphics: Principles and Practice 2ª Ed., Addison-Wesley, (1990). 263 Matemáticas para Gráficos por Ordenador [7] J. Vince, Geometry for computer graphics, Formulas, examples & proofs, Springer, London, (2005). [8] J. Vince, Essential Mathematics for computer graphics, Springer, London, (2005). [9] G. Farin, D. Hansford, The geometry toolbox for graphics and modelling, A K Peter. Massachu- setts, (1998). [10] D. F. Rogers, An Introduction to NURBS, Morgan Kaufmann, London, (2000). 264 Implantación de herramientas web para captación y recuperación de alumnos, y seguimiento diario de clase. Juan Carlos Gámez, José Manuel Soto, María Brox Dpto de Arquitectura de Computadores, Electrónica y Tecnología Electrónica, Escuela Politécnica Superior, Universidad de Córdoba E-mail: [email protected], [email protected], [email protected] Resumen— En el presente trabajo se expone una experiencia docente dentro de la adaptación al EEES. Lleva a cabo el uso de herramientas web para la implantación de planificaciones y diarios de clase que permiten un mejor seguimiento y supervisión de la asignatura. Finalmente se presenta un análisis, así como conclusiones y trabajos futuros. Palabras clave— Blog, diario de clase (class diary), planning, competencias transversales (transversal competences) I. INTRODUCCIÓN El trabajo docente es un trabajo de esfuerzo y mejora continua en el que la experiencia nos sirve como herramienta que nos aporta cierta ventaja. Además, en el contexto del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) [1,2] en que nos encontramos inmersos, la labor del profesorado no se traduce en una mera transmisión del conocimiento, sino que debe estimular el aprendizaje del alumno[3], ofrecer asesoramiento y tutorizarlo. Es por esto que el grupo de docentes que elaboramos este trabajo, con experiencia en diferentes niveles educativos y áreas de enseñanza, no podemos ni queremos dejarnos caer en la monotonía de repetir y repetir todos los años lo mismo. Porque, aunque los conocimientos a compartir con nuestros alumnos cambien en menor medida, nosotros debemos hacer un esfuerzo por mejorar nuestra metodología de transmisión de dicho conocimiento [4]. Es por esto que seguimos apostando por innovar y mejorar en nuestra labor docente del día a día. Con este objetivo, y como puesta en práctica de los conocimientos recibidos en los cursos que forman el Título Experto en Formación del Profesorado Universitario impartido en la Universidad de Córdoba, nos propusimos abordar este proyecto. Esta experiencia se centra en el primer curso de la Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas, concretamente en la asignatura del primer cuatrimestre con denominación Sistemas Digitales [5]. Esta asignatura, por su contenido y distribución a lo largo del cuatrimestre, tiene la peculiaridad de tener muchos matriculados y repetidores por lo que muchos de sus alumnos no pueden acudir regularmente a clase. Además, respecto a la temporalización, tiene el inconveniente que los contenidos más fuertes e importantes de la misma suelen coincidir con los puentes y fiestas más señaladas, con lo que, aunque avisamos y reforzamos estos temas, esto suele convertirse en otro obstáculo para los alumnos. A todo lo anterior hay que añadir el hecho de que se imparte en el primer cuatrimestre del primer año con lo que todavía algunos de los alumnos de nuevo ingreso se han incorporado tarde y muchos de lelos no están familiarizados con el funcionamiento de la universidad. Todo ello hace que muchos de nuestros alumnos opten por aparcar la asignatura para otro año académico, lo que por regla general, empeora la situación a medida que pasan los años. De ahí nuestro esfuerzo por captar y recuperar alumnos. Al tratarse de una asignatura con un gran número de matriculados se divide en dos grupos de teoría/problemas y del orden de 6 ó 7 grupos de prácticas. Debido a la gran cantidad de alumnos y su heterogeneidad (problemáticas, 265 Implantación de herramientas web para captación y recuperación de alumnos, y seguimiento diario de clase situaciones familiares y profesionales) lo que hemos pretendido es dar más flexibilidad a la hora de poder asistir a dichos grupos. Con este proyecto intentamos facilitar la labor de aprendizaje y asimilación de conceptos de aquellos que, por cualquier circunstancia, no pueden asistir a clase con regularidad [6] con la elaboración de un plan de trabajo para las prácticas y un diario de clase para la teoría. II. OBJETIVOS El objetivo principal de este proyecto es el que compartimos todos los que estamos inmersos en el sistema educativo, esto es, la transmisión de conocimientos y asimilación de los mismos por parte del alumnado con el mayor éxito posible [7][8]. Como sabemos este objetivo se puede pretender llegar desde muy diversos caminos. Para este curso, y así ir adaptando la enseñanza a la nueva sociedad, el objetivo principal ha sido dar mayor libertad de elección a nuestros alumnos a la hora de decidir a qué clases pueden e incluso les interesa asistir, de cara a una mayor organización de su trabajo, potenciando con ello las competencias transversales de gestión del tiempo, organización y planificación y toma de decisiones, entre otras. La forma en que hemos desarrollado este objetivo se muestra en el apartado siguiente. Con el objetivo de desarrollar, en la medida de lo posible, otras competencias transversales [9][10] como es el trabajo en equipo, el razonamiento crítico y el compromiso ético, es por lo que se ha dejado en manos de los alumnos la redacción y edición del diario de clase para la parte de teoría, con la idea de que sea más cercano a ellos mismos. Igualmente se han desarrollado grupos de alumnos que, de forma organizada y con libertad, fuesen realizando esta labor, trabajando al mismo tiempo competencias como liderazgo y creatividad entre otras. III. