Sistemas complejos y Educación Tecnológica

 

Mi estimado Lector:

 

El siguiente texto, plasma algunas ideas sobre mi linea de trabajo doctoral, ” Sistemas complejos y Educación Tecnológica”, la cual vengo trabajando desde ya algunos años, en distintos escenarios educativos tanto públicos y privados; siendo primarias, secundarias, bachilleratos y universidades.

 

Desde, la aplicación de materiales didácticos para la Enseñanza de la Matemática, en los foros generados por el Concyteg en el Diplomado para el Fortalecimiento del Aprendizaje de las Ciencias, le he continuado por esa linea, integrando nuevas tecnologías, estrategias didácticas a un modelo educativo adaptable a distinto tipo de estudiante, sea en Física, Matemáticas o Robótica; de cualquier edad.

 

El día de hoy, presento fragmentos de esto, con el fin de seguir depurándolo, en más escenarios, generando prototipos, juguetes o pequeños proyectos en robótica.

El texto lo presentaré para obtener una certificación denominada “Certidems”, y se narra lo logrado hasta el día de hoy con estudiantes que han seguido con la idea, confiando en lo prometido por mí, brincar al siguiente escalón en cuestión de conocimiento, liderazgo, y aplicación de sus habilidades; basta una sola oportunidad, con una excelente motivación llegamos a la meta.

 

Título de la propuesta: Proyecto Integrador.

 

 

Opción elegida: Estrategia Didáctica

 

Índice

Introducción…………………. (pág.3)

 

Desarrollo Núcleo 1………… (pág.4)

 

Desarrollo Núcleo 2………… (pág.7)

 

Desarrollo Núcleo 3………… (pág.12)

 

Referencias……………………. (pág. )

 

 

Propuesta: Estrategia Didáctica

 

Introducción

 

El presente trabajo, demostrará una estrategia didáctica establecida en cada asignatura técnica en el área de Electromecánica asignada para impartir desde hace tres años, su proceso y resultados obtenidos hasta el día de hoy.

 

Se incluyen fotografías, publicación en el periódico y revista como testimonio y evidencia de lo anterior.

 

Es increíble hasta donde se puede llegar cuando se está motivado y con ganas de triunfar.

 

tambor a escala

Núcleo # 1

 

La premisa principal cada vez que estoy frente a grupo con alguna asignatura de ciencias experimentales o en su caso técnica, es “¿cómo me gustaría que me hubieran dado a mí esta clase?’”; con la asignatura de Física fueron aviones, máquinas simples y compuestas, periscopios, cajas negras, y videos en el billar para demostrar un sistema de vectores combinado con las leyes de Newton.

En las asignaturas técnicas es construir un prototipo que incluya todos los elementos según marca los planes y programas de estudio Conalep.

La mejor forma de aprender es haciendo, practicando lo que se estudia, generando las preguntas, ante cada problema que surge, determinando la solución bajo ensayo y error, mientras se establece un método de trabajo.

Los estudiantes Conalep, tienen tres estilos de trabajo; el técnico; le gusta armar, desarmar, soldar, pero que no se le pregunte nada sobre situaciones analíticas; cálculos, calibres, tensiones, porque no puede responder, dicho de otro modo es Kinestésico.

El segundo estilo, es el “Checa de okis”, u “hombre invisible”; está cursando el bachillerato, pero no le gusta el área, su carrera a futuro es comunicación, derecho, artes, gastronomía, etc. Bajo esa condición, se mantiene al margen por el miedo a quedar al descubierto de que “no sabe”.

 

El tercer estilo, es aquel joven que está convencido del área, y es capaz de integrar las asignaturas que ha llevado en un proyecto, sabe que camino va a seguir, carrera, y busca una oportunidad para demostrar lo que sabe.

 

Existen en el Universo Educativo, una serie de condiciones complejas donde, la probabilidad nos indica que hay más de un estilo con respecto a los estudiantes, pero, la forma de integrarlos, ponerlos a pensar, actuar y crear un proyecto.

 

El secreto radica en la motivación en forma de reto.

 

Según la asignatura, es el proyecto a proponer; nada está fuera de los límites de lo real, es alcanzable y posible.

