A.- FUNDAMENTACION TEORICA 1. TEORIAS DEL APRENDIZAJE

Capítulo II : Marco Teórico

A.- FUNDAMENTACION TEORICA

1. TEORIAS DEL APRENDIZAJE

A través de la investigación, el hombre ha tratado de dilucidar el

acto complejo llamado aprendizaje, explicando su naturaleza

científicamente y las condiciones a través de las cuales ocurre.

Las teorías del aprendizaje ofrecen al diseñador de la instrucción,

estrategias y técnicas validadas para facilitar aprendizajes, como también

la fundamentación para seleccionarlas inteligentemente. (Díaz,1997,

p.26)

Según Schunk (1997, p388), las teorías ofrecen marcos de trabajo

para interpretar las observaciones ambientales y son utilizadas como

puentes entre la investigación y la educación.

La diferencia de criterios entre los especialistas que han estudiado el

fenómeno ha dado lugar a diferentes teorías como la conductista, la

cognoscitivista y la constructivista:

TEORIA CONDUCTISTA

Estas teorías consideran que el aprendizaje es un cambio en la

forma o la frecuencia del comportamiento, sobre todo como función de

cambios ambientales.

Las teorías conductistas igualan al aprendizaje con los cambios en

la conducta observable. El aprendizaje se logra cuando se demuestra una

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respuesta apropiada luego de la presencia de un estimulo ambiental

específico.

Skinner (1988), representante del conductismo y autor de la teoría

del aprendizaje por condicionamiento operante e instrumental, explica el

comportamiento humano y animal en términos de respuesta a diferentes

estímulos. Para él, la instrucción programada es una técnica de

enseñanza en la que al alumno se le presenta de forma ordenada una serie

de pequeñas unidades de información, cada una de las cuales debe ser

aprendida antes de empezar la siguiente técnica.

Para comprobar ésta teoría, psicólogos como él, hicieron una serie

de estudios concluyendo que: para saber si se ha logrado un aprendizaje

se debe ocupar de la conducta observable. Skinner, denomina

Condicionamiento Operante al cambio posible de una respuesta. Éste

minimiza la posibilidad de una determinada respuesta, además mejora la

conducta haciéndola más eficaz.

Según el propio autor una de las principales causas de los fracasos

educacionales es no tener en cuenta las diferencias individuales, en otras

palabras, se debe permitir que el alumno progrese según su propio ritmo,

Skinner (1.988) dice que "la Instrucción programada (I.P), brinda la

posibilidad de hacer accesible los materiales de enseñanza a los alumnos

que en un aula progresan con diferente ritmo aunque trabajen con

objetivos comunes" (p.116). Concluyendo que la I.P no es una

Instrucción individualizada sino personalizada ya que permite que cada

uno trabaje según su propio ritmo.

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Schunk (1997, p388) plantea que las teorías conductuales implican que

los maestros deben disponer el ambiente, de modo que los alumnos

respondan apropiadamente a los estímulos.

Tosti y Ball (1.988), exponen que el paradigma general es

coherente con el enfoque del comportamiento: primero se dice que el

comportamiento de entrada lo trae el estudiante y el final es aquel que se

espera del alumno; se comparan ambos y se establecen las condiciones

para el cambio del comportamiento del mismo y finalmente se lleva a

cabo la sistematización de estos elementos y su implementación. (p.178).

Desde el punto de vista de la presentación y selección de los

medios, éstos autores acentúan la ingeniería de la presentación,

dividiéndola en tres aspectos: el estímulo, la respuesta y la

administración; donde la respuesta es lo más importante ya que revela la

respuesta conductista. (p.178).

TEORIA COGNOSCITIVA.

Schunk (1993, p.388) afirma que las teorías de la cognición se

concentran en la forma en que los estudiantes reciben, procesan,

almacenan y recuperan información de la memoria. La adquisición del

conocimiento se describe como una actividad mental que implica una

codificación interna, y una estructuración por parte del estudiante. El

estudiante es visto como un participante activo del proceso de

aprendizaje.

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Por otro lado, ésta teoría explica que el individuo adquiere los

conocimientos en completa relación y exploración de su medio ambiente.

Se basa en la capacidad de razonamiento; el sujeto aprende a través de la

interrelación de la percepción, el pensamiento y las relaciones. Según

García (1997, p.19), el individuo dirige su atención hacia el

planteamiento del problema y toma decisiones.

TEORIA CONSTRUCTIVISTA.

En los últimos tiempos, la teoría del constructivismo y el diseño de

los entornos de aprendizaje Constructivista han suscitado considerable

interés (Bodner, 1986; Jonassen, 1991, Duffy y Jonassen, 1992). Según

Bodner (1986, p.873), el modelo constructivista de conocimiento se puede

resumir en la siguiente frase: "Se construye el conocimiento en la mente

del aprendizaje". Desde un punto de vista constructivista, los datos que

se perciben en los sentidos y los esquemas cognitivos que se utilizan para

explorar dichos datos están en la mente. De acuerdo con Kaken y

Friedman (1993), el aprendizaje Constructivista se caracteriza por los

siguientes principios:

De la instrucción a la construcción. Aprender no significa

reemplazar un punto de vista (el incorrecto) por otro (el correcto), ni

simplemente acumular nuevo conocimiento sobre el viejo, sino más bien

transformar el conocimiento. Esta transformación, ocurre a través del

pensamiento activo y original del aprendiz.

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Del refuerzo al interés. Los estudiantes comprenden mejor cuando

están envueltos en tareas que cautivan su atención. Por lo tanto, desde

una perspectiva constructiva, los profesores investigan lo que interesa a

sus estudiantes, elaboran un currículum para apoyar y expandir esos

intereses, e implican al estudiante en el proyecto de aprendizaje.

De la obediencia a la autonomía. El profesor debería dejar de

exigir su misión y fomentar en cambio la libertad responsable. Dentro del

marco Constructivista, la autonomía se desarrolla a través de las

interacciones recíprocas y se manifiesta por medio de la integración de

consideraciones sobre uno mismo, los demás y la sociedad.

De la coerción a la cooperación. Las relaciones entre alumnos

son vitales a través de ellas, se desarrollan los conceptos de igualdad,

justicia y democracia (Piaget 1988) y progresa el aprendizaje académico.

Para Schunk (1993, p338) las teorías constructivas y cognoscitivas

son objetivas en el sentido de que asumen que el mundo externo es real y

que, entonces, la meta de la educación es hacer que el estudiante adquiera

respuestas y conocimientos que existen en el mundo.

Las explicaciones constructivas sobre el aprendizaje presumen que

cada estudiante toma la información y la procesa de manera única,

reflejando sus necesidades, disposiciones, actitudes, creencias y

sentimientos.

Los constructivistas también piensan que la enseñanza depende de

los estudiantes y el entorno, pero más que las otras teorías, destacan la

interacción de ambas influencias.

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En otro sentido Piaget (1988, p.115) explica que el hombre dispone

de un período de adaptación y tiene por ello, la posibilidad de aprender

mucho más, va utilizando mecanismos sucesivos y progresivos de

adaptación y asimilación. Por tanto el conocimiento no es absorbido

pasivamente del ambiente, no es procesado, ni brota cuando el madura,

sino que es construido a través de la interacción de sus estructuras con el

ambiente.

El software educativo presenta rasgos de un entorno de aprendizaje

constructivo en cuanto permite la puesta en juego de los principios

mencionados. Es un sistema abierto guiado por el interés, iniciado por el

aprendiz, e intelectual y conceptualmente provocador. Igualmente, el

aprendizaje basado en el computador (ABC) se refiere a cualquier forma

de utilización del computador en el proceso de aprendizaje.

Es por ello que las metodologías a utilizar para desarrollar software

educativos son muy similares debido a que presentan la misma finalidad

que tienen los ABC, razón por la cual los aspectos desarrollados a

continuación a pesar de estar relacionados con ABC, también puede

aplicarse al desarrollo de Software Educativos.

El Software Educativo desarrollado para la Cátedra Sistemas de

Control se basa en las teorías cognoscitiva y constructiva debido a que

éste tiene la finalidad de transformar el conocimiento a través de la

interacción con el medio ambiente de una manera personalizada

permitiendo que cada individuo avance según su propio ritmo de

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aprendizaje, de manera que el aprendiz se motive a la exploración de

nuevos conocimientos.