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA Una vez establecido el contexto en el que nos movemos, así como los objetivos principales del proyecto, pasamos a describir el desarrollo de la experiencia. En primer lugar, cuando nos propusimos abordar esta asignatura con el cambio de metodología nos surgieron muchas dudas, sobre todo desde el punto de vista de la consecución de los objetivos propuestos donde, a día de hoy, sin resultados de exámenes finales, podemos sentirnos satisfechos por la potenciación y trabajo de las competencias transversales comentadas anteriormente. Para la realización de esta experiencia utilizamos diversas herramientas: en primer lugar, utilizamos la herramienta moodle [11] ya implantada en la Universidad de Córdoba [12][13]. Esta herramienta la usamos principalmente para la comunicación virtual con los alumnos consiguiendo con ello una mayor unión como un único grupo de la asignatura que permite un mayor conocimiento y cohesión de todos los alumnos independientemente del grupo teórico o práctico al que asistan. En esta herramienta se exponen los contenidos de las asignaturas, así como trabajos de la misma realizados por los alumnos. Igualmente tenemos dispuestos diversos foros para novedades y foros para el intercambio y resolución de dudas e información referente a la asignatura tanto entre los alumnos como con los profesores. Al mismo tiempo, en coordinación con profesores del área de filología inglesa, posibilitamos el uso de un foro para una mayor comprensión de la herramienta de simulación que utilizamos en prácticas, cuya interfaz está en inglés, facilitando el desarrollo de la competencia referente al conocimiento de lenguas extranjeras. 266 Implantación de herramientas web para captación y recuperación de alumnos, y seguimiento diario de clase En segundo lugar, para la planificación de las prácticas de la asignatura, utilizamos una web [14] creada por el profesor responsable de la coordinación de las prácticas en la que, desde el principio de curso, se expone en todo momento el contenido a impartir en cada sesión diaria para esta parte de la asignatura. Con esta web, el alumnado puede conocer desde el principio de curso los conocimientos que van a ser impartidos en cada una de las sesiones prácticas, así como su temporización y coordinación con los contenidos y conocimientos de teoría. En tercer lugar exponemos el aporte más novedoso y sobre el que se centra el trabajo, consistente en la realización de un diario de clase [15] [16]. Este diario no pretende sustituir a la planificación que realizamos todos los docentes antes del comienzo de una asignatura, sino que pretende llevar un seguimiento de lo que se ha explicado en clase con comentarios realizados por los propios alumnos. Para la implementación de dicho diario se estuvieron barajando distintas alternativas siendo la más viable la utilización de un blog para la implementación del mismo. Para la elección del alojamiento y la herramienta blog a utilizar también se realizaron varios estudios siendo finalmente elegido el actual. Esta herramienta permite llevar entre otras opciones una sindicación RSS o Atom la cual nos permite hacer un seguimiento más cómodo de lo que se escribe en el diario, novedades, comentarios y demás información del diario. Gracias a esta sindicación, podemos conocer en todo momento si ha habido novedades o comentarios en el diario sin necesidad de estar continuamente accediendo al blog, sino, utilizando software lector de noticias como liferea, [17] o a través de una web personalizada para leer noticias como la que proporciona google [18] . A lo anterior hay que añadir que este blog nos permite realizar un seguimiento y un histórico de los accesos al mismo con la posibilidad de su posterior estudio y análisis de resultados. IV. RESULTADOS OBTENIDOS, DISPONIBILIDAD DE USO, Y UTILIDAD A fecha en la que escribimos este documento, no podemos obtener resultados finales sobre el impacto en número de alumnos captados y/o recuperados gracias a este proyecto en lo que ha resultados de exámenes finales se refiere. Los resultados que se muestran aquí son los correspondientes a cuestionarios realizados por los alumnos y a históricos de acceso al blog . Figura 1: Realización de otra actividad académica y/o laboral 267 Implantación de herramientas web para captación y recuperación de alumnos, y seguimiento diario de clase Figura 2: Visitas al blog para organización personal Figura 3: Frecuencia de visitas al blog a lo largo del cuatrimestre De la figura 1 podemos observar que algo menos de la mitad de los encuestados realizan otra actividad académica o laboral