material de apoyo teórico y práctico de los temas
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Material de apoyo teórico y práctico de los temas “Estabilidad” y “Retroalimentación” de
la asignatura Electrónica Analógica.
TRABAJO DE GRADO: 1153
CAMILO ANDRÉS GUERRERO NIÑO
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
2
Material de apoyo teórico y práctico de los temas ―Estabilidad‖ y ―Retroalimentación‖ de la asignatura
Electrónica Analógica.
CAMILO ANDRÉS GUERRERO NIÑO
Trabajo de grado presentado como
Requisito parcial para optar al título
De Ingeniero Electrónico
Director: German Yamhure Kattah M.Sc
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA
2011
3
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
RECTOR MAGNÍFICO: P. JOAQUÍN EMILIO SÁNCHEZ GARCÍA, S.J.
DECANO ACADÉMICO: Ing. LUIS DAVID PRIETO MARTÍNEZ Ph.D
DECANO DEL MEDIO UNIVERSITARIO: P. SERGIO BERNAL S.J.
DIRECTOR DE CARRRERA: Ing. JUAN MANUEL CRUZ M.Sc.
DIRECTOR DEL PROYECTO: Ing. GERMAN YAMHURE KATTAH M.Sc.
4
ARTICULO 23 DE LA RESOLUCION No. 13 DE JUNIO DE 1946
―La Universidad no se hace responsable de los conceptos emitidos por sus alumnos en sus
proyectos de grado. Sólo velará porque no se publique nada contrario al dogma y a la moral
católica y porque los trabajos no contengan ataques o polémicas puramente personales. Antes
bien, que se vea en ellos el anhelo de buscar la verdad y la justicia‖.
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AGRADECIMIENTOS
Agradezco inmensamente a mi madre, quien fue la persona que hizo que todo este proceso fuera posible,
de la misma manera agradecer a mi familia y amigos por su paciencia, tolerancia y apoyo, a mi novia
Carolina quien fue la persona que además de su amor y paciencia me brindo la ayuda y el consejo en los
momentos más críticos de este proceso y de manera muy especial a mi director de tesis por toda su
paciencia y dedicación y finalmente a los ingenieros Juan Carlos Giraldo y Francisco Viveros por su
valiosas aportaciones.
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TABLA DE CONTENIDO
Material de apoyo teórico y práctico de los temas “Estabilidad” y “Retroalimentación” de la asignatura
Electrónica Analógica. .................................................................................................................................. 1
INDICE FIGURAS ........................................................................................................................................... 8
INDICE DE TABLAS ........................................................................................................................................ 9
1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................... 10
2. Objeto de estudio: .................................................................................................................................. 12
3. Antecedentes. ........................................................................................................................................ 12
4. Marco Teórico ........................................................................................................................................ 13
4.1 Estilos de aprendizaje ....................................................................................................................... 13
4.1.1 Aprendizaje sensitivo e intuitivo ............................................................................................... 14
4.1.2 Aprendizaje Visual y Auditivo .................................................................................................. 15
4.1.3 Aprendizaje Inductivo y Deductivo ........................................................................................... 16
4.1.4 Aprendizaje Reflexivo y Activo ................................................................................................ 16
4.1.5 Aprendizaje Secuencial y Global ............................................................................................... 17
4.2 Tipos de pensamiento ....................................................................................................................... 17
4.2.1 Tipo de pensamiento Azul (A) .................................................................................................. 17
4.2.2 Tipo de pensamiento Verde (B) ................................................................................................ 18
4.2.3 Tipo de pensamiento Rojo (C) ................................................................................................... 18
4.2.4 Tipo de pensamiento Amarillo (D) ............................................................................................ 18
4.3 Retroalimentación ............................................................................................................................ 19
4.4 Estabilidad ........................................................................................................................................ 20
4.5 Secuencia didáctica .......................................................................................................................... 21
4.6 CDIOTM ............................................................................................................................................ 22
5. Procedimiento ........................................................................................................................................ 24
5.1 Objetivos .......................................................................................................................................... 24
5.1.1 Objetivo General ....................................................................................................................... 24
5.1.2 Objetivos Específicos ................................................................................................................ 24
5.2 Actividad Diagnóstico ...................................................................................................................... 25
5.3 Actividad de Retroalimentación ....................................................................................................... 30
5.3.1 Práctica 1 .............................................................................................................................. 33
5.3.2 Práctica 2 ............................................................................................................................... 35
5.3.3 Práctica 3 ............................................................................................................................... 37
7
5.3.4 Práctica 4 ............................................................................................................................... 39
5.4 Actividad de lectura sobre Retroalimentación .................................................................................. 42
5.5 Actividad de Estabilidad................................................................................................................... 43
5.5.1 Práctica 1 ............................................................................................................................... 43
5.6 Laboratorio de retroalimentación ..................................................................................................... 46
5.6.1 Practica No 1. ........................................................................................................................ 47
5.6.2 Practica No 2. ....................................................................................................................... 47
5.7 Laboratorio de Estabilidad ............................................................................................................... 49
PRÁCTICA No. 1 .................................................................................................................................. 49
PRÁCTICA No. 2 .................................................................................................................................. 50
6. Resultados .............................................................................................................................................. 52
7. Conclusiones. ......................................................................................................................................... 76
8. Sugerencias ............................................................................................................................................ 77
9. Bibliografía y fuentes de información .................................................................................................... 77
10. ANEXOS ................................................................................................................................................ 79
ANEXO 1............................................................................................................................................... 79
ANEXO 2............................................................................................................................................... 83
ANEXO 3 .............................................................................................................................................. 86
ANEXO 4............................................................................................................................................... 89
ANEXO 5............................................................................................................................................... 91
ANEXO 6............................................................................................................................................... 92
ANEXO 7............................................................................................................................................... 92
ANEXO 8............................................................................................................................................... 92
ANEXO 9............................................................................................................................................... 92
ANEXO 10 ............................................................................................................................................. 92
ANEXO 11 ............................................................................................................................................. 92
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INDICE FIGURAS
Figura 1. Comparación de estilos de aprendizaje y enseñanza. .................................................................. 14
Figura 2. Diagrama de flujo de señales con retroalimentación negativa ..................................................... 20
Figura 3. Perfil de estilos de aprendizaje ................................................................................................... 29
Figura 4. Diagrama de bloques de un sistema con retroalimentación negativa. .......................................... 32
Figura 5. Diagrama de bloques del programa de simulación de la actividad de retroalimentación. ............ 33
Figura 6. Modelo de la señal de entrada. .................................................................................................... 34
Figura 7. Ejemplo gráfico para la toma de datos. ....................................................................................... 35
Figura 8. Circuito de segundo orden A*β, β=1. Circuito de 2 OPAs en cascada con compensación externa,
antes de la retroalimentación........................................................................................................................ 50
Figura 9. Circuito de 3 OPAs abierto (A*β), ganancia unitaria. (β=1) ......................................................... 51
Figura 10. Distribución normal de los datos de la pregunta No 1. .............................................................. 53
Figura 11. Distribución normal de los datos de la pregunta No 2 ............................................................... 54
Figura 12. Resultados de la pregunta No 1 (docentes) ............................................................................... 55
Figura 13. Resultados de la pregunta No 2 (docentes) ............................................................................... 56
Figura 14. Resultados de la pregunta No 3(estudiantes). ............................................................................ 58
Figura 15. Resultados de la pregunta No 4 (estudiantes). ........................................................................... 59
Figura 16. Gráfica de distribución normal de las respuestas de los estudiantes a la pregunta No 8. ........... 59
Figura 17. Gráfica de distribución normal de las respuestas de los estudiantes a la pregunta No 10 .......... 60
Figura 18. Total de respuestas según interpretación ................................................................................... 61
Figura 19. Resultados de los estudiantes en el cuestionario Estilos de aprendizaje. ................................... 62
Figura 20. Respuestas de las mujeres al cuestionario Estilos de aprendizaje. ............................................. 62
