Nuevos métodos de enseñanza: una experiencia en diseño electrónico
Gerardo Aranguren
1 Title—New methods of teaching: an experience in electronic
design. Abstract—In the last years it is being spoken much of the
Declaration of Bologna and the search of an European Space of Higher Education. Many of these discussions occupy the legal scope or administrative and other they animate to us to modify the didactic methodology to adapt us to the new theories on education. This article describes a practical and tried example of how it is had been using some of these techniques in the course of Design of Advanced Digital Systems of the degree of Engineering of Telecommunication. This document describes the used methodology, the tasks developed by the students and the model of evaluation.
Index Terms—Constructivism, Electronics engineering
education, Educational technology, European Space of Higher Education (ESHE).
I. INTRODUCCIÓN L incremento de las comunicaciones y la movilidad está modificando nuestra forma de vida a gran ritmo. La
enseñanza no es ajena a este cambio y actualmente se enfrenta al reto de adaptar los sistemas docentes a un mundo más interconectado, con nuevas formas de acceso a la información y con unas exigencias de calidad.
Además, va creciendo la conciencia de que el profesor universitario no debe ser sólo un buen investigador, sino que debe cumplir con excelencia su labor docente. La Declaración de Bolonia [1] y la búsqueda de un Espacio Europeo de Enseñanza Superior [2], [3] han venido a recordar esa obligación primaria a los docentes universitarios. Obligación que no consiste exclusivamente en transmitir bien los conocimientos, sino en adaptarse a unos nuevos métodos de enseñanza donde prima la participación del estudiante para adquirir los conocimientos.
Hace algo más de 10 años se planteó la reforma de los planes de estudio, sistema actualmente vigente, en Ingeniería de Telecomunicación de la E. T. S. de Ingeniería de Bilbao. Con intención de mejorar la docencia se aprovecho la ocasión para plantear una asignatura optativa de segundo ciclo con la metodología docente que nos hubiera gustado recibir durante nuestros estudios. Además se contaba con la experiencia de 5
Gerardo Aranguren pertenece a la Universidad del País Vasco, E. T .S. de
Ingeniería, Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones, Bilbao, Spain. Tfno.: 946014131, email: [email protected].
D.O.I. (Digital Object Identifier) Pendiente.
años utilizando esa metodología en cursos de doctorado y, por tanto, había cierta experiencia.
Durante los últimos años se ha impartido la asignatura de Diseño de Sistemas Digitales Avanzados de una manera peculiar, distinta al modelo de clase magistral, con una evaluación continua, haciendo participar a los estudiantes, lo que ha valido la incomprensión por parte del resto de compañeros y una alta aceptación por parte de los estudiantes. Cuando se han planteado los cambios derivados de la Declaración de Bolonia, se ha descubierto con alegría que el método que se ha estado utilizando, durante 15 años, coincide en gran parte con el propuesto dentro del Espacio Europeo de Enseñanza Superior.
En las siguientes hojas se describe esta metodología. Pero es necesario hacer algunas indicaciones previas, fruto de la experiencia de estos años.
La corriente constructivista, actualmente en boga en el mundo de la enseñanza [4], nos habla de la complejidad del aprendizaje y cómo cada persona aprende de forma diferente. Hay innumerables formas de enseñar y aprender, cada uno debemos buscar la metodología propia para nuestra asignatura, debemos adaptarnos a las circunstancias y medios disponibles. No hay un método único e infalible que todos debamos descubrir y copiar. Tampoco se deben tomar los procedimientos comunes e incorporarlos sin adaptar a las propias convicciones y necesidades.
La totalidad de lo expuesto en este artículo sólo es válido en la asignatura descrita y sus circunstancias. Parte de lo expuesto puede servir a otros profesores para diseñar sus propias asignaturas y metodologías.
Cualquier cambio es conveniente realizarlo de manera progresiva. Debemos probar nuevos métodos, valorarlos y corregirlos, hasta encontrar la manera de enseñar con la mayor eficacia. De cualquier forma la innovación siempre nos ayuda a mejorar. Durante estos años se han ido introduciendo y probando distintas tareas, en ocasiones han servido para mejorar, otras veces para no caer en la rutina de hacer lo mismo todos los años y otras para adaptarse a las circunstancias de un determinado curso.
En fin, hay muchas razones para hacer cambios, pero no parece conveniente hacerlos todos a la vez. En otra asignatura de la misma titulación, Sistemas Digitales, también se ha empezado a probar nuevos métodos. Por las características de esta asignatura (muchos estudiantes y en 2º de Ingeniería de Telecomunicación) no se ha podido utilizar los mismos procedimientos que en la asignatura descrita, pero se ha encontrado otros métodos para favorecer el aprendizaje y muchas oportunidades de mejorar.
