Producción de materiales tecnológicos para la enseñanza de la ingeniería

Resumen

En este artículo se muestran consideraciones generales sobre la mediación tecnológica movilizada en función del apoyo a la enseñanza – aprendizaje (EA) que tiene lugar en la educación superior. Haciendo un énfasis especial en el significado de la simulación para las enseñanzas de las ingenierías, particularizándolo en la enseñanza de la ingeniería de sistemas telefónicos. En este sentido se particulariza en la simulación como herramienta mediadora en las asignaturas de Sistemas de Transmisión y Conmutación Telefónica, como parte del currículo propio de la carrera Ingeniería en telecomunicaciones y Electrónica, y en los aspectos que se deben tener en cuenta a la hora de producir materiales didácticos para su enseñanza.

Palabras claves: Mediación tecnológica, enseñanza – aprendizaje, simulación.

PRODUCTION OF TECHNOLOGICAL MATERIALS FOR THE TEACHING OF THE ENGINEERING.

Abstract

In this article, general considerations are shown on the technological mediation mobilized in function from the support to the teaching – learning that has place in the superior education. Making a special emphasis in the meaning of the simulation for the teachings of the engineering, particularizing it in the teaching of the engineering of phone systems. In this sense, it is particularized in the simulation like tool in the subjects of Transmission Systems of and Telephone Switching, like part of the curriculum characteristic of the career in Telecommunications and Electronic Engineering, and in the aspects that should be kept in mind when producing didactic materials for their teaching.

Key words: Technological mediation, teaching – learning, simulation.

Introducción

En el contexto de las carreras de Ingeniería, es de especial interés el estudio de la mediación tecnológica, que con vistas a la producción de materiales que de alguna manera contribuyan al mejoramiento de la calidad del proceso de EA de las asignaturas propias de la carrera, al reorientar la mediación tecnológica sobre sólidas bases y fundamentos, y sobre todas las cosas, dando un lugar cimero a los contextos propios desde el punto de vista de Contenidos, Métodos y Formas que desde la Didáctica dinamizan el proceso formativo.

En ese sentido, el objetivo de este artículo es socializar regularidades encontradas entorno al proceso de creación de medios y materiales tecnológicos para apoyar la EA de la telefonía en la carrera de telecomunicaciones y electrónica, elementos que de alguna manera pudieran ser extendidos al diseño de materiales en la enseñanza de otras disciplinas técnicas.

DESARROLLO

Tecnología Educativa

Partiendo de que la tecnología educativa, como ciencia cuyo objeto de estudio es el proceso de mediación tecnológica orientado desde su base a apoyar otro proceso con naturaleza formativa, dígase la EA, se plantean tres aristas fundamentales desde las que se debe mirar la función mediadora de los materiales que se propongan, véase figura 1.

Figura 1. Objeto de la tecnología Educativa.

En un primer plano la comunicación que se establece entre los dos actores del proceso, profesor y estudiantes; en este sentido la mediación tecnológica permite multiplicar los canales en que pueda ocurrir esta comunicación.

En un segundo plano permite soportar información para ser presentada a los estudiantes en diferentes formatos. En este sentido los niveles de abstracción que son exigidos a los estudiantes son menores que si ofrecemos una mera descripción verbal de los conocimientos que como parte de los objetivos se pretende transmitir.

Y en tercer lugar hace posible a los profesores realizar un determinado tratamiento de la información involucrada en el proceso, dígase aquella generada por la actividad de evaluación, y la información significativa del sistema de conocimientos que está involucrado en la actividad.

O sea, se entenderá en lo que se sigue a la mediación tecnológica como: "relación entre los actores del proceso de EA y los recursos tecnológicos que facilitan una mayor cantidad y calidad de interrelaciones comunicativas, al multiplicar los canales y los soportes". (Frías y Malagón. 2008).

Cualquiera que sea la arista con que se conciba el medio, siempre su propósito final será contribuir a elevar la calidad del proceso de EA, y en la medida en que contribuya tanto a la comunicación, el tratamiento y soporte de la información pues mayor será la contribución a dicho proceso.

En este artículo se persigue describir experiencias en el empleo de herramientas tecnológicas para la mediación de la EA de la Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, particularmente en el área de las asignaturas de telefonía, en la que generalmente no se cuenta con dispositivos reales con los que los estudiantes puedan tener un determinado nivel de interacción, que garantice una asimilación de los contenidos, ya que la redes de transporte y conmutación con que se cuenta en la provincia se encuentran prestando servicio ininterrumpido lo cual imposibilita la realización de prácticas experimentales con esta tecnología.

Contexto de experiencias

Las herramientas que a continuación serán descritas, han sido aplicadas en las asignaturas de telefonía del currículo propio de la carrera Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica de la Universidad de Pinar del Río (UPR). Siendo estas Sistemas de Transmisión (ST) y Conmutación Telefónica (CT), impartidas en el primer y segundo semestre de cuarto año respectivamente, con un fondo de tiempo de cuarenta y ocho horas (48 H) cada una.