Figura 21. Respuestas de los hombres al cuestionario Estilos de aprendizaje ............................................ 63
Figura 22. Esquemático del emisor común sin resistencia en el emisor. .................................................... 66
Figura 23. Gráfica de la salida de un emisor común sin resistencia en el emisor y con resistencia en el
colector de 500Ω. ....................................................................................................................................... 67
Figura 24. FFT de la señal de salida en el colector del emisor común. ....................................................... 67
Figura 25. FFT de la señal de entrada al emisor común ............................................................................ 67
Figura 26. Comparación de distorsión entre la señal de entrada y la de salida del colector. ....................... 68
Figura 27. Circuito emisor común con resistencia en el emisor. ................................................................ 68
Figura 28. Salida del emisor común con resistencia en el emisor de 1k y la FFT. ...................................... 69
Figura 29. Circuito con dos Opas para medición de margen de fase y ganancia. ....................................... 70
Figura 30. Gráfica salida y entrada del circuito en ganancia unitaria. ........................................................ 70
Figura 31. Lissajouss del circuito de 2 OPAs ............................................................................................ 71
Figura 32. Esquemático circuito de 3 OPAs compensado externamente. ................................................... 71
Figura 33. Modelo del bloque A. determinado por sus polos y su ganancia. .............................................. 71
Figura 34. Bloque β del sistema para β=1 .................................................................................................. 72
Figura 35. Ganancia circuito de tres OPAs................................................................................................. 72
Figura 36. Gráfica en el osciloscopio de la salida (verde) y la entrada (amarillo) ganancia unitaria. ......... 73
9
Figura 37. Circuito β para la compensación. .............................................................................................. 73
Figura 38. Gráfica de la salida y la entrada ganancia unitaria margen de fase de 45. ................................. 74
Figura 39. Gráfica lisajouss con margen de fase de 45. ............................................................................. 74
Figura 40. Circuito β para la compensación en margen de fase de 51. ....................................................... 75
Figura 41. Gráfica de margen de fase de 51. .............................................................................................. 75
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Estrategias Didácticas................................................................................................................... 19
Tabla 2. Recolección de datos encuesta estilos de aprendizaje. .................................................................. 28
Tabla 3. Interpretación de resultados .......................................................................................................... 30
Tabla 4. Valoración tipos de pensamiento. ................................................................................................. 30
Tabla 5. Comparación entre los elementos de un sistema de bloques retroalimentado y las funciones que
cumplen los integrantes dentro de la actividad. .......................................................................................... 32
Tabla 6. Comparación con los elementos a utilizar en el Práctica y algunas características de un sistema de
segundo orden. Relación en forma directa o inversamente proporcional. ................................................... 32
Tabla 7. Algunos aspectos a valorar en la actividad. .................................................................................. 34
Tabla 8. Recolección de los datos para el Práctica 1. ................................................................................. 34
Tabla 9. Recolección de datos para el Práctica 2 ........................................................................................ 36
Tabla 10. Recolección de datos para el Práctica 3 ...................................................................................... 38
Tabla 11. Recolección de datos para el Práctica 4 ...................................................................................... 40
Tabla 12. Recolección de datos para la práctica 1 de estabilidad ............................................................... 45
Tabla 13. Análisis de los resultados dados por los estudiantes. .................................................................. 56
Tabla 14. Análisis de los resultados dados por los docentes. ...................................................................... 57
Tabla 15. Análisis de la pregunta No 6 realizada a los docentes. ............................................................... 57
Tabla 16. Análisis de la pregunta No 6 realizada a los estudiantes. ............................................................ 58
Tabla 17. Interpretación de los datos del cuestionario No 1. ..................................................................... 61
Tabla 18. Datos tomados por los estudiantes grupo 1. ................................................................................ 64
Tabla 19. Datos tomados por los estudiantes grupo 2. ................................................................................ 64
Tabla 20. Datos experimentales y teóricos de la práctica de retroalimentación, emisor común sin
resistencia en el emisor. ............................................................................................................................. 66
Tabla 21. Datos teóricos y experimentales de la práctica de retroalimentación, emisor común con
resistencia en el emisor. ............................................................................................................................. 69
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1. INTRODUCCIÓN
Este proyecto nace de la idea del autor, debido a su experiencia como docente en las áreas de matemáticas
y física por más de tres años, la labor como monitor de laboratorio de la asignatura Electrónica Analógica,
por la gran experticia del ingeniero German Yamhure Kattah y a la preocupación de todo educador por la
enseñanza y aprendizaje, en este caso de conceptos de la ingeniería que son basados en modelos
matemáticos y fenómenos físicos. Además, por la suma importancia de conceptos, no solo para esta
asignatura sino para los ingenieros, las cuales expondré en este proyecto.
En la actualidad los estilos de aprendizaje que tienen los estudiantes son muy diferentes que hace unas
décadas, ya sea por los medios de comunicación o por la interacción que estos tienen con las nuevas
tecnologías de la información. Día a día ellos están siendo expuestos a una vasta gama de conocimientos,
los cuales los estudiantes son capaces de asimilar y comprender, así lo corrobora Francisco Cajiao
Restrepo1 en un artículo para el tiempo [1].
Estos estilos están relacionados con la motivación que los estudiantes puedan tener por los temas a tratar,
por ende, los medios de comunicación deben estar paralelamente en el aprendizaje de estos temas, ya sea
mediante la búsqueda de información o haciendo relaciones con estos. Por lo tanto, es importante tener en
cuenta que el éxito del aprendizaje de los estudiantes, depende en gran medida de la motivación con que
se enfrenten al reto de aprender cosas nuevas y adaptarse a su entorno a partir de las competencias y
habilidades obtenidas en su formación profesional [2]. Los estilos de aprendizaje que nombramos con
anterioridad hacen referencia a la forma como el estudiante se apropia del conocimiento, es decir, la
estrategia de representación que utiliza en su interacción con el mundo, los cuales se tratarán en el capítulo
estilos de aprendizaje dentro del marco teórico.
Otra forma de clasificar a los estudiantes teniendo en cuenta los estilos de pensamiento es la expuesta por
Ned Herrmann2, que es una clasificación representada por medio de colores basada en el estudio del
cerebro y sus cuadrantes. Según Herrmann el modelo de pensamiento integral se define como la
coexistencia de cuatro cuadrantes [3]. Los cuales el lector podrá encontrar más adelante en el capitulo
estilos de pensamiento dentro marco teórico. Esta clasificación se realiza teniendo en cuenta las
preferencias, tendencias, disposiciones y patrones de conducta que distinguen a un estudiante de otro en su
forma de aprender y realizar su trabajo. Estas formas de clasificar, nos servirán de apoyo para la
descripción de los estudiantes que actualmente cursan la asignatura de dispositivos electrónicos3 como
1Licenciado en Filosofía de la Universidad Javeriana y M.A. en Economía de la Universidad de los Andes. Fue rector de la Universidad Distrital y
de la Universidad Pedagógica Nacional. Director del Departamento Administrativo de Bienestar Social de Bogotá. Subdirector de Planeación del
SENA. Asesor de Colciencias para el programa Ondas de ciencia y tecnología entre el 2000 y 2004. Miembro permanente de la academia
Colombiana de Pedagogía y Educación. Columnista permanente de El Tiempo, ha publicado varios libros y numerosos artículos y ha desarrollado
una amplía labor en investigación educativa.
2 (1922 - diciembre 24, 1999) es conocido por su investigación en el pensamiento creativo y la metodología del cerebro integral. Pasó los últimos
20 años su vida, dedicado a la aplicación de la teoría de la dominación del cerebro en la enseñanza y el aprendizaje para aumentar la auto-
comprensión y mejorar de las capacidades de pensamiento creativo, tanto a nivel individual y corporativo. 3 Asignatura del programa de ingeniería electrónica que actualmente se dicta en la Pontificia universidad javeriana Bogotá.
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muestra ilustrativa, que podrán ser los que tomarán el curso de Electrónica Analógica el próximo
semestre.
Teniendo en cuenta la anterior teoría (estilos de aprendizaje y pensamiento) y los resultados obtenidos al
realizar una encuesta a los docentes que habían dictado la asignatura Electrónica Analógica o tenían
alguna experiencia en ella, para determinar los problemas de aprendizaje, nos hace reflexionar sobre la
metodología que se utiliza en ésta Anexo1. Asimismo, en la encuesta4 realizada a los estudiantes
pertenecientes a ésta asignatura Anexo2. En donde se puede evidenciar, que la asignatura de Electrónica
analógica tiene un alto grado de dificultad para los estudiantes en comparación con otras asignaturas que
se ofrecen en el programa de Ingeniería Electrónica de la universidad. Resultados que se analizarán a
fondo dentro de este documento.
A partir de los resultados obtenidos en las diferentes encuestas, se realizan una serie de actividades en pro
de la comprensión y entendimiento de los temas que más se le dificultan a los estudiantes como lo son:
―Estabilidad‖ y ―Retroalimentación‖. Conceptos que no solo son de gran importancia para la asignatura de
Electrónica analógica sino para otras del programa y para el diario vivir del ingeniero. Dichas actividades
se realizaran, teniendo en cuenta las ideas para la enseñanza y aprendizaje de la ingeniería propuestas por
CDIOTM
, y de esta manera desarrollar algunos de los objetivos que allí se plantean que debe tener un
ingeniero al terminar su carrera.
Finalmente, se realizará un proyecto piloto basado en una secuencia de actividades de los temas:
―Estabilidad‖ y ―Retroalimentación‖, utilizando algunas de las estrategias didácticas como: aprendizaje
colaborativo, aprendizaje basado en problemas, aprendizaje por proyectos, casos de estudio, cátedra
magistral, técnicas vivenciales, tareas, actividades autónomas, lectura, tutorial, laboratorio guiado,
conferencia, entre otras, teniendo en cuenta los estilos de aprendizaje y los tipos de pensamiento de los
estudiantes y las ideas de CDIOTM
para realizar actividades y proyectos.
4 Realizada el día 18 de mayo de 2011 en el salón 104 del edifico (52) entre las 11am y 1pm a un total de 20 estudiantes.
12
2. Objeto de estudio:
El presente trabajo abarca procesos pedagógicos importantes para el desarrollo de una práctica de la
enseñanza y aprendizaje de la ingeniería. Como muestra significativa, nos enfocamos en un grupo de
estudiantes que se encontraban cursando la asignatura Electrónica Analógica en el primer periodo del año
en curso. Se realizó una exploración por medio de una encuesta, de las dificultades que tienen los
estudiantes en cuanto a la comprensión de los temas que allí se exponen. La anterior servirá como muestra
significativa, para hacernos una idea de las dificultades que pueden tener la mayoría de los estudiantes que
cursan esta materia. La encuesta (anexo 2) se aplicó a un grupo de 20 estudiantes de la carrera de
ingeniería electrónica el 18 de mayo de 2011 en el salón 104 del edificio 52 entre las 11am y la pm, de los
cuales la mayoría se encontraban en sexto semestre de la carrera en mención.