La mayor dificultad que se ha encontrado durante estos años es la falta de experiencia de los estudiantes en la partición. En muy pocas asignaturas se les anima a ser activos, a trabajar cada día, o exponer sus puntos de vista en clase. A medida que todos los profesores vayan incorporando técnicas de este estilo, los estudiantes estarán más acostumbrados a trabajar, participar y aprender haciendo, que a estudiar los últimos días para aprobar.
Otra dificultad común a numerosas asignaturas es la falta de motivación de los estudiantes, el estudiar para tener un título no les seduce. Quieren aprender para ejercer una profesión y, por tanto, es muy importante acercarles a la realidad. La ingeniería no es un conjunto de teorías y fórmulas, es una actividad profesional creativa que requiere un contacto con las necesidades de la sociedad.
II. CIRCUNSTANCIAS DE LA ASIGNATURA Las circunstancias determinan en gran medida la
metodología a emplear en cada asignatura: número de estudiantes, equipamiento, conocimientos del profesor, etc.
La asignatura en que se ha desarrollado esta experiencia es una asignatura optativa de segundo ciclo impartida durante un cuatrimestre. Por tanto, se trata de estudiantes con unos conocimientos extensos de las telecomunicaciones y con interés manifiesto por los contenidos de la asignatura.
El número de plazas se encuentra limitado a 24 estudiantes con el fin de poder emplear las técnicas que se describen después. La limitación es fundamental si queremos conocer a cada uno por su nombre y realizar una evaluación continua de su aprendizaje y participación en clase.
En las universidades del norte de Europa donde se han desarrollado las metodologías que priman la participación del estudiante frente al discurso del profesor, la relación entre número de estudiantes y profesores es mucho más baja que en nuestro país y por eso, posiblemente, se pueden utilizar fácilmente estos modelos de acercamiento entre el profesor y los estudiantes. El número de estudiantes es una clave del método a emplear.
La asignatura se imparte en un aula sin ningún equipamiento, lo que limita en gran medida las posibilidades. Un aula con ordenadores conectados a Internet abre muchísimas posibilidades a la búsqueda de información y al empleo de documentación real por parte de los estudiantes.
En los últimos cursos de carrera los estudiantes tienen un conocimiento extenso y modular de los principios básicos de la electrónica, pero carecen de experiencia en su empleo y no están acostumbrados a relacionar contenidos de distintas asignaturas. El objetivo de esta asignatura es que los estudiantes desarrollen competencias respecto del empleo de los conocimientos y su utilidad en aplicaciones reales de ingeniería.
Desde hace años se viene hablando de que el papel del profesor en la enseñanza debe cambiar mucho [5]. La información actualmente está al alcance de todos, a través de Internet disponemos de una biblioteca inacabable en cada ordenador. La información ya no se contiene en libros de
difícil acceso y trabajoso entendimiento. El papel del profesor como transmisor de conocimientos ha dejado de ser esencial. El papel del profesor se debe orientar a dirigir el aprendizaje de los estudiantes. En la asignatura descrita el profesor debe conseguir que los estudiantes aprendan haciendo el papel de director de proyectos de una empresa con un equipo de trabajo formado por los estudiantes. Es cierto que exige una experiencia profesional importante por parte del profesor.
También el papel del estudiante ha cambiado. Ya no debe memorizar lo que puede obtener con unas pocas pulsaciones de teclas. Hace años los estudiantes atesoraban fotocopias de información, ahora pueden almacenar algo en los discos duros de sus ordenadores, pero con un buscador tienen acceso a una información actualizada e inagotable. Por tanto, ¿qué deben hacer?: aprender haciendo. El estudiante debe construir el conocimiento que adquiere, debe ser un sujeto activo del aprendizaje. Por suerte, la ingeniería es muy práctica y se presta fácilmente a este tipo de enseñanza. Un laboratorio es un buen modelo de cómo debe aprender el estudiante: haciendo [6].
Una última cosa que no se debe olvidar. En gran medida en las ingenierías sólo se enseña a diseñar y calcular, pero la ingeniería tiene muchos otros aspectos que es conveniente no olvidar: producción, gerencia, comercialización, trato con el cliente. Además la ingeniería está en contacto con nuestras vidas a cada instante. Disociar estos aspectos es un error que en esta asignatura se procura evitar.
III. DESARROLLO DE CONOCIMIENTOS Y COMPETENCIAS PARA DISEÑO ELECTRÓNICO
Una de las primeras cosas que se debe plantear al diseñar una asignatura es la utilidad y modo de utilización en la vida profesional de los conocimientos impartidos. En muchas ocasiones se puede observar que la introducción de determinados temas se realiza por costumbre, porque están recogidos en el libro que se utiliza, por ser algo científicamente elevado. Por desgracia, pocas veces se plantea si es un conocimiento que puede resultar útil en el futuro, en que modo se emplea al ejercer la ingeniería, etc.
