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ENSEÑANZA, APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN INTERACTIVOS EN EL ÁREA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

José Ignacio San Martín (p1) Sergio Díaz (1) Alberto Costa (1) José Mª Arrieta (1) José Javier San Martín (1) Inmaculada Zamora (1) Javier Mazón (1) Pedro Carballo (1)

EUITI de Eibar. Universidad del País Vasco (U.P.V./E.H.U.) (1)

Dpto. Ingeniería Eléctrica

ABSTRACT The learning has experienced a rapid evolution due to the potential that presents the Internet network. Also, the speed of transmission is every time major, and the progressive increase of the connections facilitates a fluid communication between subjects located at big distances. In the presented communication it goes away to exhibit the set of applications developed for the education, learning and the evaluation of the subjects of the area of Electrical Engineering. RESUMEN

La enseñanza a distancia ha experimentado una rápida evolución debido al potencial que presenta la red Internet. Además, la velocidad de transmisión es cada vez mayor, y el progresivo aumento de la conectividad facilita una fluida comunicación entre sujetos localizados a grandes distancias.

En la comunicación presentada se va a exponer el conjunto de aplicaciones desarrolladas para la enseñanza, el aprendizaje y la evaluación de las asignaturas del área de Ingeniería Eléctrica.

1. OBJETIVOS El documento que aquí se presenta tiene por objetivo la realización de un entorno virtual que permita una amplia variedad de herramientas docentes, incluyendo lecciones virtuales, presentaciones, tutorías, etc., de forma que todo ello pueda ser complementado mediante libros electrónicos, catálogos y manuales, preguntas “on-line”, debates, conferencias, etc. En el supuesto que se desarrolla a continuación, se va a exponer la utilización de una herramienta que se sirve de las nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación, a fin de complementar la labor docente del profesor universitario, consiguiendo que el alumno sea quien diseñe su propio conocimiento, lo cual sirve como agente motivador en el proceso de Aprendizaje.

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Así mismo, el uso de estas herramientas proporciona un notable ahorro, tanto económico como de tiempo, ya que es indiferente la ubicación del alumno, merced a las posibilidades que proporciona Internet. En esta comunicación se presenta un Sitio Web con contenido de servicios cuya finalidad es servir de medio de difusión para el aprendizaje de las asignaturas del área de Ingeniería Eléctrica, que se imparten en Ingeniería Técnica Industrial. En esta Web destacan dos aplicaciones de gran interés para el alumno como son las Animaciones del Curso Multimedia de Teoría de Circuitos y los diferentes Cuestionarios de Autoevaluación interactivos pertenecientes a cada tema de la asignatura mencionada.

1.1. Animaciones Tienen como objetivo principal dar una canal de comunicación adicional al profesor y a los alumnos de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial para la resolución de las dudas y las cuestiones lógicas que surgen durante el estudio de dicha asignatura. Los conceptos teóricos y prácticos de las asignaturas de Ingeniería Eléctrica pueden ser difíciles de transmitir y de comprender. Por esta razón es imprescindible incorporar nuevas técnicas en todos aquellos campos en los que la complejidad, volumen de cálculo o dificultad de representación sean notables. Esto hace que las NTIC sean de gran trascendencia, pues de lo contrario el alumno tendría gran dificultad en entenderlos o incluso podría llegar a no comprenderlos, repercutiendo negativamente en los aspectos motivadores. Así mismo, se persigue atraer el interés del alumno a un proceso, generalmente no

muy agradable para éste, por medio de la incorporación de elementos como el

tiempo y el balance de resultados, que provocan en él un creciente afán de

superación por finalizar con éxito cada uno de los tests.

1.2. Cuestionarios de autoevaluación interactivos Con la incorporación de este tipo de material docente se pretende poner a prueba los conocimientos adquiridos por los alumnos en los temas más importantes de la asignatura “Teoría de Circuitos”, para que él mismo puede realizar un proceso de autoevaluación que le ayudará a adquirir aquellos conceptos claves para el seguimiento de la asignatura. 2. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO Las asignaturas del área de Ingeniería Eléctrica, que se imparten en la titulación de Ingeniería Técnica Industrial requieren de ciertos conocimientos de Matemáticas y Electrónica, fundamentalmente, de los que normalmente carecen los alumnos en el momento de la impartición de su docencia.

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La enseñanza y el aprendizaje de estas asignaturas requiere la realización de un elevado número de ejercicios que deben ser suficientemente didácticos como para permitir el asentamiento de los conceptos que se han visto en las clases teóricas.

2.1. Presentación de los contenidos El alumno puede acceder libremente al sitio Web del Curso, en donde encontrará fácilmente, en la barra de navegación, el acceso a los distintos contenidos:

- Animaciones - Cuestionarios

2.1.1. Animaciones En la Presentación del Curso se proporciona una visión general de los contenidos, de modo que el alumno pueda conocer la estructura de los mismos.

Figura 1: Pantalla de Presentación

Los fenómenos complejos, estudiados de forma tradicional, suponen una notable dificultad para su comprensión, por eso nos hemos decidido por la utilización de las nuevas Tecnologías para llegar al alumno de una manera más intuitiva y visual. Para solventarlo, se han elaborado las siguientes Animaciones multimedia interactivas:

- Animación 1: Sentidos de las corrientes.