Sin embargo, el grupo anteriormente mencionado, en este semestre ha terminado su proceso en la
asignatura, por tal razón decidimos tomar un grupo de 18 estudiantes, de los cuales 4 son mujeres y 14
hombres, que en el transcurso de nuestra investigación se encontraban cursando la asignatura de
Dispositivos Electrónicos5, los cuales, la mayoría de ellos se encontraban en quinto semestre de la carrera
de Ingeniería Electrónica, a ellos se les aplico las dos encuestas (anexo 3) y (anexo 4) de estilos de
aprendizaje y tipos de pensamiento respectivamente, ya que ellos serán los que en corto tiempo cursarán la
asignatura en estudio.
De la misma manera, se le aplico una encuesta a un grupo de tres docentes del Departamento de
Electrónica de la Universidad Javeriana (anexo 1), que habían dictado la asignatura de Electrónica
Analógica o tenían alguna experiencia de ella. Para tener varios puntos de vista.
Por último, y por cuestiones de disposición y tiempo, se les realizó una prueba de la actividad de
retroalimentación, que encontrarán más adelante, a un grupo de 8 estudiantes de la carrera de Técnico
Profesional en Ingeniería Electrónica6 que se encuentran en tercer semestre de la misma.
3. Antecedentes.
Realizando una minuciosa investigación nos encontramos con el documento: Diseño de instrumentos
didácticos para aprendizaje activo basado en teoría de colores [2]. En donde se ha venido desarrollando
una serie de instrumentos didácticos siguiendo modelos pedagógicos que se fundamentan en el
5 Asignatura de la carrera de ingeniería electrónica de la Pontificia Universidad javeriana, la cual es prerrequisito de la asignatura ―Electrónica
Analógica‖. 6 Carrera que actualmente es ofrecida por la Fundación de Educación Superior San José sede Bogotá. Se encuentra en la Calle 67 # 14ª – 29.
Teléfono: 3470000.
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aprendizaje activo y el la teoría de colores de Ned Hermann. Estos instrumentos buscan que los
estudiantes cuenten con mejores herramientas para el aprendizaje.
De la misma manera, este artículo pretende presentar una propuesta que sirva como punto de partida para
que los docentes de programas de ingeniería o de tecnología puedan desarrollar herramientas didácticas
que les permita generar procesos más efectivos en el aula de clase.
En conclusión, el artículo expone la idea que todos los estudiantes son diferentes y la forma en que
aprenden también lo es. Por lo tanto no existe ninguna didáctica que sea buena o mala en si misma, lo que
ocurre es que la didáctica es efectiva o no dependiendo del tipo de pensamiento y del estilo de aprendizaje
del estudiante. Entonces, una forma efectiva de llegar a todos los estudiantes en un curso es diseñando una
estrategia integrada, es decir utilizar dos o más didácticas, que deben estar enfocadas de acuerdo con el
curso. Esto quiere decir que aunque un docente desarrolle el mismo curso de un semestre a otro y los
contenidos sean los mismos, las didácticas que use deberán ser diferentes de acuerdo con la evaluación
que se desarrolle al comenzar el curso.
4. Marco Teórico
En esta sección se expondrán la base teórica de los temas ya dichos en el título, las corrientes pedagógicas
y algunas estrategias didácticas para la enseñanza – aprendizaje de estos conceptos.
4.1 Estilos de aprendizaje
El aprendizaje está conectado no solo con el conocimiento a desarrollar, está relacionado con aspectos
como el contexto social, político y cultural del estudiante. Es así como en los últimos años la comunidad
docente ha ido decantando una nueva visión de las matemáticas escolares basada en: ―la consideración de
los procesos constructivos y la interacción social en el aprendizaje del conocimiento matemático, en la
creación de los sistemas de símbolos y estructuras matemáticas significativas‖[4]. Como la matemática es
una de las ciencias en la cual se fundamenta la ingeniería, se debería pensar en una enseñanza de la
ingeniería no solo basada en los conocimientos, sino que debería tomar en cuenta procesos, emociones,
disposiciones, entre otros, que puedan tener los estudiantes antes de ahondar en cualquier tema o
concepto, es decir tratar de realizar una interrelación entre conocimiento-contexto-estudiante.
“El aprendizaje es un proceso psicológico, envuelve emociones e intelecto7”.
Los estudiantes aprenden de muchas formas, viendo y escuchando; reflexionando y actuando; razonando
lógicamente e intuitivamente; memorizando y visualizando y dibujando analogías y construyendo modelos
matemáticos. Es de vital importancia para los docentes tener el conocimiento de estas formas de
aprendizaje, para la creación de nuevas actividades acordes a los estudiantes, la enseñanza no debe ser
estática sino que debe estar en un constante cambio y análisis que pueda responder a las necesidades de
aprendizaje de los estudiantes. Por tal razón torna gran importancia el estudios de estos, además porque
existen diferencias entre los estilos de aprendizaje de los estudiantes de ingeniería y los estilos de
enseñanza de los profesores de ingeniería, en consecuencia, las clases para los estudiantes se convierten
en aburridas y no prestan atención a estas, realizan pobres evaluaciones, se desaniman de los cursos, del
currículo y de ellos mismos, y en algunos casos se genera deserción [5]. Entonces las preguntas para los
docentes podrían ser [5]:
1) ¿Cuáles aspectos de los estilos de aprendizaje son particularmente significativos para
una educación en ingeniería?
2) ¿Cuáles estilos de aprendizaje son preferidos por la mayoría de los estudiantes y cuáles
son favorecidos con los estilos de enseñanza de los profesores?
7 Tomado del curso de formación de docentes de ingeniería realizado en la Universidad javeriana de Bogotá julio de 2011.
14
3) ¿Cómo podemos hacer para involucrar a los estudiantes de quienes sus estilos de
aprendizaje no son tomados en cuenta por los métodos de la educación en la ingeniería?
Al tratar de responder estas preguntas nos encontramos con que el proceso de aprendizaje puede ser
pensado en un proceso que tiene dos pasos, el primero es el que abarca la recepción de las cosas y el
segundo el que se encarga del procesamiento de la información. El primer paso referente a la recepción
está dividido en dos partes; la información externa (observación a través de los sentidos) y a la
información interna (derivado de la introspección), es así como los estudiantes son capaces de seleccionar
los conceptos que ellos procesan e ignorar el resto [5].
Razón por la cual es necesario estudiar un modelo de estilos de aprendizaje que clasifique a los estudiantes
de acuerdo a la forma en la cual ellos reciben y procesan la información. Por ejemplo un estudiante que le
favorece la intuición por encima de la percepción sensorial, respondería mejor a los docentes cuando
hagan énfasis en los conceptos (contenidos abstractos), que a los docentes que hagan énfasis en los hechos
(contenidos concretos). Siguiendo con el estudio, nos encontramos que existen 32 estilos de aprendizaje
propuestos alrededor del concepto, (uno de ellos es: sensorial/auditivo/deductivo/activo/secuencial) sería
muy complejo el tratar de clasificar a todos los estudiantes teniendo en cuenta estos 32 estilos y sus
múltiples combinaciones, afortunadamente, para el aprendizaje de la ingeniería se han adecuado cinco
categorías (intuitiva, auditivo, deductivo, reflexivo, y secuencial) gracias a la investigación (R. Felder y L.
Silverman, 1988) [6].
Partiendo de los resultados de la siguiente investigación, existen clases de compatibilidad o
correspondencia entre los estilos de enseñanza y los estilos de aprendizaje como se pueden observar en el
siguiente cuadro (Ver figura 1) [7].
Figura 1. Comparación de estilos de aprendizaje y enseñanza.
Siendo el interés de nosotros la enseñanza - aprendizaje de los conceptos de ―estabilidad‖ y
―retroalimentación‖ los cuales pertenecen a la ingeniería, es importante definir las categorías
anteriormente descritas para la preparación de las actividades para la comprensión y entendimiento de
estos conceptos. Por lo tanto, es de vital importancia manejar las definiciones de estos estilos de
aprendizaje, los cuales serán expuestos a continuación.
4.1.1 Aprendizaje sensitivo e intuitivo
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Carl Jung (1971) introduce sensitivo e intuitivo como dos formas en las cuales las personas tienden a
percibir el mundo. Sensitivo involucra la observación y la reunión de datos a través de los sentidos;
intuición involucra la percepción indirecta es decir, en forma inconsciente (especulación, imaginación o
ideas basadas en sentimientos). Cuando se habla de sensorial se puede hacer una analogía a los sensores
como hechos y experimentación; y a las intuiciones como principios y teorías; por ejemplo cuando se
utilizan sensores para la solución de problema no se quieren ―sorpresas‖; se utilizan intuiciones como
innovación y no repetición; los sensores son pacientes con los detalles y no gustan de las complicaciones;
las intuiciones no les interesan los detalles y le da una bienvenida a las complicaciones; Sensores son
buenos para memorizar hechos; intuiciones son buenos en el interés pos nuevos conceptos. Sensores son
cuidadosos pero pueden ser lentos. Intuiciones son rápidas pero pueden ser descuidadas. Estas son las
características de estos dos tipos y no un invariable comportamiento. Además, las intuiciones son más
confortables con los símbolos que los sensores [8].