En la asignatura Diseño de Sistemas Digitales Avanzados se comenzó por plantear el tortuoso ciclo del diseño electrónico. Un camino salpicado de distintas actividades que requieren capacidades específicas. En la figura 1 se representan con rectángulos los pasos del proceso y con elipses las competencias que es necesario dominar.
Este diagrama se puede realizar de muchas formas. En este caso se destacan los pasos más relacionados con la electrónica.
Normalmente la enseñanza de diseño electrónico se centra en los aspectos más relacionados con el desarrollo y el montaje de prototipos (zona inferior de la figura 1). En general se olvidan los primeros pasos de diseño del sistema y el último sobre el proceso de fabricación. La asignatura descrita se centra precisamente en los primeros pasos del diseño y da a conocer los aspectos de fabricación que es necesario conocer para realizar un diseño adecuado.
Figura 1. Diagrama del proceso de diseño y desarrollo de un sistema digital.
A partir de esta figura se analizaron las capacidades que
deben adquirir los estudiantes, el modo de adquirirlos y el modo de emplearlos al ejercer la profesión. Del análisis se obtienen las siguientes competencias a adquirir: 1. Análisis de problemas de ingeniería que requieren diseñar electrónica. 2. Conocer las nuevas tecnologías y mostrar interés por las TIC. 3. Trabajo en equipo multidisciplinar para definir el proyecto y sus posibles soluciones. 4. Valentía y seguridad para tomar decisiones acertadas. 5. Capacidad para trabajar en grupo: expresarse, escuchar y razonar sobre lo tratado. 6. Búsqueda y selección de componentes atendiendo a criterios técnicos y comerciales. 7. Conocimiento de las herramientas de diseño y simulación. 8. Capacidad de entender la documentación en inglés. 9. Elaboración de documentación. 10. Conocimiento del proceso completo de fabricación y puesta en marcha sobre todo en lo que afecta al diseño.
IV. TAREAS DESARROLLADAS EN LA ASIGNATURA En los nuevos sistemas de enseñanza propugnados por el
Espacio Europeo de Enseñanza Superior y valorados a través
de los ECTS, es fundamental el trabajo del estudiante. Por eso la definición de las tareas es algo clave.
A lo largo de la asignatura el aprendizaje se realizará a través de las siguientes tareas:
a) Exposición y discusión dirigida, clase habitual, donde un estudiante plantea como resolver un problema y comenta los diversos aspectos con sus compañeros.
b) Trabajo en equipo. Preparación de un problema de ingeniería en grupo y exposición en clase.
c) Trabajo colaborativo. Variante del trabajo en equipo donde se fomenta la participación de todos los estudiantes del grupo. Además se afronta un proyecto de ingeniería electrónica en su totalidad.
d) Foro de discusión. Foro en Internet, a través de una plataforma docente, sobre un tema de innovación.
e) Visita guiada a una empresa. f) Búsqueda y selección de componentes. g) Realización de informes sobre alguna de las tareas
anteriores: ¡INFORME!, que no trabajo. Todos estos métodos son corrientes, pero en esta asignatura
se han precisado teniendo en cuenta los planteamientos expuestos: nuevo papel del profesor, competencias a desarrollar por el estudiante, medios disponibles, etc. Cada tarea se utiliza en un momento preciso de la asignatura y tiene
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un modo de desarrollo perfectamente definido y, en parte, distinto del tradicional.
A continuación se describen cada una de las tareas que componen la metodología, aspecto fundamental de la innovación operada. En su lectura o en su ejecución se puede seguir cualquier orden.
A. Exposición y discusión dirigida La clase básica o más habitual de la asignatura es de este
tipo. Está constituida por las siguientes partes no del todo diferenciadas:
- Exposición por parte del profesor de algún aspecto de la electrónica. El contenido de la asignatura no guarda relación con la metodología descrita, de forma que no se va a describir en este documento.
- Al final de la exposición se indican algunos problemas para resolver fuera del aula. Los problemas que se plantean son globales, no concretos o ceñidos a unos datos. Interesa fundamentalmente como plantearlos, las técnicas a utilizar, ventajas e inconvenientes de cada solución, etc. Algunos ejercicios planteados tratan sobre algoritmos de tratamiento de imágenes, desarrollo de algoritmos matemáticos de modo electrónico, desarrollar un sistema para controlar las constantes vitales de personas ancianas, desarrollar un sistema de comunicaciones para un caso particular, etc.