Por su parte la asignatura ST presenta, dentro de su sistema de conocimiento, lo referente a las jerarquías digitales de transporte de señales digitales a altas velocidades. Por esta razón, y debido a los altos niveles de abstracción que se exigen los estudiantes para hacer representaciones mentales de estas estructuras, es necesario presentar algún tipo de material que, en primer lugar garantice interactividad, y en segundo lugar que responda a un riguroso diseño de la comunicación y el aprendizaje de los estudiantes. Con esta asignatura se forma en los estudiantes la habilidad de caracterizar los distintos tipos de señales que se transportan empleando medios guiados.

Por otro lado la asignatura de CT, con la cual se persigue formar en los estudiantes la habilidad de dimensionar centros de conmutación telefónica, se integra dentro del sistema de conocimientos la temática de construcción de grupos de conmutación que respondan al patrón de accesibilidad completa y al criterio de servicios de llamadas perdidas, condiciones estas aplicables a los sistemas telefónicos que brindan servicio en nuestro país.

En este caso, la dificultad de presentar este tipo de información de forma visual apoyándose en esquemas o imágenes, radica en las dimensiones y en las conexiones entre las partes, lo cual hace engorroso y costoso de asimilar por parte de los estudiantes las complejas estructuras conjuntamente al movimiento de señales en su interior.

En ambos casos los materiales confeccionados para fortalecer el proceso de mediación tecnológica e impulsar considerablemente la calidad de la EA de dichas asignaturas, se rigieron rigurosamente por un diseño de la comunicación y un diseño del aprendizaje que se alcanzaría al aplicarlas.

Aspectos de los diseños

Primeramente se ha propuesto desarrollar dos simuladores: un Simulador de multiplexaciones PDH (Plesiochronus Digital Hierarchy) y un simulador de bloques de conmutación para las asignaturas ST y CT respectivamente.

Los materiales se han diseñado siguiendo algunos principios generales, como lo son:

• La motivación. Es de vital importancia que en los estudiantes se muestre una contradicción, que en forma de una necesidad establecerá hacia dónde estarán dirigiéndose las actividades y tareas.

• La preparación del aprendizaje al establecer niveles del grupo y conocimientos previos, diferencias individuales, que permitirá el desarrollo de actividades en las que los más aventajados se vean exigidos y los más rezagados se sientan apoyados.

• Definición clara de los objetivos de aprendizaje, organización del contenido, participación, retroalimentación y refuerzo.

Diseño de la comunicación.

El diseño de la comunicación para llevar a cabo la producción de estos materiales tuvo en cuenta una serie de aspectos, como por ejemplo: el tipo de información que se va a transmitir, el tipo de canal, si texto, imagen, etc., cómo combinar dichos canales, cómo interactuará el sujeto con el medio.

Además de estos, se tomó en consideración:

• Que debía existir un menú que ofrezca al usuario la posibilidad de navegar por la aplicación.

• Que se tengan la posibilidad de experimentar en un área de simulación donde se realizan las acciones que el usuario demande garantizando un alto grado de interactividad.

• Que exista la posibilidad de realizar ejercicios de autoevaluación y propuestos, en ambos casos ofreciendo la posibilidad de tener la retroalimentación.

• Que se garantice un alto grado de representación gráfica al ofrecer la posibilidad de visualizar, o bien una animación de cómo es que ocurre la concatenación de la información al multiplexar la información de los tributarios a un nivel superior, para el caso de la asignatura ST, o bien como ocurre la transferencia de señales a través de los bloques de conmutación en el caso de la asignatura CT.

Diseño del aprendizaje.

Por su parte, el diseño del aprendizaje contempla aspectos ya mencionados, como por ejemplo:

• Los objetivos que se persiguen: describir los sistemas de transmisión. Este objetivo se cumple en la implementación de la herramienta al garantizar una forma de visualizar los conceptos fundamentales de forma textual, y además al permitir a los usuarios ver de forma animada cómo es que ocurre la concatenación de la información para cada nivel de la jerarquía plesiócrona, en el caso de ST. O bien dimensionar centros de conmutación, que se cumple a la hora de seleccionar la cantidad de facilidades o recursos en las simulaciones

• Los contenidos que son relevantes: en este caso, conceptos relacionados con la jerarquía, los procesos de alineación y señalización que tiene lugar, los tipos de concatenación de la información, son los contenidos escogidos y propuestos como relevantes que no pueden estar ausentes en la aplicación. Y para CT los patrones de accesibilidad.

• Cómo evaluar los contenidos: en este caso se escoge la modalidad de ejercicios teóricos en forma de falso y verdadero, ya que esta modalidad permite que el usuario se autoevalúe posibilitando una retroalimentación casi automática de forma tal que ofrezca elementos aclaratorios a los usuarios en caso de equivocarse en la respuesta. Y para CT se propone la realización de prácticas guiadas.