Como un ejemplo de enseñanza a las anteriores concepciones de intuición y sensorial, se tiene, que en la
mayoría de los cursos de ingeniería diferentes a laboratorios se enfatizan en conceptos en vez de hechos y
usan primeramente lecturas y escritos para transmitir la información, actividades solo a favor de los
intuitivos. No obstante, varios estudios muestran que la mayoría de profesores son intuitivos [5]. Cabe
señalar, que la mayoría de los estudiantes de ingeniería son sensoriales, sugiriendo un serio estudio en los
estilos de enseñanza/aprendizaje en la mayoría de las asignaturas de ingeniería.[9] La tarea entonces para
los ingenieros a la hora de la enseñanza es tomar conciencia del contexto, atender y escuchar
detalladamente, realizar Prácticas y la práctica que son las características de los sensoriales; muchas otras
actividades requieren de creatividad, capacidad teórica y talento para inspirar a los estudiantes intuitivos
hacia el trabajo.
4.1.2 Aprendizaje Visual y Auditivo
Las formas en que las personas reciben la información puede ser dividida entre tres categorías, algunas
veces se refiere a modalidades: visual-vista, imágenes, diagramas, símbolos; auditivo-sonidos, palabras;
corporal-gusto, tocar y oler. Una extensiva investigación ha establecido que las personas aprenden más
efectivamente con una de las tres modalidades y tiende a perder el interés o ignorar la información
presentada en cualquiera de los otros dos (Barbe, WB y M.N., Milone, 1981) [10].
Por ejemplo, el aprendiz visual, recuerda mejor las cosas que ve como: imágenes, diagramas, tablas, líneas
de tiempo, películas, demostraciones. En cambio, el aprendiz auditivo, recuerda mucho lo que ellos
escuchan y mucho más lo que ellos escuchan y luego dicen, ellos prefieren una explicación verbal a una
demostración visual y aprenden efectivamente al explicarle a otros. Según investigaciones de (J.
Richardson, 1984), la mayoría de las personas en edad colegial y mucho mayor son visuales mientras la
mayoría de profesores son verbales, es decir la información presentada es predominantemente auditiva
(lecturas) o una presentación de la información auditiva (palabras y símbolos matemáticos escritos en
textos y documentos)[11].
Los anteriores aprendizajes son analizados por un estudio realizado por Socony-Vacuum Oil Company
que concluye que los estudiantes retienen 10% de lo que ellos leen, 26% de lo que ellos escuchan, 30% de
lo ellos ven, 50% de lo que ellos ven y escuchan, 70% de lo que ellos dicen, 90% de lo que ellos dicen de
lo que hacen, los datos anteriores son basados en la investigación de (Stice, J.E., 1987) [12]. Algunas de
las alternativas para utilizar los anteriores resultados son: para el Visual, trabajar en las clases con:
diagramas, imágenes y dibujos; para el Auditivo, es bueno el uso de lecturas en forma de tareas. Aunque,
según las anteriores resultados también deja ver que la mayoría de estudiantes están en el grupo de los
visuales.
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4.1.3 Aprendizaje Inductivo y Deductivo
Inducción es un razonamiento progresivo que procede de particularidades (observaciones, medidas,
datos), hacia generalidades (leyes, teorías, reglas). Deducción procede en dirección opuesta. En la
inducción uno infiere principios; en la deducción uno deduce consecuencias. Inducción es un estilo de
aprendizaje inherente en el ser humano. Por otro lado, deducción es un natural estilo de enseñanza que
tenemos los humanos, empezamos con la teoría y luego trabajamos en las aplicaciones.
Consecuentemente, la mayoría de los currículos en ingeniería están diseñados de forma deductiva,
comenzando con ―los fundamentos‖ para los primeros semestres y los diseños y operaciones para los
últimos semestres. Una informal encuesta revela que la mayoría de los estudiantes de ingeniería se ven
con inductivos aprendices, asimismo, de un grupo de 46 docentes que respondieron la encuesta, la mitad
de ellos se identificaron como deductivos y la otra mitad como inductivos aprendices, pero estuvieron de
acuerdo que sus enseñanzas eran puramente deductivas [5].
De esta manera, uno de los problemas con las presentaciones de forma deductiva, es que dan una engañosa
impresión. Cuando los temas son presentados de forma sistemática y ordenada los estudiantes piensan que
así los van a encontrar en todos lados, desafortunadamente, cuando los estudiantes se dirigen al
bibliografía o a otras fuentes de información no observan el mismo proceso presentado por el docente en
clase. A diferencia del aprendizaje inductivo el cual le ayuda al docente a disminuir la intimidación de este
hacia los estudiantes e incrementar la percepción por parte de los estudiantes a la hora de resolver
problemas.
Muchas de las investigaciones soportan la noción que el enfoque de la enseñanza inductiva promueve un
efectivo aprendizaje; los beneficios de este enfoque incluye el incremento de los logros académicos y el
mejoramiento de las habilidades de razonamiento abstracto [13], alarga la retención de la información
[14][15], mejora la capacidad para aplicar principios [16] e incrementa la capacidad del pensamiento
inventivo[17][18]. Los inductivos necesitan ver los fenómenos antes de entender y apreciar la base teórica.
Una efectiva forma para enseñar a los deductivos e inductivos aprendices es seguir el método científico en
las presentaciones que se realizan en clase; primero inducción luego deducción. Primero con
presentaciones con el análisis de algunos fenómenos, para luego inferir las teorías y leyes que se observan
en los fenómenos y deducir otras consecuencias e implicaciones que se puedan inferir de los principios. Al
realizar trabajos en grupos, aprendices inductivos pueden ayudar a los aprendices deductivos a
comprender las teorías y leyes al modo que ellos entendieron.
4.1.4 Aprendizaje Reflexivo y Activo
El complejo proceso mental por el cual la información se convierte en conocimiento puede ser
convenientemente agrupado en dos categorías experimentación activa y observación reflexiva.
Experimentación activa involucra el hacer algo con la información del mundo exterior; es decir
discusiones, explicaciones y exámenes de alguna forma. Observación reflexiva, involucra el examen y la
manipulación de la información. Un aprendiz activo es quien se siente mejor o confortable con la
experimentación que con la reflexiva observación al contrario que el aprendiz reflexivo. Algunas
investigaciones dicen que los ingenieros son más activos que reflexivos. (Dunn, r. y M., Carbo, 1981)
[19].
Asimismo, los observadores reflexivos son los que teorizan y realizan modelos matemáticos y son capaces
de definir y proponer soluciones a los problemas; los experimentadores activos, son los que evalúan las
ideas, diseñan y continúan con los experimentos y encuentran soluciones a sus experimentos, es decir son
las personas que toman decisiones y organizan el trabajo. Como estilo de enseñanza se propone
primeramente, que el docente en las lecturas realice ocasionales pausas para realizar preguntas acerca de
ella, para realizar discusiones o realizar la solución de un problema planteado, además presentar
materiales que enfatice la solución de problemas prácticos. También, realizar actividades en donde se
pueda dar una lluvia de ideas y no solo lecturas, las cuales motivan a la participación activa de los
estudiantes en las clases [5].
17
4.1.5 Aprendizaje Secuencial y Global
Algunos estudiantes se sienten bien cuando ellos aprenden de forma secuencial, siguiendo un material
presentado de menos a más, otros sin embargo no pueden aprender de esa manera, ellos pueden durar días
hasta meses en el mismo problema y luego repentinamente pueden solucionarlo; luego de solucionarlo
ellos pueden aplicarlo con facilidad a otros problemas, estos son los aprendices globales. Caso contrario
de los aprendices secuenciales los cuales siguen procesos lineales al resolver un problema; aprendices
globales realizan intuitivos saltos y en algunos casos no pueden ser capaces de explicar sus soluciones.
Aprendices secuenciales pueden trabajar con material que entienden parcialmente o superficialmente,
mientras aprendices globales pueden tener grandes dificultades con esta clase de trabajo. Aprendices
secuenciales pueden ser fuertes en el análisis y el pensamiento convergente; aprendices globales pueden
ser mejores en la síntesis y en el pensamiento divergente. Aprendices secuenciales aprenden mejor cuando
la información es presentada en un estado progresivo de complejidad y dificultad; aprendices globales
algunas veces lo mejor que hacen es saltar directamente al material complejo y difícil (Silverman, L.K.,
1987) [20].
Sin embargo aprendices globales son los que realizan síntesis, investigaciones multidisciplinarias, son los
actuales pensadores del sistema, los únicos que ven las conexiones y no solo miran, ellos pueden ser en
realidad los excelentes ingenieros, si son capaces de sobrevivir al proceso de la educación. Una particular
forma de enseñar a los aprendices globales es asignar ejercicios creativos, problemas que involucren
varias alternativas de solución, brindándoles materiales de otros cursos o disciplinas, y además, motivar a
los estudiantes que muestren compromiso en la solución de estos. [21][22].
4.2 Tipos de pensamiento
El objetivo principal de este trabajo nos lleva al estudio particular de los estudiantes, para obtener
resultados que nos ayuden a la elaboración de actividades acordes a una manera general de pensamiento.
Es por ello que realizamos este estudio de los tipos de pensamiento, mediante una encuesta a un grupo de
18 estudiantes (anexo 4), con el fin de encontrar generalidades, dadas sus particularidades. Para ello se
parte del supuesto que los estudiantes son diferentes, y por lo tanto, la forma en que aprenden también lo
es [2]. Por consiguiente, es necesario saber la conceptualización relacionada con el estudio de los
diferentes estilos de pensamiento: Azul (A), Verde (B), Rojo (C), Amarillo (D), que a continuación
expondremos para su conocimiento.