- En la siguiente clase un estudiante voluntario expone sus planteamientos, como abordar el proyecto, posibles soluciones,... Nunca debe ser un estudiante obligado o que no haya preparado su exposición, eso es una clara pérdida de tiempo.
- A continuación, el resto de estudiantes realiza preguntas o expone otros planteamientos, mejoras, errores de planteamiento de su compañero, etc. Deben aprender que la solución mejor tiene un poco de la aportación de cada compañero, que no hay soluciones únicas, deben tratar de comprender otros enfoques.
- El profesor actúa de moderador y al final de la discusión resalta las mejores ideas, aclara los posibles errores, completa las posibles soluciones, etc.
Con una clase de este tipo hemos tratado que el estudiante: - Se interese por asuntos diversos: medicina, ferrocarriles,
electrónica de consumo, etc. Actualmente en todos los campos se utiliza la electrónica de una manera u otra.
- Realice una búsqueda de información: Internet, biblioteca, consulta con un familiar experto,…
- Busque entre los conocimientos ya adquiridos en otras asignaturas la solución que debe dar en cada caso. Que razone y piense. Esto lleva tiempo, pero se puede realizar andando por la calle, oyendo música. Nunca sabemos cuando surge la chispa de la idea feliz.
- Descubra que la ingeniería no es sólo acumulación de conocimientos. Es también mucho sentido común, capacidad de observación, asociación de conocimientos, etc.
- Ha expuesto en público y, si lo ha hecho bien, con respeto hacia otras ideas, razonando, etc. En cierto modo ha participado en una reunión de un grupo de un proyecto.
La cantidad de ejercicios propuestos a lo largo del cuatrimestre es grande, pero no se pretende que todos los estudiantes resuelvan todos los problemas todos los días. Las circunstancias particulares de cada uno les llevan a elegir los ejercicios a realizar. Es importante dar esa flexibilidad para adaptarse a sus posibilidades, además se deposita en ellos la responsabilidad sobre el trabajo a realizar.
B. Trabajo en equipo Saber trabajar en equipo es una de las características más
solicitadas por las empresas y por eso se debe intentar enseñar a los estudiantes a trabajar en equipo. En esta asignatura se emplean dos métodos de trabajo en equipo: el convencional y el trabajo colaborativo expuesto en el siguiente apartado.
El trabajo en equipo se puede plantear de muchas formas y normalmente se vicia porque en cada grupo sólo trabajan parte de los estudiantes, el documento realizado suele ser un compendio de material recogido sin estructurar, no hay aportación propia, etc.
Para evitar estos vicios, en esta asignatura se realiza el siguiente planteamiento de los grupos de trabajo.
- Se forman grupos de 4 estudiantes y se les asigna un tema distinto a cada grupo. En concreto deben estudiar como implementar electrónicamente un algoritmo: sumas rápidas, multiplicación, división, logaritmos, etc. Se les informa de la bibliografía básica.
- Después de estudiar el tema personalmente, se reúnen por grupos, parte del tiempo empleando horas de la asignatura para facilitar su disponibilidad.
- Un día acordado se reúne cada grupo con el profesor en tutoría para repasar la información recogida, comentar la elaboración de los datos, concretar lo importante y preparar la presentación a la clase.
- Pocos días después en clase, durante media hora exponen a sus compañeros los métodos de realización del algoritmo. Durante otra media hora discuten con el resto de compañeros las soluciones que han tomado, ventajas, inconvenientes y hasta qué punto están de acuerdo con las soluciones adoptadas. Es fundamental que sus compañeros realicen preguntas para demostrar que han entendido y que lo han explicado bien. Durante la exposición el profesor determina el estudiante que debe intervenir en cada momento para evitar la polarización en el líder del grupo.
Con esta tarea se ha intentado que: los estudiantes trabajen en grupo evitando los vicios de este tipo de tarea, acudan a una tutoría a presentar sus ideas, hagan exposiciones en grupo, razonen sobre los distintos algoritmos, etc. La dedicación de tiempo a esta tarea es reducida ya que el tema está muy acotado, la bibliografía básica es proporcionada por el profesor y no requieren hacer un documento extenso.
C. Trabajo colaborativo. Esta tarea se basa en la descripción de Collazos [7]. Se
considero que podía ser útil en la asignatura y se ha empleado los dos últimos cursos. El desarrollo de esta tarea es del siguiente modo.