2. ADIESTRAMIENTO BASADO EN COMPUTADOR (ABC)

(Díaz,1997)

El aprendizaje basado en el computador es la forma de utilizar el

computador en el proceso de aprendizaje.

La característica que marca la diferencia en el aprendizaje basado

en el computador es que los estudiantes utilizan programas que han sido

diseñados por otras personas, las cuales deben estar en capacidad de

desarrollar sistemas computarizados, diseñados instruccionalmente, que

se apoyan en diversas técnicas y recursos, con el fin de facilitar y

administrar el aprendizaje y la formación de las diferentes modalidades

educativas.

Presenta una serie de beneficios y ventajas al momento en que el

participante comienza su proceso de aprendizaje, ya que incita a una

apropiada interacción del mismo con el sistema y lo mantiene

involucrado, además las lecciones se presentan de una manera

consistente, donde todos los tópicos están relacionados a un tema. Cada

participante puede aprender a su propio ritmo, optimizando así una

experiencia única de aprendizaje individualizado, permitiéndole al

sistema dar una inmediata retroalimentación basándose en las respuestas

del participante.

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El ABC es considerado una alternativa viable cuando existe un

largo número de participantes para adiestrar, debido a que los

participantes no tienen que congregarse en un sitio centralizado para

llevar a cabo el adiestramiento. A su vez, se puede realizar un fácil

mantenimiento de registros, facilitando la monitorización de los

participantes, así como la comparación y análisis tanto de las

puntuaciones como del progreso de los mismos.

También es una ventaja saber que cuando sea necesario, un sistema

ABC puede ser cambiado y/o actualizado para mejorar la calidad del

mismo.

Tanto para el desarrollo del Software Educativo como para

sistemas ABC es necesario la presencia de un buen equipo de trabajo que

sea capaz de realizar un sistema que muestre de manera entendible y

agradable toda la información necesaria para lograr el aprendizaje más

efectivo del participante. Es por ello que dicho equipo debe ser dividido en

dos partes, una que será llamada equipo básico y permanente conformada

por el Diseñador instruccional (Objetivos, color, letra, Mapas de

Navegación), el Diseñador Gráfico, los especialistas en computación y los

especialistas en contenido; los cuales se encargaran de desarrollar e

incorporar dentro del Software todo lo que tiene que ver con el contenido

instruccional y como será su distribución dentro del mismo. El otro

grupo se encargará de las modificaciones y arreglos necesarios para lograr

que el software sea lo más entendible y agradable posible para el usuario o

participante; dentro de este grupo se encuentran: el Corrector de Arte y

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Estilo, un locutor, un fotógrafo, el técnico en Video y el Cliente quien

será el último validador.

1) CRITERIOS QUE SE DEBEN TOMAR EN CUENTA PARA LA

SELECCIÓN DE TEMAS PARA SISTEMAS ABC (CIED,1995)

A la hora de seleccionar un tema para desarrollar un sistema ABC se

deben tomar en cuenta preferiblemente temas de contenidos técnicos, en

relación a los cuales existe una necesidad real de adiestramiento en un

número suficiente de usuarios para que de éste modo se justifique el

tiempo y el esfuerzo realizado.

Una vez seleccionado el tema no debe sufrir cambios con mucha

frecuencia y para ello debe haber disponibilidad de especialistas de

contenido que orienten al programador para llevar una secuencia

programática.

2) COMPONENTES DE ABC

Según información obtenida del CIED, 1995 estos son:

- ADI (Administrador de instrucción): Es un sistema diseñado para

administrar y controlar un plan de adiestramiento, el progreso de los

participantes y los programas instruccionales en un adiestramiento

basado en el computador (ABC).

Este administrador controla y ejecuta el acceso de los participantes a

los programas instruccionales, en segundo lugar genera y aplica la

evaluación y almacenamiento de datos, y por último elabora las

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estadísticas e informe de los programas instruccionales y de desempeño

de los participantes.

- TUTORIALES

Es la técnica de ABC que presenta una serie de conocimiento y

evaluaciones sobre un tema específico, organizada según criterios

instruccionales que interactúan con el participante. Pueden enriquecerse

con el uso de recursos como: hipertexto, simulaciones, animaciones, etc.

Los Tutoriales son Útiles en caso de que se requiera adiestramiento

individual, interactivo, consistente y flexible, a un grupo numeroso de

personas, intentando homogeneizar niveles de conocimiento para

presentar procesos secuenciales y ordenados por pasos.

Permite la formación/ adiestramiento individualizado, incrementando

la homogeneidad de los contenidos o información. Por otro lado, facilita la

formación / adiestramiento a grupos numerosos, presentando gráficos,

videos, animaciones y simulaciones que mejoran el nivel de retención y

comprensión del contenido, evalúa y certifica conocimientos, asegura

atención privada, confiabilidad en la evaluación y reduce el tiempo de

formación y/o adiestramiento.

El factor tiempo influye como una de las limitantes de este sistema de

aprendizaje ya que se requiere de cierto tiempo para su elaboración y no

permite el intercambio de opciones entre los participantes.

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- TUTORIALES INTELIGENTES

Es la técnica de ABC que consiste en un sistema centrado en las

diferencias individuales de los participantes, que propicia el desarrollo del

aprendizaje a través de la comparación entre el desempeño heurístico del

participante y el modelo del experto.

Permite un adiestramiento realmente individualizado, facilitando

el desarrollo de habilidades cognoscitivas y el diagnóstico de las áreas

débiles en el conocimiento del aprendiz y enfatiza y orienta la formación

en torno a ellas.

Como la limitación principal se acota que se requiere de un experto

altamente capacitado y gran disponibilidad del mismo.

- SISTEMAS EXPERTOS PARA EL ADIESTRAMIENTO

Es la técnica de ABC que consiste en el razonamiento para resolver

problemas de la misma forma que lo hacen los expertos humanos. Estos

conocimientos han sido aportados por un experto e incorporados al

programa utilizando un método basado en entrevistas situacionales.

En estos sistemas la transferencia del conocimiento está en varias

partes a la vez, incrementando la productividad del usuario, facilitando

su entrenamiento y disponiendo del conocimiento del experto. Además,

favorece el desarrollo de las habilidades cognoscitivas, toma de decisiones

y resolución de problemas.

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Como en el caso de los tutoriales inteligentes igualmente se

requiere de un especialista altamente capacitado en la técnica.

c. SOFTWARE EDUCATIVO

En años recientes la tecnología ha adoptado a la computadora

como el instrumento educativo. El uso de éstas en los centros educativos

ha modificado la educación tradicional de tal manera que sean

implantadas en diferentes áreas de estudio como Laboratorios de

Computación, teniendo los estudiantes la posibilidad de autoenseñarse

y ser constructores de su propio aprendizaje en su proceso formativo

mediante la interacción con programas de autoaprendizaje conocidos

como Software Educativos.

El software educativo es conceptualmente considerado como un

“programa de instrucciones a través del cual el usuario tiene la ventaja

de experimentar la autoenseñanza sobre algún tema navegando a través

de él. Se les llama también programa de apoyo curricular, que busca

reforzar, completar o servir de material pedagógico en una o más

asignaturas”. (Jasemine, 1996,p.54)

Por otra parte, según Osteriz son paquetes de aplicación o cursos

automatizados de cualquier área del conocimiento o especialidad y, para

cualquier nivel del alumno receptor de tal curso, diseñado por un Sistema

Integrado Informático, que debe facilitar la generación y creación de

cursos con características metodológicas, pedagógicas y técnicas

específicas (1995, p.18)

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1) REGLAS PARA EL DISEÑO DE SOFTWARE EDUCATIVO

(Vaughan,1995)

A la hora de diseñar un Software Educativo es necesario tener en

cuenta los siguientes aspectos:

• Conformar un equipo interdisciplinario.

• Debe ser un programa interactivo donde el alumno pueda explorar

libremente y de acuerdo a sus capacidades y velocidad de aprendizaje.

• Cuidar detalles como la utilización de colores en tonos suaves, para que

no presenten cansancio visual.

• Utilización de textos concisos, claros y legibles, gráficos y sonidos.

• En la elección de las herramientas a utilizar en el desarrollo del

software se deben tener en cuenta las facilidades que brindan algunos

programas para desarrollos multimedias que en su mayoría funcionan

en ambiente Windows.