La teoría de los colores fue desarrollada por Ned Herrmann, a partir del concepto de pensamiento
integral8[23], él inició un proceso de identificación y estudio de una metáfora de cómo funciona nuestro
cerebro. Después de muchos años desarrolló y perfeccionó un instrumento que se ha aplicado en más de
un millón de casos en todo el mundo. Según Herrmann el modelo de pensamiento integral se define como
la coexistencia de cuatro cuadrantes [24]:
4.2.1 Tipo de pensamiento Azul (A)
Cuadrante frontal izquierdo. Se centra en el pensamiento lógico, cuantitativo, analítico, basado en hechos
y datos. Además, se caracteriza por ser muy analítico, sistemático y un pensador preciso. Debe conocer el
porqué antes de un proceso de aprendizaje. Toda la información debe basarse en datos, hechos y
estadísticas. Puede memorizar cualquier material siempre y cuando esté de acuerdo con sus principios y
teorías. Tiende a ser individualista y los ambientes competitivos son su predilección. Los estilos de
8 El Pensamiento a Cerebro Integral MR es la ciencia de cultivar la habilidad que tienen los individuos para actuar fuera de sus estilos de
pensamiento preferidos. Debido a que investigaciones al respecto muestran que los estilos de aprendizaje de las personas son generalmente congruentes con sus estilos de pensamiento, sostienen que aquellos maestros que integren el Pensamiento a Cerebro Integral MR de Herrmann a sus
programas de enseñanza, podrán impactar positivamente la curva de aprendizaje del sistema educativo vigente.
18
aprendizaje predominantes son el lógico-matemático, el visual-verbal y el auditivo. Las estrategias
didácticas más efectivas son la cátedra magistral - preguntas, el aprendizaje por proyectos y el aprendizaje
basado en problemas. Se debe tener precaución con el aprendizaje colaborativo y los juegos de rol [2].
4.2.2 Tipo de pensamiento Verde (B)
Cuadrante posterior izquierdo. Se centra en el pensamiento organizado, secuencial, planeado y detallado.
Además, se caracteriza por su proceso estructurado para aprender. Debe ser claro, conciso y al punto, sin
detalles innecesarios o datos que confundan el tema. El ritmo debe ser rápido y moverse entre
conclusiones para poder mantener la atención. Requiere material claro, ordenado y preciso al estilo de
puntos claves o preguntas frecuentes. Su ambiente de aprendizaje debe ser ordenado y formal. Los estilos
de aprendizaje predominantes son el visual-verbal, relacional y el kinestésico. Las estrategias didácticas
más efectivas son la cátedra magistral - exposición, los tutoriales y los laboratorios guiados. Se debe tener
precaución con el aprendizaje basado en problemas y los juegos de rol [2].
4.2.3 Tipo de pensamiento Rojo (C)
Cuadrante posterior derecho. Se centra en el pensamiento emocional, relacional, interpersonal y afectivo.
Además, se caracteriza por su preferencia por aprender en ambientes orientados a la acción e interacción
con otros. Debe dialogar y discutir de tal forma que se involucre emocionalmente con el material. Es
especialmente bueno aprendiendo con ambientes multi-sensoriales. Los grupos de estudio son
beneficiosos para este tipo de pensamiento. Los estilos de aprendizaje predominantes son el visual-
espacial, el lógico-matemático y el kinestésico. Las estrategias didácticas más efectivas son el aprendizaje
colaborativo, los juegos de rol y los casos de estudio. Se debe tener precaución con el aprendizaje
vivencial-simulación y los tutoriales [2].
4.2.4 Tipo de pensamiento Amarillo (D)
Cuadrante frontal derecho. Se centra en el pensamiento holístico, intuitivo, integrador y sintetizador.
Además, se caracteriza por el proceso de asociación creativo de pensamientos. Debe visualizar como los
datos encajan con la visión global para entenderlo. Necesita estudio independiente y autónomo con fechas
de entrega. Su ambiente de aprendizaje debe ser abierto y medianamente caótico. Los estilos de
aprendizaje predominantes son el visual-espacial y el lógico matemático. Las estrategias didácticas más
efectivas son el aprendizaje vivencial-simulación, el aprendizaje basado en problemas y el juego de rol. Se
debe tener precaución con los tutoriales y la cátedra magistral-exposición [2].
Según Herrmann, más del 60% de las personas maneja bien dos colores [25]. En esta tabla se presenta la
estrategia didáctica más favorable para cada combinación de colores. Las columnas representan el color
dominante y las filas el color secundario. Por ejemplo, para un grupo de estudiantes con preferencia Azul
(A) – Amarillo (D) se recomienda el aprendizaje basado en problemas.
19
Tabla 1. Estrategias Didácticas.
Al desarrollar toda la teoría anterior, se ha cumplido con parte de la descripción de estudiantes que
estudian ingeniería, ahora debemos tratar los temas que son parte principal de nuestro estudio.
Comencemos por dar a conocer algunas de los temas que se presentan en la asignatura Electrónica
Analógica, ya que esta fue la elegida por los estudiantes como una de las que más se les dificultaba.
(Anexo 2.Pregunta 1); temas como: Análisis en frecuencia, Retroalimentación, Amplificadores
operacionales y filtros, Estabilidad, Osciladores armónicos, Etapas amplificadoras de potencia para
audiofrecuencia, Circuitos sintonizados9. Entre estos temas los que más se les dificultan a los estudiantes
fueron: Retroalimentación y estabilidad (anexo 2. Pregunta 2). Con esto en mente, desarrollaremos una
breve parte teórica de ellos para contextualizar al lector en sus significados, dada la importancia.
4.3 Retroalimentación
También nombrada como feedback en ingles, es el conjunto de reacciones o respuestas que manifiesta un
receptor respecto a la actuación del emisor, lo que es tenido en cuenta por este para cambiar o modificar
su mensaje10
. Aunque esto no lo explica todo, sirve de ayuda para dar una definición acorde a la
Electrónica, además, ver que el termino retroalimentación es usado cotidianamente. Por lo tanto, y
basados en esta definición podemos incursionar a los estudiantes en el campo de la electrónica. Al
respecto de la definición de retroalimentación conviene decir que para llegar a una definición de la misma
se necesito de un proceso el cual expondremos a continuación.
La teoría de retroalimentación negativa fue creada por los ingenieros electrónicos, cuando, en su búsqueda
de métodos de diseño de amplificadores con ganancia estable para uso en repetidoras telefónicas, Harold
Black, ingeniero electrónico de la Western Electric Company, inventó el amplificador de
retroalimentación en 1928, desde entonces, la técnica se ha empleado en forma tan generalizada que es
casi imposible pensar en circuitos electrónicos sin ninguna forma de retroalimentación [25]. Por tal razón
basaremos nuestra definición en el modelo matemático que la sustenta.
Dado el siguiente diagrama de bloques, el cual representa un sistema retroalimentado,
9 Syllabus de la asignatura Electrónica Analógica. 10 Definición de Word reference. Retroalimentación (voz)
20
Figura 2. Diagrama de flujo de señales con retroalimentación negativa
Donde cada una de las cantidades puede representar una señal ya sea de voltaje o de corriente.
Para empezar nuestra construcción matemática suponemos que el amplificador en circuito abierto tiene
una ganancia A entonces su salida está relacionada con la entrada por:
(1)
La salida alimenta a la carga y a la red de retroalimentación, que produce una salida. Esta muestra
está relacionada a por el factor de retroalimentación β de la siguiente manera:
(2)
La señal de retroalimentación es sustraída de la fuente de señales , que es la entrada al amplificador de
retroalimentación completo para producir la señal , que es la entrada al amplificador básico,
(3)
Que para nuestro caso será la característica más utilizada en nuestras próximas actividades, debido a la
que se explora el concepto de la reducción de la señal que aparece a la entrada del amplificador. No
obstante, y para terminar se pueden combinar las ecuaciones (1) y (3) para formar la función de
transferencia de la entrada y la salida de la siguiente manera.
(4)
De donde:
Aβ= es la ganancia de bucle
= cantidad de retroalimentación
Además, de todas las ecuaciones anteriores se explorarán los conceptos de: linealidad, ancho de banda,
slew rate, entre otros.
Como ya se ha mencionado, otro tema que presenta dificultad a los estudiantes es el de estabilidad. Por lo
tanto, es de vital importancia tratarlo en esta sección, como apoyo a la elaboración de nuestra secuencia
didáctica, para la enseñanza y aprendizaje del mismo.
4.4 Estabilidad
Desde el punto de vista de los circuitos retroalimentados, la estabilidad que trataremos será la
concerniente al análisis en frecuencia de los elementos que pertenecen al diagrama de flujo de señales de
la figura 2.de tal manera que la ecuación (4) seria:
21
(5)
De donde
Así la ganancia del circuito es un número complejo que puede ser representado por su
magnitud y fase,
(6)
Es la forma en que la ganancia de circuito varía con la frecuencia, la que determina la estabilidad o
inestabilidad del amplificador de retroalimentación. Para evaluar este hecho, se considera la frecuencia a
la que el ángulo es 180o.
a esta frecuencia, w180, la ganancia de circuito, será un
número real con signo negativo. Así, a esta frecuencia la retroalimentación será positiva. Si a w = w180 la
magnitud de la ganancia de circuito es menor a la unidad, entonces de la ecuación (5) vemos que la
ganancia de de circuito cerrado será mayor que la ganancia a circuito abierto , puesto que el
denominador de la ecuación (5) será menor que la unidad. Con todo, el amplificador de retroalimentación
será estable.