- Se plantea en clase varios proyectos de electrónica para que los estudiantes elijan el tema que se va a trabajar en grupo colaborativo. El último curso los estudiantes eligieron desarrollar un sistema de llave única. Es decir, un sistema de acceso donde sólo sea necesario llevar una llave para abrir las puertas a las que un individuo tenga permiso de acceso, teniendo en cuenta que pueden existir puertas comunes y distintas para dos personas, que se puedan ir añadiendo y quitando posibilidades de acceso, que sea seguro, etc. En resumen, un sistema de apertura de puertas que sustituya al incómodo llavero repleto de llaves.
- A continuación se hacen grupos de 4 estudiantes. Todos los grupos deben resolver el mismo proyecto, pero cada estudiante del grupo debía dedicarse a una parte del proyecto, para lo cual se determinan cuatro partes y cada estudiante elige una de ellas: comunicación de la llave con la cerradura, lógica de la aplicación, desarrollo electrónico del sistema y varios (alimentación, sistema de apertura, etc.)
- Se dan varias semanas para que cada estudiante por su cuenta busque información, piense soluciones, etc. Estos apartados constituyen la primera fase reflejada en la figura 2 a).
- Segunda fase (2 horas). Reunión del grupo en clase para intercambiar la información y vertebrar las partes del proyecto. La labor del profesor en este caso es orientar el trabajo por grupos, resolver dudas, etc. Figura 2 b).
- Tercera fase (2 horas). Reunión en clase de los estudiantes por partes del proyecto: comunicación, lógica, electrónica y varios. Intercambio de información personalizada. Figura 2 c).
- Cuarta fase (2 horas). Reunión en clase de los grupos originales para recoger la información recibida de otros grupos y completar el planteamiento del diseño. Figura 2 d).
Una colaboración en grupos de esta forma evita que un estudiante mantenga una actitud pasiva. Al regresar a su grupo en la cuarta fase posee una información que necesita el grupo y se hace indispensable. Normalmente en todo grupo surge un líder que puede llegar a anular a sus compañeros. Con una colaboración de este tipo necesariamente se deberá tener en cuenta la aportación de cada uno de los estudiantes del grupo.
Los estudiantes han participado en esta tarea con dedicación y satisfacción. Se han sentido protagonistas y creadores de un producto. Han tenido que pensar en el usuario, elegir las características del producto final, hacer consideraciones sobre seguridad, plantear los circuitos que resuelven el problema, etc. Los más remisos a participar en clase no tienen reparos en mostrar sus ideas en grupos pequeños.
D. Foro de discusión. Como adaptación a circunstancias particulares casi todos
los años se dan las circunstancias para ausentarse una o dos semanas de clase: congresos, reuniones, etc.
Esa ausencia se puede suplir con clases no presenciales en forma de foro de discusión.
Para esto es fundamental utilizar una plataforma docente como Moodle [8] o similar. La metodología empleada en este caso es la siguiente.
Figura 2. Fases del trabajo colaborativo.
- Se dejaron en Moodle [9] dos artículos básicos sobre
aspecto que interesa que conozcan los estudiantes. En concreto se ha utilizado dos temas que en parte rompen con los planteamientos más clásicos de la electrónica y de la lógica y que es interesante que conozcan: la lógica asíncrona (en concreto NCL) [10] y la lógica borrosa.
- Se indica a los estudiantes que lean los artículos. Siguiendo el modelo actual de ECTS donde se mide el trabajo del estudiante, se puede calcular unas 4 horas para la lectura de cada artículo.
- Utilizando la plataforma Moodle, desde fuera del puesto de trabajo, se abre un foro de discusión sobre los dos temas planteando distintas preguntas.
- El foro es conveniente que esté vigente muy poco tiempo una o dos semana, para evitar dilaciones y pérdida de interés por parte de los estudiantes, para no convertir al profesor en un esclavo de atención del foro, etc. En el último curso durante una semana se produjeron unas 80 aportaciones al foro. Es decir, cada estudiante envió un promedio de 4 aportaciones.
El foro sirve para que utilicen un modo de aprendizaje nuevo, para que expongan sus opiniones por escrito, para conocer dos aspectos contradictorios de la electrónica, etc.
E. Visita guiada a una empresa. La visita a una empresa es algo que todo profesor desea
para sus asignaturas, pero no es nada fácil conseguir una empresa que se preste al “saqueo” de 24 estudiantes hurgando y preguntando, que se adapte a los contenidos de la asignatura, que no se encuentra muy lejos, etc. Durante varios años se ha visitado en la asignatura la empresa P4Q [11], a la que estamos muy agradecido. Esta empresa, a parte de su calidad técnica, tiene una filosofía de funcionamiento muy interesante para los estudiantes y para cualquier profesional.
Inicialmente se puede pensar que una visita a una empresa es algo muy simple: ir, ver y volver. Los estudiantes pueden
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llegar a considerarlo como una excursión que les libra de unas cuantas horas de clase.