• Hacer uso del material suplementario que considere conveniente, tales

como mapas, esquemas, tablas, figuras, fórmulas, instrucciones o

cualquier otro material.

• Mantener una capacidad de respuesta adecuada; es decir, llevar el

diseño de retroalimentación efectiva.

Según Marín y Fuentes (1999) no se debe exagerar la cantidad de

elementos que el usuario debe recordar en el mismo momento; es decir, se

debe proyectar en pantalla una sola idea a la vez, sosteniéndose el

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suficiente tiempo para que el alumno la lea. De igual manera utilizar el

monitor del computador como un "rollo de desenvuelvo", no es favorable,

ya que el mismo debe ser utilizado como un simulador de páginas de un

libro en el cual cada imagen debe contener una idea para luego pasar a la

siguiente página.

El grado de dificultad de algún mensaje en pantalla debe concordar

con el tiempo de duración que se le otorga al mismo, para lograr un

mayor rendimiento también se debe considerar el tipo de mensaje,

extensión y características del alumno; es decir, a que tipo de población se

va a aplicar el software. Cuidar la uniformidad de presentación del

mensaje; implica utilizar el color, analogía y gráficos para estimular la

memoria y atención, aprovechando la facilidad gráfica que ofrece el

computador para acrecentar la capacidad de memoria del alumno.

También es recomendable hacer uso de cualquier material que minimice

los tiempos de búsqueda del alumno para mejorar la velocidad y calidad

de respuesta y por último tomar en cuenta la duración de los módulos

instruccionales (Módulos en los que se divide el Software) no deben ser

mayor a 15 minutos.

Por otra parte, si el educando no está consciente de algunos

aspectos fundamentales del uso del computador la presencia de éste en un

aula de clase no garantizará el mejoramiento cualitativo y el desarrollo

del proceso de aprendizaje. Es decir: El aprendizaje debe centrarse en el

educando y no en el computador y el software debe garantizar la

interactividad.

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Es imprescindible el desarrollo de estrategias que permitan desarrollar las

habilidades intelectuales para usar efectivamente la información

disponible para resolver situaciones, crear propuestas y generar nuevos

conocimientos.

2) TIPOLOGÍAS DE SOFTWARES EDUCATIVOS

Pere Márquez (1998) clasifica las características de Venezky y

Osin como una tipología de los programas didácticos según su

estructura, estableciendo los siguientes tipos de software educativo:

v Según los contenidos: pueden ser temas o áreas curriculares.

v Según los destinatarios: estos Software educativos están orientados a

ciertas características que reúnen una población determinada, las

cuales pueden ser criterios basados en niveles educativos, edad,

conocimientos previos, etc.

v Según su estructura: puede ser tutorial (lineal, ramificado o abierto),

base de datos, simulador, constructor, o de herramienta.

v Según sus bases de datos: cerradas o abiertas (bases de datos

modificables).

v Según los medios que integra: como convencional, hipertexto,

multimedia, hipermedia, realidad virtual.

v Según su "inteligencia": convencional, experto (con inteligencia

artificial)

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v Según los objetivos educativos que pretende facilitar: conceptuales,

procedimentales, actitudinales (o considerando otras taxonomías de

objetivos).

v Según las actividades cognitivas que activa: como control psicomotriz,

observación, memorización, evocación, comprensión, interpretación,

comparación, relación (clasificación, ordenación), análisis, síntesis,

cálculo, razonamiento (deductivo, inductivo, crítico), pensamiento

divergente, imaginación, resolución de problemas, expresión (verbal,

escrita, gráfica…), creación, exploración, experimentación, reflexión

metacognitiva, valoración.

v Según el tipo de interacción que propicia: recognitiva, reconstructiva,

intuitiva/global, constructiva.

v Según su función en el aprendizaje: instructivo, revelador,

conjetural, emancipador.

v Según su comportamiento: tutor, herramienta, aprendiz.

v Según el tratamiento de errores: tutorial (controla el trabajo del

estudiante y le corrige), no tutorial.

v Según sus bases psicopedagógicas sobre el aprendizaje: conductista,

cognitivista, constructivista

v Según su función en la estrategia didáctica: entrenar, instruir,

informar, motivar, explorar, experimentar, expresarse, comunicarse,

entretener, evaluar, proveer recursos (calculadora, comunicación

telemática).

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v Según su diseño: centrado en el aprendizaje, centrado en la

enseñanza, proveedor de recursos.

El Software Educativo desarrollado en esta investigación pertenece

a la tipología Tutorial ya que presenta información de un tema específico,

de una manera organizada según criterios instruccionales, igualmente

permite la homogeneización de los niveles de conocimientos a través de

los elementos que lo conforman; como hipertextos, animaciones, entre

otros.

d. CARACTERÍSTICAS DE LOS BUENOS PROGRAMAS

EDUCATIVOS MULTIMEDIA

Desde el punto de vista de la computación, lo que se está

produciendo es un cambio de significado de la palabra multimedia hacia

una concepción donde el computador pasa a ser una plataforma para la

creación de mensajes con contenido.

Pues bien, Multimedia es esencialmente la integración de texto,

arte gráfico, sonido, animación y video, pudiendo utilizar uno de éstos o

todos los aspectos de la comunicación, con el fin de presentar información

interactiva cuando se le permite a un usuario final relacionarse con el

computador, estimulando los sentidos del ser humano.

Según (Díaz P., 1997, p.5), la definición general y abierta de

Multimedia, llamada también integración de medios digitales, “consiste

en un sistema que utiliza informaciones almacenadas o controladas

digitalmente (texto, arte gráfico, sonido, animación y video) que se

combina en el ordenador para formar una única presentación”.

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Los buenos materiales multimedia formativos son eficaces, facilitan

el logro de sus objetivos, y ello es debido, supuesto un buen uso por parte

de los estudiantes y profesores, a una serie de características que atienden

a diversos aspectos funcionales, técnicos y pedagógicos, que se comentan

a continuación:

a) Facilidad de uso e instalación. Con el abaratamiento de los precios de

los computadores y el creciente reconocimiento de sus ventajas por parte

de grandes sectores de la población, para que los programas puedan ser

realmente utilizados por la mayoría de las personas es necesario que sean

agradables, fáciles de usar y autoexplicativos, de manera que los usuarios

puedan utilizarlos inmediatamente sin tener que realizar una exhaustiva

lectura de los manuales, ni largas tareas previas de configuración.

En cada momento el usuario debe conocer el lugar del programa donde se

encuentra y tener la posibilidad de moverse según sus preferencias:

retroceder, avanzar, etc. Un sistema de ayuda on-line solucionará las

dudas que puedan surgir.

Por supuesto la instalación del programa en el computador será sencilla,

rápida y transparente. También será de apreciar la existencia de una

utilidad desinstaladora para cuando llegue el momento de quitar el

programa del ordenador.

b) Versatilidad (adaptación a diversos contextos). Otra buena

característica de los programas, desde la perspectiva de su funcionalidad,

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es que sean fácilmente integrables con otros medios didácticos en los

diferentes contextos formativos, pudiéndose adaptar a diversos:

- Entornos (aula de informática, computación, clase con un único

ordenador, uso doméstico, etc)

- Estrategias didácticas (trabajo individual, grupo cooperativo o

competitivo, etc.)

- Usuarios (circunstancias culturales y necesidades formativas)

Para lograr esta versatilidad conviene que tengan unas características

que permitan su adaptación a los distintos contextos. Por ejemplo:

- Que sean programables, que permitan la modificación de algunos

parámetros: grado de dificultad, tiempo para las respuestas, número de

usuarios simultáneos, idioma, etc.

- Que sean abiertos, permitiendo la modificación de los contenidos de las

bases de datos

- Que incluyan un sistema de evaluación y seguimiento (control) con

informes de las actividades realizadas por los estudiantes: temas, nivel de

dificultad, tiempo invertido, errores, itinerarios seguidos para resolver los

problemas...)

- Que permitan continuar los trabajos empezados con anterioridad.

- Que promuevan el uso de otros materiales (fichas, diccionarios...) y la

realización de actividades complementarias (individuales y en grupo

cooperativo)

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c) Calidad del entorno audiovisual. El atractivo de un programa depende

en gran manera de su entorno comunicativo. Algunos de los aspectos

que, en este sentido, deben cuidarse más son los siguientes:

- Diseño general claro y atractivo de las pantallas, sin exceso de texto y

que resalte a simple vista los hechos notables.