 

Dentro del Sistema Conalep e Institución, existen una serie de eventos, donde los estudiantes pueden exponer sus desarrollos, prototipos y proyectos, ante más planteles en fechas determinadas por un calendario interno y bajo convocatoria, siendo la Expo – proyectos, Expo Robótica, y la interna, a realizarse de forma semestral.

 

Lo relevante de esta propuesta, es, la puesta en marcha por parte de los estudiantes de sus Habilidades, Destrezas, Conocimientos y Actitudes, formas de organizarse, la integración de los mismos equipos de trabajo, así como el cronograma propio que elaboran para el mismo proyecto.

 

Podemos cuantificar y cualificar su progreso en cada sesión, por su avance, preguntas que formulan sobre su prototipo, y las conversaciones que tienen entre ellos al trabajar.

 

Todo trabajo, se ha presentado en algún foro, externo o interno, para dar a conocer su proyecto.

 

Lo anterior, nos permite evaluar de primera mano,  en dos direcciones el desempeño de los estudiantes:

En una primera dirección; las competencias genéricas, asignaturas ya estudiadas, aprobadas de los semestres cursados, el liderazgo, planificación, e integración de todo esto.

 

La segunda dirección; se relaciona con el avance, lo que no se conoce, donde la investigación, lectura, la selección de videos, diagramas, estructura el conocimiento para lograr la construcción del proyecto.

 

Nuestro trabajo como docentes, es la de ser testigos, observadores, consultores, colaboradores y miembros de un equipo de forma virtual, en cada paso, decisión, duda, y porque no indicarlo, juez, cuando los ánimos se caldean al tener una respuesta a una duda, donde piensan que todos tienen la razón.

 

El siguiente esquema le muestra a Usted, las aristas no explicadas hasta el momento de la misma propuesta.

CERTIDEMS

 

Núcleo # 2

 

Al inicio del semestre, se me asigno la materia técnica “Diagnóstico de Fallas en Sistemas Electromecánicos”, para lo cual revisé el plan de estudios, y me dediqué a formular un proyecto integrador.

 

Los tópicos que maneja son:

DIAGNOSTICO DE FALLAS EN SISTEMAS ELECTROMECANICOS 1.- Identificación de elementos electromecánicos.  1.1 Describe los elementos de un sistema electromecánico, de acuerdo a la información proporcionada por el fabricante.
 2.- Diagnóstico de fallas en substistemas eléctrico 2.1. Diagnostica fallas en motores eléctricos, de acuerdo a las pruebas realizadas y a las especificaciones técnicas del fabricante.
3.- Diagnóstico de fallas en subsistemas mecánicos 3.1. Diagnostica fallas en el subsistema de transmisión de la potencia mecánica, de acuerdo a las pruebas realizadas y a las especificaciones técnicas del fabricante.
3.2. Diagnostica fallas en los subsistemas neumáticos e hidráulicos, de acuerdo a las pruebas realizadas y a las especificaciones técnicas del fabricante.

 

Bajo esta serie de condiciones, se procede a buscar en el referente más cercano que es lo Industrial, una solución donde los estudiantes puedan aplicar todo lo anterior ya visto, más lo que debe cursarse.

 

La idea surge en las primeras semanas de trabajo, al dar el recorrido en el mapa curricular y exposición de la misma asignatura; por ser carrera técnica en Electromecánica, nuestro campo de acción reside, en el Mantenimiento Industrial, el giro dentro de la ciudad es el zapato, fabricación y curtido de la piel, en donde nos vemos favorecidos por el trabajo que hay.

 

 

 

Ante la Globalización, el equipamiento rústico que existía en las industrias, se ha ido remplazando por sistemas automatizados, donde el PLC, tableros grandes, se ven reducidos por los nuevos touch screen, microprocesadores y software para simulación de Laboratorios Virtuales, en donde todo equipamiento se puede llevar en una tablet, ipad o lap top.

En una clase, donde se explicaba toda la tecnología anterior, sus usos, alcances, modificaciones y reingenierías, la idea surge para automatizar un Tambor Industrial Automatizado con una tarjeta programable denominada Arduino, capaz de manejarse a distancia por medio de un teléfono celular, tablet, ipad, lap top.