- Animación 2: Influencia de la temperatura en la resistencia.

- Animación 3: Equivalencia de la representación fasorial y la senoidal.

- Animación 4: Teorema de Miller.

- Animación 5: Ley de los puntos y flujo en los transformadores.

- Animación 6: Regla de la mano derecha.

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Animación 1: Sentidos de las corrientes En esta primera animación se pretende dejar claro un concepto básico en el estudio de Teoría de Circuitos, como es el convenio fijado para el sentido de las corrientes.

Figura 2: Sentido real de la corriente Figura 3: Sentido convencional de la corriente

Animación 2: Influencia de la temperatura en la resistencia Esta animación trata de explicar la relación existente entre el valor óhmico de una resistencia y la temperatura. Si bien no se trata de un fenómeno complejo, sí que resulta importante que el alumno observe esta influencia. Para lograr que el alumno detecte este fenómeno, se ha utilizado un polímetro para medir, en todo momento, el valor óhmico de la resistencia y un termómetro, para medir la temperatura ambiente. De esta manera, se puede observar, en todo momento, la evolución temperatura – valor óhmico de la resistencia.

Figura 4: Animación “Influencia de la Temperatura en la resistencia”

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Animación 3: Equivalencia de la representación fasorial y la senoidal

Para explicar este concepto de manera sencilla y visual, el método utilizado ha sido comparar directamente los dos métodos (representación fasorial y representación senoidal). De esta manera, el alumno comprueba intuitivamente la similitud de ambos métodos y adquiere fácilmente el concepto.

Figura 5: Equivalencia de las representaciones fasorial y senoidal

Animación 4: Teorema de Miller

El Teorema de Miller es uno más de los teoremas vistos en la asignatura de Teoría de Circuitos. Esta animación trata de ayudar al alumno a comprender el mismo de una forma más visual e intuitiva a través de la animación y el sonido.

Figura 6: Teorema de Miller

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Animación 5: Ley de los puntos y flujo en los transformadores

Uno de los aspectos que más dificultad entraña de la asignatura es la Ley de los puntos y el flujo en los transformadores. Sin duda, es difícil comprender este tipo de fenómenos a partir de la lectura de una explicación en un libro de texto por ejemplo, por ello, utilizando animaciones, sonido y texto conseguimos que el alumno perciba fácilmente el concepto que se trata de explicar.

Figura 7: Ley de los puntos y flujo en los transformadores

Animación 6: Regla de la mano derecha En esta animación el alumno es capaz de comprender una de las reglas básicas en Teoría de Circuitos para el estudio del comportamiento de las bobinas. Así, los alumnos serán capaces de resolver ejercicios de este tipo de forma más eficaz. Al igual que en la anterior animación, el uso de elementos multimedia interactivos resulta el mejor método de explicar este tipo de fenómenos complejos.

Figura 8: Regla de la mano derecha

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En la creación de estas animaciones se ha tenido en cuenta la accesibilidad a las mismas por el mayor número de personas. Para ello, se ha incorporado a todas las animaciones una barra de subtítulos, de tal forma que personas con discapacidades auditivas puedan seguir el curso sin dificultad. Todas las animaciones cuentan con un formato de control similar para que el alumno pueda controlar en todo momento la evolución de cada una de las animaciones.

2.1.2. Cuestionarios de autoevaluación interactivos

Una de las novedades que presentan los Cuestionarios de Autoevaluación interactivos del Curso Multimedia de Teoría de Circuitos con respecto a otros cuestionarios similares es la incorporación de tiempo para la realización de los mismos, así como la comunicación al alumno del resultado global obtenido tras la realización de cada uno de los tests. Este tipo de material docente incentiva el interés del alumno por el aprendizaje de la Asignatura, ya que le ayuda al mismo a adquirir los conceptos más importantes y, a partir de ellos, podrá construir una base sólida con la cual afrontar con garantías el aprendizaje de los diferentes temas de los que consta el Curso.

Figura 9: Cuestionario del Tema 1

Estos cuestionarios presentan como innovación la incorporación de un nuevo

elemento de notable trascendencia, como es el tiempo de realización. Así, el alumno

dispone de un tiempo limitado para cumplimentar el Cuestionario, transcurrido el

cual no podrá continuar. Este tiempo se puede visualizar con claridad a través de

una barra de progreso ubicada en la parte superior de la aplicación, a la vez que un

marcador numérico indica el tiempo que resta para finalizar el cuestionario.

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Figura 10: Resultados del Cuestionario del Tema 1

3. CONCLUSIONES La formación a distancia se ha convertido en una práctica habitual complementaria de la formación presencial, superadora de las barreras espacio-temporales que la limitaban. Las actividades formativas "on-line" con carácter asíncrono se centran en la interacción de los estudiantes con unos materiales multimedia. Esta interacción se produce en el momento y lugar elegidos por el alumno, por lo que el grado de independencia temporal y espacial es superior al tradicional. De esta forma, la posibilidad de aprendizaje de fenómenos complejos, a través del uso de aplicaciones multimedia, así como la evaluación de los contenidos por los propios alumnos son algunas de las ventajas que aportan las NTIC, propiciando el enriquecimiento de un nuevo sistema de Enseñanza-Aprendizaje, contribuyendo así al desarrollo y al avance científico. BIBLIOGRAFÍA

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