- Calidad técnica y estética en sus elementos: Títulos, menús, ventanas,

iconos, botones, espacios de texto-imagen, formularios, barras de

navegación, barras de estado, elementos hipertextuales, fondo.

- Elementos multimedia: gráficos, fotografías, animaciones, vídeos, voz,

música.

- Estilo y lenguaje, tipografía, color, composición, metáforas del

entorno.

- Adecuada integración de medios al servicio del aprendizaje, sin

sobrecargar la pantalla, bien distribuidas, con armonía.

d) La calidad en los contenidos (bases de datos). Al margen de otras

consideraciones pedagógicas sobre la selección y estructuración de los

contenidos según las características de los usuarios, hay que tener en

cuenta los siguientes aspectos:

- La información que se presenta debe ser correcta, actual y estructurada

diferenciando adecuadamente datos objetivos, opiniones y elementos

fantásticos.

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- Los textos no deben tener faltas de ortografía y la construcción de las

frases deben ser correctas.

- Evitar discriminaciones. Los contenidos y los mensajes no deben ser

negativos ni tendenciosos, ni discriminativos por razón de sexo, clase

social, raza, religión y creencias.

e) Navegación e interacción. Los sistemas de navegación y la forma de

gestionar las interacciones con los usuarios determinarán en gran medida

su facilidad de uso y amigabilidad. Conviene tener en cuenta los

siguientes elementos:

- Mapa de navegación. Buena estructuración del programa que permita

acceder bien a los contenidos, actividades, niveles y prestaciones en

general.

- Sistema de navegación. Entorno transparente que permita al usuario

tener el control. El sistema de navegación debe ser eficaz pero sin llamar

la atención sobre si mismo. Puede ser: lineal, paralelo, ramificado, etc.

- La velocidad entre el usuario y el programa (animaciones, lectura de

datos…) tiene que ser la adecuada.

- El uso del teclado. Es conveniente que los caracteres escritos se vean en

la pantalla y puedan corregirse errores.

- El análisis de respuestas. Que sea avanzado y, por ejemplo, ignore

diferencias no significativas (espacios superfluos...) entre lo tecleado por

el usuario y las respuestas esperadas.

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- Ejecución del programa. La ejecución del programa debe ser fiable, no

tener errores de funcionamiento y detectar la ausencia de los periféricos

necesarios.

f) Originalidad y uso de tecnología avanzada. Resulta también deseable

que los programas presenten entornos originales, bien diferenciados de

otros materiales didácticos, y que utilicen las crecientes potencialidades

del ordenador y de las tecnologías multimedia e hipertexto en general,

yuxtaponiendo dos o más sistemas simbólicos, de manera que el

ordenador resulte intrínsecamente potenciador del proceso de

aprendizaje, favorezca la asociación de ideas y la creatividad, permita la

práctica de nuevas técnicas, la reducción del tiempo y del esfuerzo

necesarios para aprender y facilite aprendizajes más completos y

significativos.

La inversión financiera, intelectual y metodológica que supone

elaborar un programa educativo sólo se justifica si el ordenador mejora lo

que ya existe.

g) Capacidad de motivación. Para que el aprendizaje significativo se

realice es necesario que el contenido sea potencialmente significativo para

el estudiante y que éste tenga la voluntad de aprender significativamente,

relacionando los nuevos contenidos con el conocimiento almacenado en

sus esquemas mentales.

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Así, para motivar al estudiante en este sentido, las actividades de

los programas deben despertar y mantener la curiosidad y el interés de

los usuarios hacia la temática de su contenido, sin provocar ansiedad y

evitando que los elementos lúdicos o de juego interfieran negativamente

en el aprendizaje. También conviene que atraigan a los profesores y les

animen a utilizarlos.

h) Adecuación a los usuarios y a su ritmo de trabajo. Los buenos

programas tienen en cuenta las características iniciales de los estudiantes

a los que van dirigidos (desarrollo cognitivo, capacidades, intereses,

necesidades…) y los progresos que vayan realizando. Cada sujeto

construye sus conocimientos sobre los esquemas cognitivos que ya posee,

y utilizando determinadas técnicas.

Esta adecuación se manifestará en tres ámbitos principales:

- Contenidos: Verificando su extensión, estructura y profundidad,

vocabulario, estructuras gramaticales, ejemplos, simulaciones y gráficos.

Los contenidos deben ser significativos para los estudiantes y estar

relacionados con situaciones y problemas de su interés.

- Actividades: Evaluando el tipo de interacción, duración, elementos

motivacionales, mensajes de corrección de errores y de ayuda, niveles de

dificultad, itinerarios, progresión y profundidad de los contenidos según

los aprendizajes realizados (algunos programas tienen un pre-test para

determinar los conocimientos iniciales de los usuarios).

- Entorno de comunicación: Analizando las pantallas, sistema de

navegación, mapa de navegación.

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i) Potencialidad de los recursos didácticos. Los buenos programas

multimedia utilizan potentes recursos didácticos para facilitar los

aprendizajes de sus usuarios. Entre estos recursos se pueden destacar:

- Proponer diversos tipos de actividades que permitan diversas formas de

utilización y de acercamiento al conocimiento.

- Utilizar organizadores previos al introducir los temas, síntesis,

resúmenes y esquemas.

- Emplear diversos códigos comunicativos: usar códigos verbales (su

construcción es convencional y requieren un gran esfuerzo de

abstracción) y códigos icónicos (que muestran representaciones más

intuitivas y cercanas a la realidad).

- Incluir preguntas para orientar la relación de los nuevos conocimientos

con los conocimientos anteriores de los estudiantes.

- Tutorización de las acciones de los estudiantes, orientando su actividad,

prestando ayuda cuando lo necesitan y suministrando refuerzos.

j) Fomento de la iniciativa y el autoaprendizaje. Las actividades de los

programas educativos deben potenciar el desarrollo de la iniciativa y el

aprendizaje autónomo de los usuarios, proporcionando herramientas

cognitivas para que los estudiantes hagan el máximo uso de su potencial

de aprendizaje, puedan decidir las tareas a realizar, la forma de llevarlas a

cabo, el nivel de profundidad de los temas y puedan autocontrolar su

trabajo.

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En este sentido, facilitarán el aprendizaje a partir de los errores (empleo

de estrategias de ensayo-error) tutorizando las acciones de los

estudiantes, explicando (y no sólo mostrando) los errores que van

cometiendo (o los resultados de sus acciones) y proporcionando las

oportunas ayudas y refuerzos.

Además estimularán el desarrollo de habilidades metacognitivas y

estrategias de aprendizaje en los usuarios, que les permitirán planificar,

regular y evaluar su propia actividad de aprendizaje, provocando la

reflexión sobre su conocimiento y sobre los métodos que utilizan al

pensar.

k) Enfoque pedagógico actual. El aprendizaje es un proceso activo en el

que el sujeto tiene que realizar una serie de actividades para asimilar los

contenidos informativos que recibe. Según repita, reproduzca o relacione

los conocimientos, realizará un aprendizaje repetitivo, reproductivo o

significativo.

Las actividades de los programas conviene que estén en

consonancia con las tendencias pedagógicas actuales, para que su uso en

las aulas y demás entornos educativos provoque un cambio metodológico

en este sentido.

Por lo tanto los programas evitarán la simple memorización y

presentarán entornos heurísticos centrados en los estudiantes que tengan

en cuenta las teorías constructivistas y los principios del aprendizaje

significativo donde además de comprender los contenidos puedan

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investigar y buscar nuevas relaciones. Así el estudiante se sentirá

constructor de sus aprendizajes mediante la interacción con el entorno

que le proporciona el programa (mediador) y a través de la reorganización

de sus esquemas de conocimiento, ya que aprender significativamente

supone modificar los propios esquemas de conocimiento, reestructurar,

revisar, ampliar y enriquecer las estructura cognitivas.

l) La documentación. Aunque los programas sean fáciles de utilizar y

autoexplicativos, conviene que tengan una información que informe

detalladamente de sus características, forma de uso y posibilidades

didácticas. Esta documentación (on-line o en papel) debe tener una

presentación agradable, con textos bien legibles y adecuados a sus

destinatarios, y resultar útil, clara, suficiente y sencilla. Se pueden

distinguir tres partes:

- Ficha resumen, con las características básicas del programa.