El plan de trabajo para integrar los tópicos de la asignatura se planteó en el siguiente esquema.

tambor industrial automatizado

La propuesta en sí radica en Proyectos, de tal forma que le sean atractivos, cubran el plan de estudios, capaces de ser vendidos o encubados en alguno de los programas que hay al interior de la Institución, promovidos por el departamento de Vinculación a empresarios que no cuenten con esta tecnología, por lo general son pequeñas o medianas empresas con ganas de crecer.

banda transportadora

Las competencias genéricas quedan cubiertas, con este tipo de actividades, según se explica a continuación.

 

Se autodetermina y cuida de sí

  1. Se conoce y valora a sí mismo y aborda problemas y retos teniendo en cuenta los objetivos que persigue.

 

Se analiza los alcances del proyecto, siendo realista en su desarrollo, presupuestos y localización de componentes.

 

  1. Es sensible al arte y participa en la apreciación e interpretación de sus expresiones en distintos géneros.

 

Busca el mejor diseño para que el proyecto sea presentable; pintado, restaurado, modificado y limpio.

 

Se expresa y comunica

  1. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados.

 

Presenta la información  del proyecto,  en forma de plano, con sus diagramas, pasando por las etapas de idea, bosquejo, plano, y blue print ( digitalizado).

 

Piensa crítica y reflexivamente

  1. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

 

Por  tratarse de una tecnología nueva, no existen muchos referentes para guiarse,  pero, la búsqueda a través del internet, permite ir integrando distintas aplicaciones para lograr una mejor, donde la innovación surge del ensayo, error, lluvia de ideas, comentarios, y discusiones de que es mejor.

 

 

 

  1. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva.

 

Justifica de manera lógica, el agregar, quitar o modificar un circuito, componente o el desarrollo del software, indicando consecuencias, funcionamiento o posibles fallas.

 

Aprende de forma autónoma

  1. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

El mismo proyecto, les va dando seguridad en incursionar sobre temas nuevos, pone a prueba sus capacidades, habilidades, destrezas y genera actitudes nuevas ante los retos.

 

 

Trabaja en forma colaborativa

  1. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.

El equipo a formar se hace de manera natural, siendo los afines al líder quienes se agrupan en primera instancia, en este caso, iniciamos con 8 estudiantes y terminamos con los 32 miembros del grupo, cada uno en distinta área de trabajo, apoyando e integrando los distintos sistemas para la puesta en marcha.

 

Se planteó a los demás docentes de asignaturas técnicas, si el proyecto, podía ser tomado como parte de la calificación de sus materias e integrarla como una extensión de la misma, donde la Transversalidad inició a fluir, y el intercambio de ideas, opiniones y sugerencias aumentó.

 

Participa con responsabilidad en la sociedad

  1. Participa con una conciencia cívica y ética en la vida de su comunidad, región, México y el mundo.

En todo momento, se mantiene la integridad, al ser originales, no robando o plagiando un proyecto, la propuesta surge desde clase, se armó con los estudiantes, a pesar de que fuimos blanco de un sabotaje al borrarnos el programa horas antes de la demostración por parte de un ex docente; no nos afectó puesto que el software industrial se hizo en completamente durante el desarrollo.

Cuando se demostró a las personas que insinuaban que se había robado el proyecto, instigando a los propios estudiantes a que manifestaran este hecho; donde replicaron su negativa, y mostrando la documentación que avalaba su construcción en clase.

Ha sido la postura y toma de decisión más dura por parte de los estudiantes, bajo estas instigaciones, que afortunadamente no cedieron o asustaron a lo sucedido.

 

  1. Mantiene una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias, valores, ideas y prácticas sociales.

 

La Institución tiene un universo muy amplio de estudiantes con una “n” cantidad de creencias, ideas, valores, prácticas sociales e interculturalidad es interesante, al conjuntarlos en un proyecto, sus comentarios, propuestas y la profundidad de las mismas, van formando al futuro profesionista.

El saber escuchar, plantear y comunicar una idea, mejora con el tiempo, el aceptar a nuevos colaboradores e indicarles su función, indica una madurez y seguridad en lo que se hace.

 

  1. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables.