El planteamiento en este caso ha sido algo diferente. La visita se compone de una charla con un turno de preguntas y la visita a la línea de montaje de circuitos impresos. Las personas que realizan las explicaciones previas muestran, además de los aspectos técnicos, aspectos gerenciales, comerciales, etc. En el turno de preguntas, los estudiantes se suelen mostrar muy interesados en los siguientes temas: creación de una empresa, métodos para conseguir el capital inicial, cómo conseguir clientes, control de calidad, estado actual del mercado de la electrónica, relaciones laborales, etc. Los aspectos técnicos casi no suscitan preguntas de los estudiantes quedan muy claros en la visita a la línea de montaje.
Con el fin de asegurar el aprovechamiento de la visita, los estudiantes deben realizar un informe de una página enunciando y justificando una razón para contratar a la empresa. Parte de la valoración del ejercicio es la originalidad, dos estudiantes que comenten el mismo motivo para contratar la empresa ya saben que no pueden aspirar a la nota máxima.
F. Búsqueda y selección de componentes. Una labor importante en diseño electrónico es la búsqueda y
selección de componentes, también en muchas asignaturas se realizan ejercicios de este tipo. No obstante no se suele enseñar en ninguna asignatura a buscar componentes ni a seleccionarlos. Es evidente que los estudiantes dominan la utilización de buscadores a través de Internet mucho mejor que los profesores, pero es distinto buscar cosas genéricas que realizar una búsqueda de componentes concretos.
Esta actividad se realiza en los siguientes pasos: - Se pide a los estudiantes que realicen la selección de un
determinado componente para una aplicación: un microcontrolador con unas características mínimas, un sensor, un convertidor analógico digital o cualquier otro componente.
- Los estudiantes realizan la búsqueda fuera del aula. En general utilizan buscadores genéricos: Google, Yahoo, etc. Las palabras claves que utilizan en la búsqueda son las características solicitadas como: 2 puertos UART, 8 bits de resolución, etc. Normalmente les cuesta mucho encontrar lo solicitado, encuentran pocos componentes, complejos y que no corresponde a los fabricantes y distribuidores principales.
- La siguiente clase se debe realiza en un aula dotada de ordenadores y acceso a Internet. El profesor les va indicando como realizar una búsqueda y selección de componentes. Se facilitan los nombres de los principales fabricantes o distribuidores. Se les indica la página de algún fabricante que tenga sistemas de búsqueda por características.
- Los estudiantes deben obtener las hojas de características de los componentes que consideren con más posibilidades. A continuación se les ayuda a leer las hojas de características de forma rápida tratando de fijarse en las principales características y dejando el resto de literatura para la fase de diseño. Es importante destacarles las características que nos han llevado a seleccionarlo, los niveles de tensión, tipos de conexiones con otros dispositivos, encapsulado, cumplimiento de normativa RoHS [12], etc. También es interesante hacerles
ver si aparecen aspectos comerciales como: distribuidor, precio, disponibilidad, etc.
Figura 3. Anagramas de distintas normativas que deben cumplir los
componentes y circuitos electrónicos.
- Por último, los estudiantes deben presentar un informe de una página donde indican el componente elegido para el proyecto propuesto y las principales características que se han tenido en cuenta para su selección frente a otros componentes semejantes.
Esta tarea basta con realizarla en una asignatura, a ser posible de los primeros cursos. Durante esta tarea desarrollan, además de otras competencias, la competencia de toma de decisiones, competencia que deben ejercer a lo largo de su vida en muchas ocasiones.
G. Realización de informes. Aunque no es una tarea diferenciada, en varias de las tareas
anteriores se debe realizar un informe escrito: trabajo en grupo, grupo colaborativo, selección de componentes y visita a empresa. A veces existe la costumbre de mandar trabajos escritos a los estudiantes que resultan extensos, requieren mucha dedicación por parte de los estudiantes y no hay tiempo para corregirlos. Además este tipo de documentos no existen en el trabajo real del ingeniero, por lo que no contribuyen a la preparación profesional de los estudiantes.
En esta asignatura se ha optado por pedir informes. Es decir, documentos escritos muy escuetos donde se plantea muy brevemente el problema (se supone conocido por el lector del informe), se presentan las posibles soluciones y se hace una valoración razonada de las acciones a realizar o las decisiones a tomar. El tiempo dedicado a la redacción de estos informes es muy pequeño en comparación al tiempo dedicado a encontrar las soluciones. El tiempo de corrección es también reducido: los informes de grupos son pocos (6 informes) y de un máximo de 4 páginas, el informe de visita a empresa ocupa solamente una hoja.
