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.