Por otra parte, si a la frecuencia w180 la magnitud de la ganancia de circuito es igual a la unidad, se deduce
de la ecuación (5) que será infinita. Esto significa que el amplificador tendrá una salida para entrada
cero; esto es, por definición, un oscilador.
Si w= w180 la ganancia es mayor a la unidad, de la ecuación (5) se puede decir que el circuito va a oscilar y
que las oscilaciones crecerán en amplitud hasta que alguna situación de no linealidad (que siempre está
presente en alguna forma) reduce la magnitud de la ganancia del circuito a exactamente la unidad, en cuyo
punto se obtendrán oscilaciones sostenidas. Este mecanismo para iniciar oscilaciones mediante el uso de
retroalimentación positiva con una ganancia de circuito mayor a la unidad, y luego usando no linealidad
para reducir la ganancia del circuito a la unidad a la amplitud deseada se refiere al diseño de osciladores
senoidales.
4.5 Secuencia didáctica
Dentro de los objetivos de este trabajo se encuentra el de la construcción de una unidad didáctica como
material de apoyo de los temas de retroalimentación y estabilidad, sin embargo, el término de unidad
didáctica definido como:
―Una de las estructuras didácticas posibles de planificar por los docentes para organizar anticipadamente
la enseñanza y promover determinados aprendizajes en los niños. Se organiza definiendo objetivos,
contenidos, actividades, estrategias y materiales alrededor de contextos o recortes seleccionados del
ambiente social.‖ (Violante, 1998).
―Unidad de programación y actuación docente configurada por un conjunto de actividades que se
desarrollan en un tiempo determinado, para la consecución de unos objetivos didácticos. Una unidad
didáctica da respuesta a todas las cuestiones curriculares al qué enseñar (objetivos y contenidos), cuándo
enseñar (secuencia ordenada de actividades y contenidos), cómo enseñar (actividades, organización del
22
espacio y del tiempo, materiales y recursos didácticos) y a la evaluación (criterios e instrumentos para la
evaluación), todo ello en un tiempo claramente delimitados‖ (MEC, 1992, 87 o 91 --en Cajas Rojas de
Infantil o Primaria respectivamente-).
No son del todo acordes a las metas que nos proponemos en este trabajo. Por lo tanto, como sugerencia
después de haber entrevistado a la profesora Zulma Patricia Zuluaga Ocampo11
, fue el de cambiar el
término de Unidad didáctica por secuencia didáctica definida como:
“Concepto utilizado en desarrollos españoles por los equipos de investigación coordinados por César
Coll y Anna Camps, entre otros, remite a un ciclo de enseñanza y aprendizaje orientado hacia la
realización de una tarea, para lo cual se diseñan unas ciertas actividades articuladas en un determinado
período, con el propósito de lograr unos objetivos concretos”[27][28].
De la misma manera, y para esclarecer la terminología pedagógica y hacer una lectura más amena se
exponen a continuación algunas de las concepciones de didáctica. Ya que últimamente este término está
siendo utilizado por los maestros para ―calificar‖ hechos, situaciones y objetos, que nos parece que nos
ayudan en la enseñanza. También es utilizado como verbo ―didactizar‖, que se refiere a ciertas
modificaciones que se hacen sobre objetos o situaciones para hacerlos más comprensibles, más cercanos,
más ―enseñables‖ [29].
Respecto a lo que otros quieren llamar didáctica, hay un consenso sobre el hecho que la didáctica pretende
describir, comprender, explicar e interpretar la prácticas o situaciones de enseñanza y aprendizaje, en tanto
prácticas sociales, marcadas políticamente, y determinadas por los campos disciplinares. De otro lado,
sigue quedando claro que la didáctica pretende generar alternativas consistentes para orientar las prácticas
de enseñanza [30][31].
4.6 CDIOTM
Finalmente, exploraremos las ideas expresadas por la organización de CDIOTM
, que es una organización
internacional a la cual actualmente la Pontificia Universidad Javeriana se encuentra asociada y cuyo
trabajo se encuentra liderado en el departamento de electrónica por el Ingeniero Francisco Viveros
profesor de tiempo completo de la misma. Organización basada en proyectos, estrategias, experiencias que
las universidades asociadas han conseguido para la enseñanza y aprendizaje de los conceptos de
ingeniería. Esta institución bajo la premisa del trabajo colaborativo fue fundada por el Massachusetts
Institute of Technology en la década de los 90 y a partir del 2000, se convirtió en un trabajo de
colaboración mundial. Ellos proponen elaborar unas actividades, proyectos, simulaciones, etc., en donde
los estudiantes desarrollen las habilidades y competencias propias de su especialidad (Electrónica,
Industrial, Sistemas, entre otras). Principalmente, Concebir: definir las necesidades del medio, Diseño:
planear, realizar planos y realizar algoritmos, Implementar: la transformación del diseño en el producto,
pruebas y validación del mismo. Hacer funcionar: utilizar las etapas anteriores para entregar un producto
final, acorde a su objetivo principal [32]. Este tipo de estrategia metodológica, actualmente está tomando
fuerza en el Departamento de Electrónica de la Facultad de Ingeniería de la Pontificia Universidad
Javeriana en el área de Técnicas Digitales.
Habilidades y competencias del ingeniero, las cuales nos hemos referido a las expresadas por la QAA en
ingles The Quality Assurance Agency for Higher Education para el Reino Unido, es una organización
que existe para la vigilancia y mejoramiento de la educación superior de éste lugar; basándonos en las
ideas de ellos pudimos recopilar algunos de los objetivos que debe tener un ingeniero al graduarse del
pregrado, en semejanza a los propuestos por CDIOTM
dichos objetivos deben ser construidos desde cada
una de las asignaturas de la carrera, por tal razón, en nuestra secuencia didáctica, le apuntaremos al
desarrollo de algunas de estas competencias y habilidades que se describen a continuación[33]:
11 Licenciada en lingüística y literatura de la Universidad Distrital "Francisco José De Caldas", Maestría en lingüística Española del instituto Caro
y Cuervo y actualmente se encuentra realizando el Doctorado en Ciencias Sociales y Humanas en la Pontificia Universidad Javeriana – Bogotá.
Ha dirigido varios trabajos de grado relacionados con didáctica.
23
1. Un conocimiento profundo de las prácticas actuales y sus limitaciones, y una cierta apreciación de
los posibles nuevos desarrollos;
2. Comprensión de los conceptos de una serie de áreas, incluyendo algunas fuera de la ingeniería, y
la capacidad para aplicarlos efectivamente en las decisiones técnicas y comerciales;
3. Una amplia comprensión de las metodologías de diseño relacionados con su disciplina y la
capacidad de aplicar y adaptar en situaciones desconocidas;
4. Una comprensión de las capacidades de los modelos informáticos basados en la resolución de
problemas de ingeniería, y la capacidad de evaluar las limitaciones de los casos particulares;
5. La capacidad de hacer evaluaciones generales de los riesgos comerciales a través de una cierta
comprensión de la base de estos riesgos.
Los futuros ingenieros serán capaces de usar el conocimiento y la comprensión en formas creativas con la
capacidad de:
6. Utilizar los conocimientos fundamentales para investigar tecnologías nuevas y emergentes;
7. Extraer, de los datos dados, lo que es pertinente a un problema desconocido, y aplicarlos en su
solución, utilizando herramientas informáticas de ingeniería cuando sea necesario;
8. Seleccionar los datos apropiados de un posible conjunto de datos y presentarlos en formas
alternativas para crear un profundo entendimiento y/o un gran impacto;
9. Generar un innovador diseño de sistemas, componentes o procesos para satisfacer las nuevas
necesidades;
10. Integrar las técnicas de presentación de la información para lograr un máximo impacto.
Serán capaces de abordar algunos nuevos y complejos datos e información y poder:
11. Integrar el conocimiento de las matemáticas, la ciencia, la tecnología de la información, el diseño,
el contexto de los negocios y la práctica de la ingeniería para resolver un sustancial rango de
problemas de la ingeniería, algunas de naturaleza compleja, aplicar el nuevo entendimiento a
situaciones difíciles, y ser conscientes de las limitaciones de la solución;
12. Aplicar técnicas de ingeniería, teniendo en cuenta una serie de limitaciones comerciales e
industriales;
13. Investigar y usar nuevos métodos necesarios para situaciones nuevas y adaptarse a los propósitos
específicos si fuese necesario;
14. Reconocer las capacidades y limitaciones de los métodos basados en computación para resolver
problemas de ingeniería, tener un cierto conocimiento de los futuros desarrollos de las
herramientas informáticas, y formular y anticiparse a las necesidades;
15. Aprender nuevas teorías, conceptos, métodos, etc. En situaciones desconocidas fuera del área de
disciplina.
Ellos serán capaces de trabajar con una mínima supervisión, siendo proactivos en sus aproximaciones al
aprendizaje y podrán:
16. Ser innovadores en el uso de una amplia gama de principios científicos en la solución de
problemas de ingeniería;
17. Generar ideas para nuevos productos y desarrollar y evaluar una serie de nuevas soluciones;
18. Desarrollar, supervisar y actualizar un plan, para reflejar un entorno de trabajo cambiante;
19. Controlar y ajustar un programa personal de trabajo en constante cambio y poder aprender de
manera independiente;
20. Realizar la mayoría de las funciones técnicas dentro de un equipo de trabajo y poder ejercer
liderazgo en él.