La capacidad de redactar, sabiendo transmitir no llenando páginas de información sin elaborar, y la capacidad de síntesis, también son muy importantes a la hora del ejercicio profesional.
V. EVALUACIÓN DE COMPETENCIAS Una asignatura basada en el trabajo del estudiante a lo largo
del curso, evidentemente, debe tener un modo de evaluación acorde. Además el objetivo de la asignatura y, por tanto, lo que se debe evaluar es que el estudiante desarrolle una serie de competencias o destrezas que le servirán para su futuro profesional: búsqueda de información, análisis y síntesis de
problemas de ingeniería, interés pos las nuevas tecnologías, trabajo en grupo, etc.
En esta asignatura la evaluación de las competencias se hace valorando cada tarea y realizando un seguimiento de cada estudiante. Una evaluación bien planificada no aumenta el trabajo del profesor, por el contrario elimina el tedioso trabajo de corrección y la ingrata labor del estudiante de tener que preparar un examen donde se lo juega todo en un par de horas.
Cada una de las tareas es valorada con una determinada ponderación, a final de curso se dispone, por ejemplo, de las siguientes notas por cada estudiante (figura 4):
- Las dos mejores notas de exposición de ejercicios en clase (30% de la nota final). Cada estudiante expone al menos dos veces en clase a lo largo del curso.
- Las cinco mejores notas de participación espontánea en clase: preguntando o sugiriendo mejoras a lo expuesto por un compañero (15%). Muchos estudiantes participan más de 5 veces a lo largo del curso. Los más tímidos tienen dificultades para llegar a este número y se les debe animar a hacerlo.
- Una nota por la exposición del trabajo en grupo donde todo el grupo obtiene la misma nota (15%) y otra por la actitud de participación en el trabajo colaborativo (15%).
- Nota de los dos informes de trabajo en grupo (10% + 10%).
- Nota del informe de visita a empresa (5%).
Figura 4. Valor porcentual de las tareas en la nota final.
Cada día, después de clase, se debe tomar nota de los
estudiantes que han participado en el desarrollo de la clase. Normalmente 2 ó 3 han expuesto algún ejercicio en la pizarra y unos 10 han realizado alguna aportación. Una lista con la fotografía de cada estudiante facilita la valoración, además al ser pocos es posible conocer sus nombres en un par de semanas.
También la utilización de matrices de valoración (rubrics, en inglés) puede ayudar a tener claro los aspectos a considerar. En la tabla 1 se muestra como ejemplo la matriz de valoración utilizada para evaluar la participación en el trabajo colaborativo. Hay numerosas Web [13] y [14] que facilitan la realización de estas matrices.
En una asignatura de este tipo se consigue que en todo momento el trato con los estudiantes sea personal (se les puede llamar por su nombre), respetuoso (no se exige nada de modo obligatorio), positivo (cualquier aportación a un problema de ingeniería tiene su parte de razón). No suele haber dificultades para que se presenten voluntarios, más bien hay dificultades para seleccionar el estudiante que debe salir a
exponer. El seguimiento de cada estudiante permite detectar pronto a los estudiantes con menor capacidad o interés para facilitarles su participación o la preparación de los ejercicios.
En la última clase del curso se proponen unas notas de forma que si un estudiante no acude al examen obtendrá esa nota. Raramente se debe suspender a algún estudiante, salvo en el caso de falta de participación donde recibe un “no evaluado” y debe presentarse al examen. Al examen en estos años sólo han acudido los no evaluados.
El examen, siguiendo la tónica de la asignatura, también tiene sus particularidades. Unos días antes del examen, o meses antes si el examen es en septiembre, se proporciona al estudiante el enunciado del ejercicio. Evidentemente es un ejercicio con un enunciado amplio y muchas soluciones posibles, como sucede en ingeniería. El día del examen debe presentar el ejercicio resuelto y conversar con el profesor sobre su propuesta, viabilidad, soluciones, etc.
En resumen, los estudiantes son evaluados durante todo el
cuatrimestre, sobre todo cuando ellos quieren y han preparado bien un ejercicio. El examen sólo existe en casos puntuales. El tiempo dedicado por el profesor a la evaluación es muy pequeño.
La evaluación se basa en la media ponderada de ¡13 notas! Excel resuelve el problema del cálculo. Al final se aplica la nota decimocuarta o coeficiente de compensación en función de otros aspectos subjetivos o imponderables que maneja el profesor: ausencia por enfermedad, alta participación de un estudiante en una tarea pero baja en otra, etc. El objetivo de todos los años es conseguir un 100% de éxito, es decir, que todos se merezcan el aprobado.
Los estudiantes también evalúan al profesor y la asignatura mediante las encuestas oficiales de la Universidad. La nota otorgada a esta asignatura durante los últimos 10 años ha sido un 25% más alta que la media, entorno al 9 sobre 10.