- El manual del usuario. Presenta el programa, informa sobre su

instalación y explica sus objetivos, contenidos, destinatarios, modelo de

aprendizaje que propone..., así como sus opciones y funcionalidades.

También sugiere la realización de diversas actividades complementarias y

el uso de otros materiales.

- La guía didáctica con sugerencias didácticas y ejemplos de utilización

que propone estrategias de uso y indicaciones para su integración

curricular. Puede incluir fichas de actividades complementarias, test de

evaluación y bibliografía relativa del contenido.

43


m) Esfuerzo cognitivo. Las actividades de los programas,

contextualizadas a partir de los conocimientos previos e intereses de los

estudiantes, deben facilitar aprendizajes significativos y transferibles a

otras situaciones mediante una continua actividad mental en

consonancia con la naturaleza de los aprendizajes que se pretenden.

Así desarrollarán las capacidades y las estructuras mentales de los

estudiantes y sus formas de representación del conocimiento (categorías,

secuencias, redes conceptuales, representaciones visuales...) mediante el

ejercicio de actividades cognitivas del tipo: control psicomotriz,

memorizar, comprender, comparar, relacionar, calcular, analizar,

sintetizar, razonamiento (deductivo, inductivo, crítico), pensamiento

divergente, imaginar, resolver problemas, expresión (verbal, escrita,

gráfica...), crear, experimentar, explorar, reflexión metacognitiva

(reflexión sobre su conocimiento y los métodos que utilizan al pensar y

aprender)...

5. DISEÑO DE PROGRAMAS CON SOPORTE MULTIMEDIA

Los programas multimedia son un recurso didáctico

complementario que se debe usar adecuadamente en los momentos

adecuados y dentro de un proyecto docente amplio.

a) Aspectos a considerar en la selección de un multimedia. Cada situación

educativa concreta puede aconsejar, o desaconsejar, la utilización de

determinados programas educativos multimedia como generadores de

44


actividades de aprendizaje para los estudiantes y, por otra parte, un

mismo programa puede convenir utilizarlo de manera distinta en

contextos educativos diferentes.

Como norma general se puede decir que convendrá utilizar un

determinado programa cuando su empleo aporte más ventajas que la

aplicación de otros medios didácticos alternativos. Y en cuanto a la forma

de utilización, nuevamente será la que proporcione más ventajas.

En cualquier caso, la utilización de los medios debe venir

condicionada por los siguientes factores:

(1) Las características del material: hardware necesario, calidad técnica,

facilidad de uso, objetivos y contenidos, actividades (tipo, usos

posibles...), planteamiento pedagógico.

(2) La adecuación del material a las circunstancias que caracterizan la

situación educativa donde se piensan aplicar: objetivos, características de

los estudiantes, contexto.

(3) El costo del material o el esfuerzo que hay que realizar para poder

disponer de él. También hay que considerar la posibilidad de utilizar otros

medios alternativos que puedan realizar la misma función pero de manera

más eficiente.

b) Diseño de actividades con soporte multimedia. Para diseñar

actividades formativas con soporte multimedia (cuya duración puede ser

variable en función del contexto de utilización y demás circunstancias)

hay que tener en cuenta diversos aspectos:

45


(1) Las características del contexto educativo: marco general,

características...

(2) Las características de los estudiantes: edad, capacidades,

conocimientos y habilidades previas, experiencias, actitudes, intereses,

entorno sociocultural.

(3) Los objetivos educativos que se persiguen con la realización de la

actividad y su importancia dentro del marco del programa de la materia.

(4) Los contenidos que se tratarán.

(5) La selección de los materiales didácticos (materiales multimedia, otros

materiales...). Se considerarán las características de los materiales,

adecuación a la situación educativa (estudiantes, objetivos...) y el costo de

los diversos materiales al alcance.

(6) La función que tendrá el material. Según las características del

material y según la manera en que se utilice, un mismo programa puede

realizar diversas funciones:

- Motivación del alumno (inicial, mantenimiento del interés...)

- Fuente de información y transmisión de contenidos (función

informativa, apoyo a la explicación del profesor...)

- Entrenamiento, ejercitación, práctica, adquisición de habilidades de

procedimiento, memorizar.

- Instruir (conducir aprendizajes)

- Introducción y actualización de conocimientos previos.

- Núcleo central de un tema

46


- Repaso, refuerzo

- Recuperación

- Ampliación, perfeccionamiento.

- Entorno para la exploración (libre o guiada), descubrimiento.

- Entorno para experimentar, Investigar (explorar el conocimiento)

- Evaluación

- Medio de expresión personal (escrita, oral, gráfica…)

- Medio de comunicación

- Instrumento para el proceso de datos

- Entretenimiento.

(7) El entorno en el que se utilizará.

- Espacio: en el aula normal (rincón del ordenador, uso del profesor en la

tarima), en la biblioteca o sala de estudio, en el aula informática -

computación (ordenadores independientes o en red), en la empresa, en

casa.

- Tiempo: escolar/laboral, extraescolar, en casa.

(8) La organización de la actividad. Se considerará especialmente:

- Agrupamiento: individual, parejas, grupo pequeño, grupo grande (a la

vez o sucesivamente)

- Ámbito de aplicación: todos los estudiantes, sólo algunos estudiantes

(refuerzo, recuperación, ampliación de conocimientos), sólo el profesor.

(9) La metodología. La manera en la que se va a utilizar el programa:

47


a) Papel del programa:

- Información que facilitará al estudiante

- Tareas que propondrá

- Modo en que deberán realizarse las tareas.

b) Papel de los estudiantes:

- Tareas que realizarán los estudiantes.

c) Nivel de autonomía en el uso del programa:

- Libre, según su iniciativa, realizando las actividades por la que siente

más interés.

- Semidirigido: puede utilizar el material como quiera pero con la

finalidad de desarrollar un trabajo concreto o un proyecto encargado por

el profesor.

- Dirigido, siguiendo las instrucciones específicas del profesor.

d) Interacciones de cada estudiante:

- Con el programa

- Con otros compañeros: consultas, opiniones, comentarios.

- Con el profesor: consultas, orientaciones, ayudas.

- Con otros materiales: fuentes de información diversas, guías.

e) Técnicas de aprendizaje que se utilizarán:

- Repetitivas (memorizando): copiar, recitar…

- Elaborativas (relacionando la nueva información con la anterior):

subrayar, resumir, esquematizar, elaborar diagramas y mapas

conceptuales.

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- Exploratorias: explorar, experimentar (verificar hipótesis, ensayo-

error...)

- Regulativas (analizando y reflexionando sobre los propios procesos

cognitivos, metacognición)

f) Papel del profesor:

- Información inicial a los estudiantes (objetivos, trabajo a realizar,

materiales y metodología, fuentes de información...)

- Orientación y seguimiento de los trabajos (dinamización, asesoramiento

y orientación).

g) Técnicas de enseñanza que se utilizarán:

- Motivación

- Ejercicios de memorización

h) Prácticas para la adquisición de habilidades de procedimiento

- Enseñanza directiva

- Exploración guiada

- Experimentación guiada

- Descubrimiento personal

- Expresión personal

- Comunicación interpersonal

- Metacognición

(10) Empleo de materiales complementarios.

(11) El sistema de evaluación que se seguirá para determinar en que

medida los estudiantes han logrado los aprendizajes previstos y la

funcionalidad de las estrategias didácticas utilizadas.

49


6. METODOLOGIAS CONSULTADAS PARA EL DISEÑO

DEL SOFTWARE

♣ Metodología de Jonás Montilva. Diseñada para desarrollar sistemas de

información, contiene 7 fases:

FASE I: Definición de proyectos. Se determinan las necesidades básicas

que motivan el desarrollo del nuevo sistema. Se define el problema en

términos generales, se establecen los objetivos básicos del sistema, se

elabora el estudio de factibilidad y se realiza la planificación global del

sistema.

FASE II: Análisis del contexto. Se recolecta toda la documentación

existente relacionada con el ambiente donde va a operar el sistema.

FASE III: Definición de requerimientos. Se establece una descripción

detallada de los objetivos del sistema, su ambiente y sus funciones

respecto a los usuarios.