Es así como cada una de las anteriores teorías nos ayudarán a resolver el objetivo general y los objetivos
específicos de este trabajo.
24
5. Procedimiento
El proyecto inicia con una serie de incógnitas, por parte nuestra, como por ejemplo: ¿Por qué se les
dificulta tanto a los estudiantes algunos de los conceptos de Electrónica Analógica? ¿Qué clase de
metodología se debe utilizar para que los estudiantes entiendan y comprendan estos conceptos? ¿Será que
ellos si utilizan la bibliografía de este curso? ¿Los laboratorios ayudan a clarificar los conceptos que se
dan en clase? De acuerdo con estos interrogantes, nos propusimos unos objetivos los cuales se enuncian a
continuación
5.1 Objetivos
5.1.1 Objetivo General
Buscar la comprensión por parte de los estudiantes en los conceptos de
―Retroalimentación‖ y ―Estabilidad‖ mediante la realización de una secuencia
didáctica.
5.1.2 Objetivos Específicos
a. Determinar los conceptos que presentan dificultades a los estudiantes de la
asignatura.
b. Diseñar y/o modificar las prácticas de laboratorio que ayuden al entendimiento de
cada uno de los temas que presentan dificultad.
c. Diseñar lecturas, controles de lectura, talleres, proyectos, entre otros, para brindar
a los estudiantes ayudas en la comprensión de los temas.
d. Proponer una metodología para la enseñanza y aprendizaje de los temas
―Estabilidad‖ y ―Realimentación‖.
e. Realizar una secuencia didáctica de los temas de ―Estabilidad‖ y
―Realimentación‖ para docentes y estudiantes.
Al llegar a este punto, podemos empezar a diseñar una serie de actividades que nos ayuden a alivianar
algunas de las dificultades que presentan los estudiantes en cuanto a la comprensión de los temas de
―Retroalimentación‖ y ―Estabilidad‖ que fueron según el análisis anterior, los conceptos que los
estudiantes y los docentes opinaron que más se les dificultaban. Es en este punto, es donde cobra gran
importancia la definición de secuencia didáctica, como se ha expresado en el marco teórico. Con esto en
mente realizaremos las siguientes actividades para ayudar a los estudiantes y docentes al proceso de
aprendizaje – enseñanza de los temas anteriormente nombrados. A continuación se enlistan las
actividades, y en el transcurso del documento se realizará una explicación de las mismas.
1. Actividad Diagnóstico.
2. Actividad de Retroalimentación.
3. Actividad de lectura sobre Retroalimentación.
4. Actividad de Estabilidad.
5. Laboratorio de Retroalimentación.
6. Laboratorio de Estabilidad.
25
5.2 Actividad Diagnóstico
Esta actividad se realiza con el propósito de que el docente tenga una descripción del grupo de estudiantes
que tendrá durante el semestre, en cuanto a los estilos de aprendizaje y los tipos de pensamiento, de ellos,
y así poder determinar el tipo de actividades a realizar durante el semestre para facilitar la comprensión de
los diferentes temas del curso. Además, se realizan una serie de preguntas sobre los temas de
―retroalimentación‖ y ―estabilidad‖ para revisar los conocimientos previos de los estudiantes.
Para la realización de esta actividad se sugiere al docente subirla a la plataforma blackboard, como el
ejemplo que aparece en el (anexo 11) para que el desarrollo de la misma se haga en horas extra clase, y así
el docente puede aprovechar las horas de clase en la Universidad para la ―cátedra magistral‖ de los temas
a conveniencia.
Objetivos de la actividad
Diagnosticar los conceptos de retroalimentación y estabilidad que tienen los estudiantes antes de
comenzar a trabajarlos en el curso.
Conocer los diferentes estilos de aprendizaje y tipos de pensamiento de los estudiantes.
ACTIVIDAD DIÁGNOSTICO
Conteste las preguntas del 1 al 7 teniendo en cuenta que puede escoger más de una opción de respuesta.
1. ¿Cuáles de los siguientes parámetros cree usted que tiene como ventajas la retroalimentación en un
sistema?
a) Insensibilizar la ganancia.
b) Reducir la distorsión no lineal.
c) Ampliar el ancho de banda.
d) Aumentar la ganancia.
2. ¿Cuáles de los siguientes parámetros cree usted que tiene como desventajas la retroalimentación en un
sistema?
a) Insensibilizar la ganancia.
b) Reducir la distorsión no lineal.
c) Ampliar el ancho de banda.
d) Aumentar la ganancia.
3. ¿Cuáles de los siguientes ítems son las ventajas de un sistema de lazo cerrado?
a) Aumentar la ganancia.
b) Reducir el efecto del ruido.
26
c) Generar estabilidad al sistema.
d) Ampliar el ancho de banda.
4. ¿Cuáles de las siguientes características son los que diferencian a los sistemas de lazo cerrado a un
sistema de lazo abierto?
a) Comparar la salida del sistema para compararla con la entrada.
b) Buena estabilidad ante una perturbación
c) Precisión depende de una anterior calibración de los elementos del sistema.
d) La velocidad de respuesta se incrementa.
e) Generación y utilización de la señal de error.
5. Se puede decir que un sistema es estable la respuesta a un desplazamiento, o condición inicial, dará una
respuesta:
a) decreciente
b) neutral
c) creciente
6. Se tiene un sistema estable si se cumplen una o más de las siguientes opciones, señálelas
a) Los polos del sistema deben encontrarse al lado izquierdo del plano s.
b) Los polos del sistema deben encontrarse al lado derecho del plano s.
c) Los polos del sistema deben encontrarse sobre el eje (jw) del plano s.
7. Se puede decir que un sistema es estable su respuesta a un desplazamiento o condición inicial dará una
respuesta:
a) decreciente
b) neutral
c) creciente
27
8. Relacione la característica correspondiente a cada sistema:
a) Neutral
b) Inestable
c)Estable
28
El cuestionario Estilos de aprendizaje (Anexo 3) se tabuló e interpreto teniendo en cuenta la siguiente
información:
HOJA DE RESPUESTAS
1. Ponga una x debajo de a o b según corresponda (por ejemplo, si su respuesta a la pregunta 3 fue a,
marca una x en la columna a de la pregunta 3).
2. Sume las x de cada columna y escriba el total en los espacios indicados. Para cada una de las cuatro
escalas, reste el total más bajo del más alto. En el espacio indicado, escriba la diferencia (1 a 7) y la
letra (a o b) del total más alto.
3. En el Perfil, coloque una x sobre sus calificaciones en cada una de las cuatro escalas.
ACTIVO/REFLEXIV
O
SENSORIAL/INTUITIV
O
VISUAL/VERBA
L
SECUENCIAL/GLOBA
L
A b a b a B a b
1 2 3 4
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
5 6 7 8
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
9 10 11 12
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
13 14 15 16
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
17 18 19 20
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
21 22 23 24
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
25 26 27 28
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
TOTALES: TOTALES: TOTALES: TOTALES:
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
DIFERENCIA: DIFERENCIA: DIFERENCIA: DIFERENCIA:
_____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ Tabla 2. Recolección de datos encuesta estilos de aprendizaje.
Fuente: ―Reconociendo nuestros estilos de aprendizaje‖, disponible
en: www.minedu.gob.pe/gestion_pedagogica
29
ACTIVO 7a 6a 5a 4a 3a 2a 1a 0 1b 2b 3b 4b 5b 6b 7b REFLEXIVO
__________________________________
SENSORIAL 7a 6a 5a 4a 3a 2a 1a 0 1b 2b 3b 4b 5b 6b 7b INTUITIVO
____________________________________
VISUAL 7a 6a 5a 4a 3a 2a 1a 0 1b 2b 3b 4b 5b 6b 7b VERBAL
____________________________________
SECUENCIAL 7a 6a 5a 4a 3a 2a 1a 0 1b 2b 3b 4b 5b 6b 7b GLOBAL
Figura 3. Perfil de estilos de aprendizaje
NOMBRE:_______________________
30
Los datos del cuestionario sobre Tipos de pensamiento (Anexo 4) se interpretan de la siguiente manera:
En la tabla deberá sumar los resultados de las respectivas respuestas.
Teoria de Colores Preguntas No INT
Amarillo 3+5+10+14+16+19+28+30+32
Rojo 1+8+17+18+23+25+29+34+35
Verde 12+13+15+20+22+24+26+31+33
Azul 2+4+6+7+9+11+21+27+36
Tabla 3. Interpretación de resultados
La columna INT se completa de acuerdo a:
El total de cada color bajo las siguientes condiciones:
1+: Si el total es mayor o igual a 37
1: Si el total está entre 28 y 37
2: Si el total está entre 19 y 27
3: Si el total está entre 0 y 19
Esta valoración tiene el siguiente significado
1+ : Fuerte preferencia
1 : Preferencia hacia esta forma de pensamiento
2 : Aunque puede usarla, no es el predilecto
3 : Evita usar esta forma de pensamiento Tabla 4. Valoración tipos de pensamiento.
Llegado a este punto, se tiene una información básica de los estudiantes, por ende se desarrollan las
actividades acorde a los estilos de aprendizaje, tipos de pensamiento y preconceptos que ellos tienen.