simultánea con estos estudios, por lo que podemos concluir que el trabajo que desarrollamos puede ser de gran utilidad para ellos. Además de las figuras 2 y 3 destacamos que prácticamente la mitad de los encuestados utilizan el blog antes o después de clase para repasar lo explicado y comprobar qué será lo próximo a explicar. Destacando también que hay una gran proporcion que no lo visita nunca lo que coincide con la proporción de alumnos que suele asistir a clase con regularidad. Figura 4: Páginas vistas por día de la semana en grupo 1 Figura 5: Páginas vistas por día de la semana en grupo 2 Finalmente, las figuras 4 y 5 corroboran lo encuestado a los alumnos, ya que en dichas figuras podemos observar que en función del grupo suelen visitar el blog tanto antes como después de la 268 Implantación de herramientas web para captación y recuperación de alumnos, y seguimiento diario de clase clase. Para el grupo 1 las clases son los martes y miércoles con lo que los picos de visitas se producen entre domingo y jueves. De ahí se puede deducir que se producen visitas anteriores a la clase con el objetivo de preparar lo que se va a impartir en dicha sesión. Igualmente se puede deducir que se producen visitas posteriores a la clase con el objetivo de repasar lo expuesto en esta sesión. En el caso del grupo 2 las sesiones son los lunes y viernes por lo que al estar más repartido durante la semana se observa una distribución más uniforme. Podemos observar un pico los martes ya que aunque hay grupos teóricos, en realidad la división no es tal, pudiendo asistir el alumno al grupo que mejor se adapte a su situación en cada momento determinado. De todo lo anterior podemos destacar que ha sido muy útil y usado por los alumnos, puesto que el alumnado tenía información actualizada de lo que se había había impartido en cada momento en clase, qué parte del temario se estaba impartiendo actualmente y lo próximo que se iba a impartir. Esto les permitía organizarse para asistir a las clases en función de sus restricciones laborales o personales. V. AUTOEVALUACIÓN DE LA EXPERIENCIA Figura 6: Uso del blog Figura 7: Sugerencia de uso en otras asignaturas Como autoevaluación podemos exponer que la experiencia ha sido positiva, consiguiéndose una recuperación de asistencia a clase y una mayor implicación del alumnado puesto que tenían conocimiento en cada momento de todo lo que acontecía en la asignatura. Esta autoevaluación se puede observar en las figuras 6 y 7 en las que se pone de manifiesto el pensamiento de los alumnos e incluso la sugerencia de los alumnos para que se implante en otras asignaturas. Al igual que comentamos que en general ha tenido una evaluación positiva, podemos añadir que es susceptible de mejoras que los mismos alumnos han expuesto en los cuestionarios oportunos. VI. CONCLUSIONES Como conclusión principal, comentar que ha sido una experiencia muy satisfactoria tanto para el personal docente de la asignatura como para el alumnado de la misma, consiguiendo con ello una mayor flexibilidad, acercamiento entre profesor-alumno, así como un mayor y mejor entendimiento de los contenidos de la asignatura. 269 Implantación de herramientas web para captación y recuperación de alumnos, y seguimiento diario de clase Igualmente, como trabajo futuro estamos pensando en añadir algunas herramientas más que se utilizan para la motivación de los alumnos como las webquest y cazas del tesoro entre otras. REFERENCIAS [1] J.M. Goñi Zabala, El espacio europeo de educación superior, un reto para la universidad: com- petencias, tareas y evaluación, los ejes del currículum universitario, Octaedro, Barcelona, (2005) [2] M. De Miguel Díaz, Metodologías de enseñanza y aprendizaje para el desarrollo de competen- cias. Orientaciones para el profesorado universitario ante el espacio europeo de educación superior, Alianza Editorial, Madrid, (2006) [3] V. D’Andrea, D. Gosling, Improving Teaching and Learning in Higher Education, Open University Press, (2005) [4] L.M. Villar Angulo, Programa para la mejora de la docencia universitaria, Pearson, Prentice Hall, (2004) [5] http://rvininf12.uco.es/sites/default/files/titulaciones/ITISistemas/asignaturas/guiasECTS/6230 002.pdf (consultado en enero 2010) [6] M. Martínez, Medios para la tutorización virtual. (Martínez, M., 2005) [7] Salido, G. Retos planteados a la Universidad Española por la integración en el EEES. Simposio Congreso de la SECF. Valladolid, (2007) [8] Dondi, C.: La calidad del e-Learning. I Jornadas Andaluzas sobre la calidad del e- Learning. Sevi- lla, (2006) [9] A. Villa, M. Poblete, Aprendizaje basado en competencias, Ediciones mensajero, (2008) [10] Henández Pina: Aprendizaje, competencias y rendimiento en Educación Superior. Ed. La Mural- la, (2005) [11] http://moodle.org/ (consultado en enero 2010) [12] http://www.uco.es/ (consultado en enero 2010) [13] http://www3.uco.es/moodle (consultado en enero 2010) [14] http://www.uco.es/~el1sohij/SD09-10/ (consultado en enero 2010) [15] http://sistemas-digitales-1.blogspot.es/ (consultado en enero 2010) [16] http://sistemas-digitales-2.blogspot.es/ (consultado en enero 2010) [17] http://liferea.sourceforge.net/ (consultado en enero 2010) [18] http://www.google.es (consultado en enero 2010) 270