Se pensó, en agregarle tecnología verde al proyecto, con el fin de reducir costos en energía eléctrica, esto también es nuevo para la industria.

 

 

La supervisión del mismo proyecto fue en cada sesión de clase, llevando un registro fotográfico, participando en algunos eventos por parte de la Institución externos e internos, y como parte de una serie de artículos e entrevista en el periódico.

 

Núcleo # 3

 

Reflexiones.

 

El haber encontrado una manera de trabajar con los estudiantes de electromecánica dentro del Conalep, y que sus asignaturas las  vivan, es increíble.

Desde esta primera propuesta del Proyecto Integrador, le siguieron más, desarrollando en los semestres posteriores; Aerogeneradores, Bandas transportadoras usando Arduino y electroválvulas para levantarlas, bandas con sensores de movimiento, cortinas de acero a escala automatizadas, elevadores para pequeñas empresas, una banda transportadora con sensor de color, blanco y negro, detecta las piezas y las saca de la misma banda, un brazo robot operado por Arduino.

Como puede leer, han sido proyectos a escala que se pueden aplicar en la industria, en tamaño real.

Lo importante de todo esto, es que una de las limitantes en nuestro plan de estudio, es la falta de programación en tarjetas programables, en donde el Arduino, es relativamente nuevo; hace dos años lo dimos a conocer en el plantel Conalep León 1, y los estudiantes, le han tomado cariño a trabajar, programando, desarrollando la electrónica necesaria para que pueda operar, vinculando los módulos de Bluethoo y wi fi, para controlarlo de forma remota.

El Programador Lógico Controlable o PLC, ha sido un gran caballo de batalla, donde se va desplazando dentro de la Industria por sistemas autónomos y monitoreables a distancia.

Una segunda limitante, es la falta de actualización a los programas, ya que la tecnología avanza rápidamente, y los estudiantes, se ven rebasados por la misma, al no conocer los sistemas. Lo básico no cambia, se pueden defender trabajando con lo del plan de estudios, aprender sobre la marcha, y capacitarse.

Inicié con ocho estudiantes invitándoles a programar con el Arduino, dos años después termine con varios grupos integrándolo a su prototipo, para asistir a una Expo – Robótica, la tercera que se efectúa logrando impactar en los grupos que participaron tomando cursos o en la exposición.

equipo conalep

 

 

La evaluación de lo realizado es cada vez mejor, por los comentarios, ideas, mejoras, en donde el factor tiempo es un rival a vencer.

Se puede hacer un cronograma, pero, los desfases son interesantes, al ser todavía jóvenes, los olvidos son casuales hasta que desaparecen.

Los ajustes de último momento, los nervios y su falta de manejo, son parte de esta evaluación, ya que se les indica cómo actuar, responder y tranquilizarse.

Hace algunos años, se platicaba con el director de Concyteg, sobre la experiencia que estaba desarrollando con los estudiantes del Conalep; en donde me indicaba el Dr. Vega Corona, “Un estudiante, cuyos conocimientos en Arduino sean aplicables en proyectos, le auguraban una exitosa carrera en ingeniería”.

Los semestres posteriores a mi sesión de clases, siguieron experimentando con el Arduino en sus proyectos de clase donde ellos los determinaron.

De los egresados, podemos indicar, que algunos ingresaron a las Universidades que marcaron como primera opción.

R crew

Referencias

 

 

  • Entrevista en el periódico el Sol de León.

http://www.oem.com.mx/elsoldeleon/notas/n3443317.htm

 

  • Articulo para el Blog Complex System Carpio

https://complexsystemcarpio.wordpress.com/2016/03/14/robotica-educativa-o-educacion-para-la-robotica-actualizado/

 

  • Mi línea de investigación.

http://www.docfoc.com/la-pedagogia-interactiva-jesus-fco-carpio-19-sep-05-sFp4

http://carpio70.blogspot.mx/2005/11/ponencia-la-pedagogia-interactiva-vs.html

 

  • Revista Electrónica sobre Divulgación, Ciencia y Tecnología

 

  • Link para el número cero de la revista.

https://www.facebook.com/cyberduende/photos/a.466997503325197.109666.265351026823180/830846603606950/?type=1&relevant_count=1

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