FASE IV: Diseño del sistema. Se diseñan diferentes alternativas,

especificando para cada una de ellas la interacción hombre máquina, el

costo de desarrollo y los recursos que se requieren.

FASE V: Construcción del sistema. Se procede a su construcción, esto es

la codificación y depuración de los programas diseñados.

FASEVI: Pruebas del sistema. Montilva especifica unas pruebas

iniciales, llamadas pruebas de integración donde los componentes del

sistema se prueban por separado para luego integrarlo formando un todo.

50


Posteriormente, se realizan pruebas del sistema en un ambiente simulado

o real, las cuales constituyen las pruebas de aceptación del mismo.

FASE VII: Implantación del sistema. Se pone en ejecución el sistema y se

adiestra a los usuarios.

♣ Metodología de Briam Blum. Vaughan (1994, p.362).

Está estructurada en las siguientes fases:

- Análisis: Comprende la primera fase en la cual se realiza el

estudio de los aspectos relacionados con la investigación, tales como el

análisis del público, del ambiente, del contenido y del sistema.

- Diseño Educativo: Esta fase se refiere a los objeto del aprendizaje

y al contenido programático de la cátedra, materia o área de estudio

para la cual se diseñará en el Software Educativo. En ésta fase se

definen las metas educativas, se plantean los objetivos de aprendizaje

alcanzados en cada lección del contenido, según el modelo de

aprendizaje planteado en el prototipo desarrollado en papel.

- Diseño Interactivo: En ésta fase se definen las características del

Software Educativo: su estructura lógica y la interacción con el

usuario; los requerimientos funcionales, metáforas y paradigmas;

diseño de interfaces, mapas de navegación, pantallas de esquemas y

prototipos de trabajo.

- Desarrollo : Se refiere a la producción de los archivos de audio,

texto, video y sonido que serán usados posteriormente en la fase de

producción.

51


- Producción: Es la etapa en la cual se construye el sistema, incluye

preproducción y postproducción de audio y video, integración y

desarrollo autorial.

- Instrumentación / Evaluación: En esta fase se realizan dos tipos

de prueba: Pruebas Alfa y Pruebas Beta. Las Alfa representan los

primeros borradores que son versiones destinadas a un selecto y

pequeño grupo de usuarios muy críticos. Las Betas están dirigidas a

un público mas amplio pero de igual forma selecto. Esta etapa incluye

también el lanzamiento y evaluación general.

♣ Metodología de Castro Ibarra. Esta es una metodología para

desarrollar programas multimedias (1996, p.152), la cual se divide en 4

fases:

1. Planeación: Se organiza y se planifica la ejecución de espacio y tiempo

a desarrollar el proyecto.

2. Análisis: Se estudian las condiciones existentes, involucra:

- Auditorio: Se refiere a los posibles usuarios.

- Ambiente: Análisis de Hardware y Software donde se implantará el

sistema multimedia.

- Contenido: Estructuración de los mensajes mostrados en el programa.

3. Diseño: Diseño de los guiones de producción, mapas de navegación e

interacción.

4. Producción: En ella se realiza la creación del archivo y la vinculación

con software de autoría.

52


7. SISTEMAS DE CONTROL

La ingeniería trata del conocimiento y control de los materiales y

fuerzas de la naturaleza en beneficio de la humanidad. El ingeniero de

sistemas de control está interesado en el conocimiento y control de una

parte de su medio, frecuentemente denominado sistema, a fin de

proporcionar un producto económico y útil para la sociedad. Los objetivos

del conocimiento y del control son complementarios ya que, para poderlo

controlar mas efectivamente, el sistema de control debe ser entendido y

modelado. Además, la ingeniería de control debe considerar a menudo

sistemas poco conocidos, como los procesos químicos. El desafío para los

Ingenieros de control es el modelado y control de sistemas

interrelacionados modernos y complejos, como los de control de tráfico,

los de proceso químico y los de regulación económica. Simultáneamente,

sin embargo, el ingeniero afortunado tiene la oportunidad de controlar

muchos sistemas de automatización industrial útiles e interesantes.

Quizá la cualidad mas característica de la ingeniería de control sea la

oportunidad de controlar máquinas y procesos industriales y económicos

en beneficio de la sociedad.

La ingeniería de control se basa en los fundamentos de la teoría de

la retroalimentación y el análisis de sistemas lineales, e integra los

conceptos de teoría de redes y de comunicación. Por tanto, la ingeniería

de control no está limitada a ninguna disciplina de la ingeniería, sino que

53


es igualmente aplicable a las ingenierías aeronáutica, química, mecánica,

del medio ambiente, civil, en computación, eléctrica entre otras.

Un sistema de control es una interconexión de componentes que

forman una configuración de sistema que proporcionará una respuesta

deseada del sistema. La base para el análisis de un sistema es el

fundamento proporcionado por la teoría de los sistemas lineales, la cual

supone una relación de causa - efecto para los componentes de un

sistema.(Dorf, p.1)

a. PRACTICA DE LA INGENIERIA DE CONTROL

La ingeniería de control trata el análisis y diseño de sistemas

dirigidos a un objetivo. Como consecuencia, la mecanización de planes de

acción dirigidos a un objetivo se ha incrementado hasta establecer una

jerarquía de los sistemas de control dirigidos a un objetivo. La teoría

moderna del control trata sistemas con cualidades de autoorganización,

de adaptación, de aprendizaje u óptimas. Entre los ingenieros de control,

este interés ha sido todavía mayor.

El control de un proceso industrial (fabricación, producción y

otros)por medios automáticos en vez de humanos se conoce

frecuentemente como automatización. La automatización es frecuente en

las industrias química, de generación de electricidad, papelera,

automotriz y siderúrgica, entre otras. El concepto de automatización es

central para la sociedad industrial. Las máquinas automáticas se usan

54


para aumentar la producción de una planta por trabajador, a fin de

compensar los salarios crecientes y los costos inflacionarios.

La suavización del trabajo humano que ha provocado la tecnología,,

un proceso que comenzó en la prehistoria, está entrando en una nueva

etapa. La aceleración del ritmo de la innovación tecnológica, iniciada por

la Revolución Industrial, ha dado como resultado principal hasta no hace

mucho el desplazamiento de la fuerza muscular humana de las tareas de

producción. La actual revolución en la tecnología computacional está

causando un cambio social igualmente importante : la acumulación y el

procesamiento de información a medida que los computadores aumentan

el alcance del cerebro humano.

La teoría, práctica y aplicación del control automático es una disciplina

de la ingeniería amplia, interesante y muy útil. Por ello, es fácil de

comprender la motivación para el estudio de sistemas modernos de

control. (Dorf, p.7).

b. MODELOS MATEMATICOS DE LOS SISTEMAS FISICOS

El objetivo del control retroalimentado es utilizar el principio de la

retroalimentación para conseguir que la salida de un sistema dinámico,

como el eje de un motor eléctrico o el vector de velocidad de un aeroplano,

sigan un camino deseado a pesar de fuerzas perturbadoras externas o

cambios de parámetros internos. Sin embargo, antes de comenzar con las

consideraciones de retroalimentación, el ingeniero debe construir un

modelo del sistema a controlar para averiguar cómo se comportaría un

55


diseño de prueba. De modo que los pre - requisitos básicos del ingeniero

de control retroalimentado son la habilidad para modelar sistemas

dinámicos y para analizar respuestas dinámicas.

La modelación de sistemas complejos es difícil, de alto costo y lenta,

específicamente cuando se incluyen pasos importantes de verificación

experimental.

Una vez que se obtiene un modelo en forma de ecuaciones

dinámicas, generalmente ecuaciones diferenciales ordinarias, el paso

siguiente es resolver estas ecuaciones para aprender la naturaleza de la

respuesta del sistema. En general, la resolución de las ecuaciones

dinámicas es muy difícil porque la mayoría de los modelos prácticos y

reales son de alto orden, varían en el tiempo y no son lineales.

Existen tres tipos de dinámicas básicas a estudiar en los cursos

actuales de sistemas de control:

- Dinámica de sistemas mecánicos: En donde la piedra angular en la

obtención de un modelo matemático, o la ecuación de movimiento, para

cualquier sistema mecánico es la ley de Newton.

La aplicación de esta ley requiere definir las coordenadas adecuadas para

el movimiento del cuerpo que determinan las fuerzas que actúan sobre él,

utilizando el diagrama de cuerpo libre.