VI. CONCLUSIONES El Espacio Europeo de Enseñanza Superior abre unas
posibilidades que no se deben desaprovechar. Se puede avanzar mucho adaptando nuestra metodología a las necesidades y posibilidades técnicas actuales. No se entra a discutir los aspectos legales de los nuevos planes de estudio.
En el planteamiento de las tareas a realizar por los estudiantes se debe buscar: ajustarse a la realidad del ejercicio de la ingeniería, ser flexible pero exigente en la dedicación y aprendizaje de los estudiantes, no aumentar las horas de dedicación del profesor y realizar una evaluación continua que reconozca la labor del estudiante.
Lo expuesto sólo es un ejemplo de algunas técnicas que se pueden emplear. Hay muchos métodos para facilitar el aprendizaje de los estudiantes y cada uno debe buscar el más adecuado a sus circunstancias, curso, contenidos, etc.
Después de varios años con esta metodología se puede asegurar que ¡ES POSIBLE! y que tanto los estudiantes como el profesor se encuentran mucho más cómodos con este tipo de enseñanza.
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TABLA I MATRIZ DE VALORACIÓN UTILIZADA PARA EVALUAR LA PARTICIPACIÓN EN UN GRUPO COLABORATIVO
AGRADECIMIENTOS Parte de este trabajo ha sido soportado por el proyecto
ALFA II-0354-A Cita’2 de la Comisión Europea, y por los proyectos AICRE y SICRE de la UPV/EHU.
REFERENCIAS [1] Declaración de Bolonia, http://www.crue.org/apadsisuniv.htm,
(17/10/2007). [2] Espacio Europeo de Enseñanza Superior,
http://www.crue.org/espaeuro/euroindex.htm, (17/10/2007). [3] Tovar, E.; Castro, M., “Building Common Spaces in Engineering
Education: A Review From ICECE05”, IEEE Transactions on Education, Volume 50, Issue 1, Feb. 2007 Page(s):79 - 84
[4] A. Martínez Delgado, “Constructivismo Radical, Marco Teórico de Investigación y Enseñanza de las Ciencias”, UAB, Enseñanza de las ciencias, 1999, 17 (3), 493-502, (1999).
[5] G. Aranguren, Docencia Teórica en pequeños grupos. IV Congreso de Tecnologías Aplicadas a la Enseñanza de la Electrónica, 131-133, UAB (2000).
[6] Gallardo, S.; Barrero, F.J.; Martinez-Torres, M.R.; Toral, S.L.; Duran, M.J., “Addressing Learner Satisfaction Outcomes in Electronic Instrumentation and Measurement Laboratory Course Organization”, IEEE Transactions on Education, Volume 50, Issue 2, May 2007 Page(s):129 – 136
[7] César Alberto Collazos, “Internet y los nuevos modelos de Aprendizaje: Trabajo Colaborativo”, I Jornadas Tendencias sobre eLearning 2005, Universidad Politécnica de Madrid, páginas 20 a 29, 2005.
[8] Página oficial de Moodle http://moodle.org/.. (17/10/2007). [9] G, Aranguren. Página Web de la asignatura Diseño de Sistemas Digitales
Avanzados http://moodle.ehu.es/moodle/, Buscar curso: Diseño de Sistemas Digitales Avanzados, entrar como invitado con clave: DSDA, (17/10/2007).
[10] http://www.theseusresearch.com/NCLPaper01.htm,, página de Theseus Research Incorporate donde se describe la tecnología NCL (NULL Convencion Logic) (16/01/2008)
[11] P4Q, http://www.p4q.com/, página Web de la empresa P4Q Electronics. (17/10/2007)
[12] Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003, Official Journal of the European Union, 13.2.2003.
[13] http://www.teach-nology.com/web_tools/rubrics/, página de la empresa Teach-nology donde se muestran muchas posibilidades de las matrices de valoración (16/01/2008)
[14] http://rubrics4teachers.com/ página de la Universidad Scranton donde se muestran otra visión de las matrices de valoración (16/01/2008)
Gerardo Aranguren. Pamplona, España 1960. Doctor Ingeniero Industrial 1991, Universidad del País Vasco (UPV/EHU). Catedrático de Tecnología Electrónica 1997, Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones, E. T. S. de Ingeniería, UPV/EHU. Desde 1990 investigador principal del Grupo de Diseño Electrónico dedicado a desarrollos electrónicos: comunicaciones ferroviarias, aviónica, comunicaciones inalámbricas, sensores
industriales, etc. Vinculado a temas docentes y de mejora de los sistemas de enseñanza desde 1986.
