Kits de dibujo y robótica para la construcción de circuitos electrónicos funcionales en clase

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Combina herramientas innovadoras para la construcción de circuitos electrónicos con el fin de reforzar el aprendizaje de los conceptos teóricos a través de la práctica.

Por Juan Carlos Alfonzo León

En un entorno educativo, la aplicación y el uso de herramientas tecnológicas con fines didácticos acercan a los alumnos a experimentar problemáticas reales y cotidianas en un escenario seguro. Esto les permite explorar, probar y resolver situaciones que a su vez promueven el trabajo colaborativo y la solución de problemas en diferentes contextos.

Como profesor del área de ingeniería, mi propuesta es implementar el uso de herramientas tecnológicas para la enseñanza de circuitos eléctricos, en las materias de ciencias básicas. El objetivo es propiciar el aprendizaje activo a través de la resolución de problemas para reforzar los conocimientos adquiridos de forma individual y colaborativa. Los alumnos realizarán un análisis, simulación e implementación de prototipos donde relacionen la teoría con la práctica.

Construye en clase circuitos electrónicos funcionales en papel, para enseñar conceptos como voltaje, corriente, potencia eléctrica, resistencia, inductancia y capacitancia.

En clase aplicaremos el uso de kits para el dibujo y construcción de circuitos electrónicos funcionales en papel, con el uso de tinta conductiva (Circuit Scribe) y el ensamblaje creativo de robots con los módulos Makeblock, se integrarán actividades experienciales en el proceso de enseñanza-aprendizaje.  Con estos recursos se pretende lograr un ambiente más agradable y participativo en el aula y una mayor comprensión de la aplicabilidad de los conceptos teóricos.

Una de las actividades esperadas para este proyecto es la implementación de un tablero digital donde se lleve a cabo la transmisión de datos vía bluetooth y con un editor de circuitos eléctricos (ej. Pspice, Multisim, Circuit Maker y/o Orcad) para obtener datos de voltaje, corriente, potencia eléctrica, resistencia, inductancia, capacitancia, lo cual ayudaría a nuestros estudiantes a aprender, identificar y reconocer los diagramas esquemáticos representativos de los circuitos eléctricos. A través de estas actividades los estudiantes podrían detectar fallas eléctricas en cualquier tipo de instalación sin la necesidad de utilizar instrumentos de medición para la detección.

Otra actividad consiste en automatizar el encendido y apagado de un foco ahorrador de energía a través de sensores y dispositivos móviles. Aquí se podrá ver la importancia de que existen sistemas capaces de automatizar la regulación de la iluminación y que pueden implementarse a una vivienda de tipo residencial. En cada actividad desarrollada dentro de este proyecto se estará utilizando la técnica didáctica aprendizaje orientado a proyectos (POL).

Se espera que los alumnos sean capaces de extrapolar la aplicación de nuevos conocimientos hacia otros escenarios de la vida real

La evaluación del impacto de aprendizaje de estas actividades, se realizará a través de exámenes que permitan la comparación con el desempeño de grupos anteriores, en los que se haya aplicado un enfoque de enseñanza tradicional, de acuerdo con los registros que se tienen en los respaldos de calificaciones de otros grupos en el campus.

Asimismo, se aplicarán guías de observación en el grupo de ciencias básicas durante la realización de las actividades para registrar la actitud de los alumnos en su proceso de aprendizaje. También se considerarán los resultados de las encuestas de opinión de alumnos de períodos anteriores de materias relacionadas con circuitos eléctricos.

El resultado esperado de la innovación es que los alumnos logren desarrollar competencias disciplinares relacionadas con la solución de problemas de circuitos eléctricos, así como competencias transversales, tales como la curiosidad intelectual, a través del uso de las herramientas tecnológicas. También se espera que los alumnos sean capaces de extrapolar la aplicación de los nuevos conocimientos hacia otros escenarios de la vida real, así como también una mejora en su aprovechamiento reflejado en la mejora de sus notas de calificaciones y la generación de propuestas más eficientes.

Si eres profesor o simplemente deseas conocer más acerca del campo de la electrónica, te invito a explorar, conocer y construir con las herramientas aquí mencionadas y a compartir tus experiencias y resultados con el Observatorio de Innovación Educativa.

 
Acerca del autor
Juan Carlos Alfonzo León (juan.alfonzo@itesm.mx) tiene una Maestría en Ingeniería Eléctrica y también es profesor de tiempo completo en el departamento de Ingeniería y Arquitectura del Tecnológico de Monterrey, Campus Chiapas.