- Dinámica de los sistemas eléctricos: Los circuitos eléctricos se

componen de interconexiones de fuentes de voltaje y de corriente

eléctrica; elementos pasivos como resistores, capacitores, e inductores; y

elementos electrónicos activos, especialmente amplificadores

56


operacionales. Estos dispositivos son a menudo componentes de un

sistema de control retroalimentado por la enorme flexibilidad que dan al

diseñador para modificar y procesar señales.

- Dinámica de sistemas electromecánicos: motores y generadores:

Corriente eléctrica y campos magnéticos interactúan en varias formas,

tres de las cuales son las mas importantes para entender la operación de

la mayoría de los dispositivos de conversión electromecánica de la

energía, tales como motores lineales y rotatorios, y sensores eléctricos de

movimiento. (Franklin y Emami - Naeini, p. 16).

c. METODO DE DISEÑO DEL LUGAR GEOMETRICO DE LAS

RAICES

Es una técnica específica desarrollada para ayudar en el diseño de

sistemas retroalimentados, técnica basada en el estudio de los efectos de

un solo parámetro en localizaciones de polos en lazo cerrado. Si bien el

método es general, y permite estudiar los efectos de cualquier otro

parámetro, la mayoría de los casos comunes implica estudiar la ganancia

de lazo abierto, y el método se presentará en este contexto (Powell, p.128).

El diseño de sistemas de control con retroalimentación en la

industria se realiza probablemente empleando en más ocasiones los

métodos de la respuesta de frecuencia que cualquier otro método. La

popularidad de estos métodos entre los ingenieros en ejercicio ha sido

grande durante los últimos 20 años, a pesar de la tendencia de los

57


programas educativos a enfatizar otros métodos de diseño, tales como el

del lugar geométrico de raíces, el de espacio estado y el de control óptimo.

La razón principal de la popularidad de estos métodos es que

proporcionan diseños buenos desde el punto de vista de la incertidumbre

en el modelo de planta.

Otra ventaja de la respuesta de frecuencia es la facilidad con la que

se puede usar la información experimental para propósitos de diseño.

Mediciones aproximadas de la amplitud de salida de fase de una planta

con entrada sinusoidal son suficientes para diseñar un control con

retroalimentación adecuado. No se requiere un procesamiento intermedio

de datos para llegar a un modelo del sistema. La amplia disponibilidad de

los computadores ha hecho que esta ventaja sea ahora menos importante

que años atrás; sin embargo; para sistemas relativamente simples, la

respuesta de frecuencia es todavía el método de diseño ,más

rentable.(Franklin, p.220).

d. ANALISIS DE LOS SISTEMAS DE CONTROL EN EL DOMINIO

DEL TIEMPO:

La aplicación de las técnicas del dominio de la frecuencia está

limitada a sistemas lineales e invariantes en el tiempo. Además, su

utilidad es particularmente reducida en sistemas de control con

múltiples variables, debido al énfasis en la relación entrada - salida de las

funciones de transferencia. En contraste, las técnicas en el dominio del

tiempo pueden utilizarse fácilmente para sistemas no lineales, que varían

58


en el tiempo, y de múltiples variables. Un sistema de control que varía en

el tiempo es un sistema en que uno o más de sus parámetros puede variar

en función del tiempo.. Por ejemplo, la masa de un proyectil puede variar

en función del tiempo a medida que se gasta el combustible durante el

vuelo. Un sistema de múltiples variables es un sistema con varias señales

de entrada y salida.

B.- REVISION DE LA LITERATURA

F En 1997, Galué Portillo, Angela María y Nava Cobo, Deisy Delma,

en su trabajo titulado: “Desarrollo de un Software Educativo bajo

plataforma multimedia para la cátedra de Laboratorio avanzado del

computador” iniciaron su investigación, realizando un levantamiento de

información referente a la necesidad de desarrollar el software, definiéndo

así la factibilidad o no del mismo. Una vez determinada la factibilidad del

Software Educativo, procedieron a identificar y evaluar el contenido

programático de la cátedra para conocer y escoger qué información se iba

a incluir dentro del diseño del software. En cuanto a las técnicas y

herramientas, utilizadas para el desarrollo del Software Educativo, se

utilizó para los módulos programados, Authorware con animaciones en

3d Studio. Finalmente se realizó su implantación en el Laboratorio de

Computación de la U.R.B.E. concluyendo a su vez que es muy factible

promover la introducción de cambios en las técnicas instruccionales al

igual que es posible por medio del computador mejorar las posibilidades

de aprendizaje a través del computador.

59


Antes de la implantación definitiva del Software, fue necesaria la

realización de una prueba Alfa que consistió en verificar el óptimo

funcionamiento del Software. También se realizó una prueba Beta para

verificar algún tipo de error dentro del Software.

Para la realización y culminación del Software Educativo, fue

necesario seguir una serie de pasos o fases, pertenecientes a la

metodología de Brian Blum en el libro “Todo el poder de Multimedia”

(1993, p362).

F En el mismo año, Rivera G. Yeraldy C. y Rodríguez, C. Kattina N,

en su trabajo de grado: “Implantación de un Software Educativo para la

Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”. Sede Ciudad

Ojeda. Facultad de Ingeniería. Escuela de Computación”, realizaron un

estudio para determinar el

problema perteneciente a los estudiantes de la Cátedra Física. Para una

versión más clara de la problemática existente, se determinaron los

requerimientos sobre el contenido esquemático de los puntos a tratar

referentes a los estados físicos de la materia. Una vez concluida esta etapa

de la investigación, se procedió al diseño de los módulos que

conformarían el Software Educativo de la Cátedra. Para esto fue

necesario cumplir con una serie de pasos correspondientes a la

metodología de Brian Blum compuesta de cinco fases.

60


La plataforma utilizada para desarrollar el Software fue

Authorware, 3D Studio, Corel Draw y Corel Photo Paint bajo Windows

95.

Antes de implantar el sistema, fue indispensable realizar las

pruebas del sistema entre las cuales están la Alfa y la Beta, para corregir

las fallas que se presentan.

Una vez implantado el Software, se realizaron seguimientos y

evaluaciones para determinar su efectividad y el nivel de aceptación de

los usuarios obteniendo resultados positivos y la incorporación cada vez

más de nuevos usuarios.

F Posteriormente, en 1998, Serrano U., Ender J. Desarrolló un

Software Informativo para la Cátedra Proyecto de Investigación I y II.

Caso Universidad Dr. Rafael Belloso Chacin”. Facultad de Ingeniería.

Escuela de Computación.

Para el desarrollo de esta investigación se procedió inicialmente a

analizar todos los requerimientos para el diseño del Software. A través de

entrevistas a profesores y tutores de las cátedras Proyecto de

Investigación I y II y alumnos cursantes de esta materia, se dio a conocer

de forma clara la necesidad de tener otro método de enseñanza para el

desarrollo de proyectos de investigación.

Una vez culminada la primera fase de la investigación se realizó la

fase de diseño y desarrollo del Software, utilizando como metodología

según la del Br. Jusmay Bracho y la Br. Erika Prince, siendo esta una

61


metodología ecléctica utilizada en su trabajo de pre-grado “Desarrollo de

un Kiosko hipermedia para la Promoción de los sitios turísticos en el

Estado Zulia, en la Gerencia de Desarrollo Turístico y Recreacional de

CORPOZULIA”, basada en la metodología de Mario Castro Ibarra en su

libro “El Camino Fácil a Multimedia” por Tay Vaughan. Para el

desarrollo del Software, las herramientas usadas para la codificación y

programación fueron Authorware Profesional versión 4.0 al igual que

paquetes graficadores como Paint Brush, Power Point y Corel Draw.

Antes de terminar la fase de lanzamiento del Software y dejarlo a

cargo del Laboratorio de Computación de la Universidad fue necesario la

realización de la prueba Alfa y la prueba Beta, para la corrección de

errores.

Una vez finalizada la última fase, se demostró la factibilidad de

Desarrollo del Software y que el mismo, cumple con los objetivos

propuestos presentando una óptima funcionalidad.