El simulador de multiplexaciones PDH

Para la asignatura ST se implementó un material de tipo simulador, cuya estructura general es la mostrada en la figura 2.

El simulador de multiplexaciones PDH llamado PDH-Mx1.0, posee una interfaz de presentación sencilla, con la posibilidad de comenzar la interacción partiendo de los menús que aparecen al pasar el mouse por el extremo inferior izquierdo sobre el botón Menú Principal.

Figura 2: Presentación del simulador.

Los conceptos generales que ofrece la aplicación están relacionados a las ideas que son imprescindibles para la asimilación de los conocimientos que forman parte del sistema de contenido de la asignatura.

Dentro de estos conceptos se encuentran: ¿Qué es PDH? ¿Qué es multiplexación? Señales y equipos en PDH. Sincronismo y concatenación. Funcionamiento del área de simulación. Interactividad.

Algunas características de esta Área de Simulación mostrada en la Figura 3:

• Las señales ofrecen una breve descripción al pasar el mouse por encima de ellas dentro del panel de señales.

• Al elegir un nuevo equipo de multiplexación se ofrece la posibilidad de cancelar la acción o cambiar al nuevo equipo escogido.

• Al completar las entradas de un multiplexor entonces se tendrá la posibilidad de visualizar la animación del entrelazado de información o pasar a una nueva construcción.

• Dentro de la visualización de cómo ocurre el entramado de la información y el entrelazado de caracteres, se tiene la opción de pausar la simulación o ejecutarla.

• Es una simulación que persigue construir señales digitales de orden superior, donde el objetivo es ilustrar cómo ocurre la concatenación de la información. EL ESTUDIANTE LLEGARÁ AL ÉXITO POR SI SOLO INCLUSO SI SE EQUIVOCA EN MULTIPLES OPORTUNIDADES.

Figura 3. Área de simulacion.

El simulador de Bloques de Conmutacion de Accesibilidad Completa.

En este caso particular, y de forma muy similar a la que se describió para la asignatura ST, se ha propuesto la producción de un simulador para la construcción de bloques de conmutación telefónica.

Este simulador se ha nombrado SIMULADOR DE BLOQUES DE CONMUTACION. Véase Figura 4 la ventana de presentación del simulador.

Figura 4: Ventana de presentacion del Simulador de Bloques de Conmutacion de Accesibilidad Completa.

Este simulador pretende propiciar el desarrollo de la habilidad de dimensionar centros de conmutacion, para cual es requisito indispensable construir bloques de conmutacion que respondan al patron de accesibilidad completa.

En la figura siguiente se ilustra la forma esquemática en que se construyen dichos bloques de conmutacion haciendo uso del simulador. S puede observar la conmutacion instantanea de terminales por intermitencia de las luces de los dispositivos.

Figura 5. Ejemplo de construccion en el Área de trabajo.

Aporte práctico

Además de los materiales propiamente como resultados prácticos de este trabajo, se ha obtenido una serie de regularidades que deben tenerse en cuenta a la hora de desarrollar herramientas tecnológicas con vistas a propiciar una mediación en un proceso formativo, particularmente en el área de la telefonía.

Por otro lado, las herramientas, ambas, han sido concebidas para introducirse en los cursos de las asignaturas mencionadas como materiales de apoyo a las actividades prácticas, en las que se puedan realizar construcciones de esquemas desde los más sencillos hasta los más complejos, siempre mostrando información relevante del sistema de conocimiento de la asignatura en cuestión.

Además, la forma más directa de introducir estas herramientas en la docencia es planificando actividades prácticas en las que se contemple su empleo desde la concepción misma de la actividad.

Conclusiones

En un ámbito educativo, en el que se desee potenciar el aprendizaje por medio del empleo de medios y materiales tecnológicos que garanticen realmente una mayor cantidad y calidad de interrelaciones entre los actores del proceso se debe:

• Garantizar la motivación y la ordenación del aprendizaje.

• Existir una relación definida entre el objetivo y los posibles resultados de la interacción de los estudiantes con el medio en función de los objetivos perseguidos.

• Concebir una interactividad que complejice el éxito del trabajo con el medio, en dependencia del objetivo perseguido.

• Definir cuál de las tres aristas de la mediación, anteriormente planteadas, será más potenciada con este material.

Referencias bibliográficas

• Malagón, Mario; Frias, Yicel (2008). La mediación como potencialidad de las tecnologías de la información y las comunicaciones en los procesos de enseñanza-aprendizaje.

Autor:

Ing. Elieser Ernesto Gallego Martínez.

Profesor Instructor.

Ing. Omar Fuentes Lorenzo.

Profesor Asistente.

Ing. Silvio pablo Carmona Lemus.

Profesor Instructor.

Universidad de Pinar del Río Hermanos Saíz Montes de Oca.