F Asímismo, Labarca Avila, Sugey y Méndez Gori, Leonardo, en su

investigación titulada : “Desarrollo de un Software Educativo para el

manejo de los equipos y materiales del Laboratorio de Física y Electrónica

de la Universidad Rafael Belloso Chacín”. inicialmente realizaron

encuestas a una muestra de la población de la cátedra de Electrónica I de

la escuela de computación y Electrónica, con el propósito de obtener

62


información de las carencias cognoscitivas de los estudiantes y los

requerimientos de los alumnos para con el software.

Dentro de la fase de diseño y desarrollo del Software Educativo se

siguieron los pasos o fases correspondientes a la metodología de Brian

Blum donde se incluyen todo lo concerniente a Análisis, Diseño y

Producción. Los módulos del Software están programados en Authorware

Professional versión 2.01 permitiéndo desarrollar un programa

educacional basado totalmente en plataforma multimedia.

Antes de la implantación del Software en el Laboratorio de Física y

Electrónica de la Universidad Rafael Belloso Chacín, el software fue

sometido a pruebas para comprobar su funcionalidad y carencia de

errores.

Ya implantado el Software, se observó mediante evaluaciones y

seguimientos hechos, que cada alumno que utiliza el programa recibe

estímulos cerebrales que conllevan a facilitar la comprensión de la

información que recibe.

F En Marzo de 1998, Rincón C. Charo y Rodríguez B., Orlando,

titularon : “Implantación de un Software Educativo para la cátedra

Electrónica III en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Dr. Rafael

Belloso Chacín”. a su trabajo especial de grado.

63


Para el desarrollo de esta herramienta de autoaprendizaje, fue

necesario la utilización de algún tipo de metodología la cual fue

proporcionada por “Vivid Studio Web Site”.

Al inicio de la investigación se recopilo información sobre el temor

a desarrollar por medio de entrevistas a los alumnos, material

bibliográfico y el contenido programático de la cátedra. Una vez

recopilada la información se procedió a analizarla para definir las

necesidades y la verdadera problemática que se reflejan en el tema.

Durante el diseño del Software se planificó mediante un diagrama de

barras, las etapas a seguir en la realización del Software.

Como herramienta para el desarrollo del Sistema, se trabajó bajo

Authorware Professional 4.0 al igual que se utilizó el graficador Corel

Draw 5 en español, el Paint y Microsoft Photo Editor, todo esto bajo la

plataforma de Windows 95.

Antes de la implantación definitiva del Software se precedió a

someterlo a una serie de pruebas (Alfa y Beta) para determinar su

funcionalidad y la carencia de errores.

Una vez implantado el Software se pudo comprobar la factibilidad

en todos los sentidos, del mismo, al igual que se cumplieron con todos los

objetivos planteados al principio de la investigación.

64


Este Software impartirá la información dinámica y fácilmente,

permitiéndole a cada estudiante reforzar los conocimientos adquiridos con

respecto a la cátedra.

FF Finalmente, en 1999, Alvarez Ruth desarrolló un Software

Educativo para la cátedra de Microprocesadores de la escuela de

Electrónica de la URBE. Para determinar los requerimientos del mismo

se realizó un sondeo de opinión entre los docentes que dictan la cátedra.

Se utilizó una metodología híbrida construida especialmente para esta

investigación y la herramienta para desarrollar el sistema fue

Macromedia Authorware 4.0 . En cuanto a la producción del Software se

obtuvo un sistema multimedia interactivo de calidad técnica, operativa y

funcional; desde el punto de vista técnico el sistema cuenta con un

entorno de comunicación que implementa técnicas, como la de animación

por cuadros y la aplicación de efectos de sonido; el sistema opera de

manera óptimo en todos sus módulos de programación y desde su aspecto

funcional posee un contenido acorde con los requerimientos establecidos.

Los trabajos de investigación consultados aportaron información

relevante en cuanto a aspectos teóricos, metodologías para el desarrollo

del software, especialmente el de la Alvarez Ruth del cual se extrajo la

metodología utilizada en esta investigación. Así mismo, debido a que la

plataforma de desarrollo fue la misma también se pudo obtener

información valiosa para los diferentes diseños: instruccional, educativo e

interactivo.

65


C.- TERMINOS BASICOS

Aprendizaje: Método que permiten relacionar estímulos – respuestas en

los seres vivos, modificando la conducta en razón de la experiencia;

esencialmente por la adquisición de nuevas formas de comportamiento en

función de los cambios de situación, para conseguir una mejor adaptación

a las modificaciones del entorno. (Rosales,1994)

Aprendizaje bidireccional: Modelo de enseñanza basado en la

ejemplificación de ejercicios en dos dimensiones cuando sólo se cuenta

con una herramienta de aprendizaje como el pizarrón. Por ello es

indispensable enmarcar éstos modelos de dos o más dimensiones en una

herramienta que permita ser captado por la mente humana. (Peley,1999)

Ejemplo: Una gráfica bidimensional (Plano X.Y).

Aprendizaje Significativo : Es aquel aprendizaje donde los contenidos

tienen sentido solo potencialmente y pueden ser aprendidos de manera

significativa o no. (Araujo y Chadwick, 1988 p.19)

Diseño Instruccional: Es la especificación de todos los elementos que

conforman el proceso de enseñanza - aprendizaje fundamentado en la

psicología del aprendizaje humano, análisis de las operaciones de clase y

el enfoque de sistema que especifica las necesidades, objetivos, contenidos,

66


recursos, formas de presentación, así como los procedimientos de

evaluación. (Granados, 1995, p.1445).

Enseñanza : Forma adecuada de presentar un estimulo A para poder

lograr la respuesta B y obtener una asociación correcta entre A y

B.(Rosales 1994, p.191).

Heurístico : Relativo de la Heurística, la cual trata del arte de inventar.

(Diccionario Cuyas)

Programas Instruccionales: Conjunto de unidades lógicas evaluables

(ULE), organizada de acuerdo con un programa existente.

Prueba Alfa: Consiste en comprobar la funcionalidad del programa

sometiéndolo a prueba con personas involucradas en el proyecto, con la

finalidad de conseguir errores o fallas. (Manual del Sistema de Apoyo al

desempeño).

Prueba Beta: Consiste en comprobar la funcionalidad y carencia de

errores, la prueba es realizada por personas que no están involucradas en

el proyecto.

Unidad Lógica Evaluable (ULE): Elemento constituyente

de un ABC que posee su propio contenido, objetivos instruccionales y

evaluación.

Yuxtapuesto : Sobreponer. (Diccionario Cuyas)

67


D.- SISTEMA DE VARIABLES

1. - SOFTWARE EDUCATIVO

DEFINICION CONCEPTUAL (Méndez 1998)

Es un sistema aplicado, instalado igual que un software de

aplicación como medio educativo, apoyado en los recursos de la

computación y en los procesos de aprendizaje con la finalidad de ofrecer

información automática, solución de problemas, evaluación por parte del

computador al alumno además de experiencias únicas en el campo de la

educación organizadas según criterios instruccionales que interactúan

con el participante.

OPERACIONALMENTE:

Es un sistema Multimedia Interactivo, programado en

Macromedia Authoware 5.0 Attain, de propósito instruccional, en el

proceso de enseñanza para el área de Sistemas de Control que requiere las

carreras de Ingeniería en Computación y Electrónica.

Por otro lado, este programa computarizado se aplica

primordialmente a la educación con el fin de apoyar al usuario a la hora

de adquirir los conocimientos de un tema en específico.

68


2. - SISTEMAS DE CONTROL

DEFINICION CONCEPTUAL

Un sistema de control es aquel que tiende a mantener una relación

preestablecida entre la salida del sistema y alguna entrada de referencia,

comparándolas y utilizando la diferencia como medio de control.

Los Sistemas de Control no están limitados al campo de la

Ingeniería, pero dentro de éste rango es imprescindible tener

conocimientos de ellos como razón primordial de su estudio. (Oghata,

1999)

OPERACIONALMENTE

Sistemas de Control es una Cátedra de las Escuelas de

Computación y Electrónica que se dicta en la Facultad de Ingeniería de la

Universidad “Dr. Rafael Belloso Chacín”, la cual se encuentra asignada

en el séptimo semestre del pensum de estudio de las carreras antes

mencionadas. Esta cátedra estudia conocimientos teóricos y prácticos de

los sistemas de control abiertos y cerrados, que serán base para otras

cátedras que presenten prelación en este pensum de estudio.

69


Documents

A.- FUNDAMENTACION TEORICA 1. TEORIAS DEL APRENDIZAJE