5.3 Actividad de Retroalimentación
Titulo: SISTEMA DE CONTROL HUMANOIDE
Objetivos:
Extraer, de los datos dados, lo que es pertinente a un problema desconocido, y aplicarlos en su
solución, utilizando herramientas informáticas de ingeniería cuando sea necesario.
Comunicar sus ideas efectivamente con colegas y otros, usando lenguaje tanto escrito como oral.
Buscar una amplia comprensión de las metodologías de diseño relacionadas con su disciplina y la
capacidad de aplicarlas y adaptarlas a situaciones desconocidas
Realizar la mayoría de las funciones técnicas dentro de un equipo de trabajo y poder ejercer
liderazgo en él.
Buscar la comprensión por parte de los estudiantes del concepto de ―retroalimentación‖ que se
presenta en la Asignatura de Electrónica Analógica.
Asociar los conceptos de ―retroalimentación‖ con actividades.
31
Comprender la importancia de la ―retroalimentación‖ en cualquier contexto.
Materiales (Ver anexo 5):
Cinta de enmascarar.
Una Pañoleta o un pañuelo.
Metro o regla o patrón de medida y transportador.
Una tiza o marcador.
Lazo o cuerda.
Celular con envío de datos (pin blackberry u otros).
Duración: 120 minutos.
Preconceptos:
Ángulos y su medición.
Identidades trigonométricas.
Cálculos básicos.
Justificación:
La siguiente actividad se presenta a los estudiantes como una introducción al curso después de haber
realizado la actividad diagnóstico, para que tengan un primer acercamiento a las nociones de
―retroalimentación‖. Dentro de un sistema de control discreto, la actividad se presenta a los estudiantes
como un reto, fuera de las aulas. Además, se realiza teniendo como base conceptos específicos adquiridos
en cursos anteriores y conceptos básicos adquiridos a lo largo de su vida académica.
A partir del concepto de un sistema de control cerrado, el cual se puede definir como un sistema cerrado
que utiliza una medición adicional a la salida real, para compararla con la respuesta de salida deseada12
; o
también como:
Sistema de control de retroalimentación implica que se han reunido algunos datos, se han analizado y se
han regresado los resultados a alguien o algo en el proceso que se está controlando de manera que se
puedan realizar correcciones13.
La idea básica de la retroalimentación negativa es cambiar ganancia por otras propiedades deseadas.14
Asimismo, la intensión de la actividad es familiarizar al estudiante con definiciones como las anteriores de
retroalimentación, mediante uno de los ejemplos de la vida cotidiana, como lo es el guiar a una persona,
para realizar una preparación al concepto de Retroalimentación. Se pretende que el estudiante tome un rol
dentro de la actividad y siga ciertas instrucciones para el desarrollo de la misma. El rol que éste realiza se
toma como una analogía de un diagrama de bloques de un sistema de control cerrado (figura 4). En donde
se tienen varios de los elementos que realizan unas funciones dentro de un sistema de control, entre ellos
se tienen: la señal de entrada, el sumador, el amplificador (α,A), el sensor (β) y la señal de salida. Además
de ello, se tendrán ciertas características de un sistema como lo son: Ancho de banda (BW), Slew rate,
Ganancia, entre otros
12 Sistemas modernos de control. Richard Dorf. 1989. 13 http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control 14 Circuitos Electrónicos. Adel S. Sedra. Oxford .1999.
32
Figura 4. Diagrama de bloques de un sistema con retroalimentación negativa.
Teniendo en cuenta, la definición que se dio con anterioridad y la que ellos tienen implícita, los
estudiantes se involucrarán en la actividad para poder conseguir la meta que el docente les da al iniciar la
misma, la cual es seguir la cinta, en donde podrán encontrar y evidenciar las debilidades y aciertos que
tiene su sistema de control, asimismo podrán buscar maneras para que este sistema de control sea más
eficiente, inventando nuevos Prácticas y así obtener nuevos datos para compararlos con los anteriores y
realizar inferencias de estos.
Sistema de bloques de control Funciones dentro de la actividad
Señal de entrada Cinta
Sumador Integrante 1
Constante de tiempo (τ del sistema) y el inverso
a la ganancia estática de un sistema.
Longitud de los pasos y Número de pasos
Señal de salida Integrante 3
Β Integrante 2 (para este caso igual a 1) Tabla 5. Comparación entre los elementos de un sistema de bloques retroalimentado y las funciones que cumplen los integrantes dentro de la
actividad.
Señal de entrada –cinta: será la entrada que seguirá el sistema.
Sumador –integrante 1: será el encargado de notar las diferencias entre la salida y la entrada
(error (e,x)). Y de estas tomar decisiones.
τ –longitud de los pasos: será la constante de tiempo a la cual el sistema seguirá a la señal de
entrada, estará determinado por la decisión que haya tomado el Sumador –integrante 1.
Señal de Salida –integrante 3: será la trayectoria que seguirá el integrante 3, debido a las
instrucciones del (Sumador –integrante 1) y la previa acomodación del integrante 2, al intentar
seguir (Señal de entrada –cinta).
β –integrante 2: será el bloque que se encargará de tomar una muestra de la salida y enviarla al
(Sumador –integrante 1), para que éste realice las operaciones pertinentes y tome decisiones, ―en
este caso el valor de la amplitud será 1‖, por lo tanto no realizará ningún cambio a la medida
tomada.
Práctica
Modelo de
Sistema
Número de pasos Longitud del tamaño
del paso
Ángulo (|θ|)
Ancho de Banda
(BW)
INVERSA INVERSA DIRECTA
Ganancia DIRECTA DIRECTA INVERSA
Slew rate INVERSA INVERSA DIRECTA Tabla 6. Comparación con los elementos a utilizar en el Práctica y algunas características de un sistema de segundo orden. Relación en forma
directa o inversamente proporcional.
33
Como una forma de simulación, además de lo anterior, creamos un programa utilizando C++ (anexo
6) para que el docente o a quien le interese pudiese modelar una situación real, en donde el usuario
podrá cambiar varios parámetros del programa, tales como la ganancia o el mismo tao del sistema ya
que este se presenta como un bloque en el cual los parámetros a cambiar son la ganancia, el tao del
sistema, teniendo como base la tabla 6. Por lo tanto, el diagrama de bloques del programa es:
Figura 5. Diagrama de bloques del programa de simulación de la actividad de retroalimentación.
Como dijimos anteriormente el docente o estudiante podrá cambiar algunos parámetros para observar
las diferentes respuestas del sistema y así poder realizar un estimado de los resultados de la actividad.
ACTIVIDAD
5.3.1 Práctica 1
Funciones a desempeñar:
Docente:
Organizar los grupos para la actividad.
En una clase anterior pedir a los estudiantes los materiales a utilizar.
(se le sugiere al docente llevar a la actividad los elementos a utilizar en la misma).
Realizar una breve explicación sobre la actividad (metodología).
Decir los objetivos de la actividad (seguir la cinta el mayor tiempo posible). No mencionar que la
actividad es sobre retroalimentación.
Un buen preámbulo para la práctica seria que el docente diera una breve explicación sobre la
medición de ángulos con los transportadores (ángulos positivos y negativos). Relación con las
manecillas del reloj.
Entregar a cada grupo una forma de señal de entrada, plantilla (1 ó 2 ó 3 ó 4 ó 5), número de pasos
en cada intento (1 ó 2 ó 3 ó 4 ó 5) pasos dependiendo el número de grupos y cada regla a cumplir.
(Ver Figura 5).
Transfer Fcn
1
s+Tao
ScopeGanancia
1
Factor de Retroalimentación
1
Entrada
34
Figura 6. Modelo de la señal de entrada.
Acompañar a los estudiantes en la actividad fuera del aula, para dar solución a algunas de las
preguntas en cuanto a planeación y metodología de la actividad.
Observar y analizar el comportamiento de los estudiantes a lo largo de toda la actividad, para
identificar fortalezas y debilidades en relación a los siguientes aspectos de la tabla 7.
Grupo
/Aspectos
Trabajo
en
equipo
Liderazgo
Forma de
expresar y
defender
sus ideas
Coherencia
del Práctica
con la
simulación
Inventiva para
solucionar
inconvenientes
en la practica
Otros
Grupo No 1
Grupo No 2
Grupo No 3
Grupo No 4
Tabla 7. Algunos aspectos a valorar en la actividad.
Integrante 1:
Se quedará en un salón. Con un celular con datos.
Almacenará los datos que le envié el integrante 2. En la siguiente tabla
Tabla para la primera Práctica
número de
intentos
Cantidad de
pasos
plantilla
número
Distancia
de la cinta
1
2
3
4
5
6
7
8
Tabla 8. Recolección de los datos para el Práctica 1.
35
Integrante 2:
1. Deberá encargarse de pegar la cinta según la forma que le haya entregado el profesor.
2. Vendar al integrante que lo está acompañando.
3. Ubicar al integrante vendado al inicio de la cinta, y colocarle la plantilla (dada por el docente) en
sus tobillos.
4. Tomar los datos cada vez que se detenga el integrante vendado (teniendo en cuenta la cantidad de
pasos). Para ello deberá utilizar un metro. Se deberá tomar los datos como en la figura 6.
5. Enviar los datos tomados al integrante 1.
6. Avisar a los demás integrantes y al docente cuando la actividad haya terminado, esto ocurre
cuando el integrante vendado llega a la parte final de la cinta o en forma perpendicular a ella.
Integrante 3:
1. Será el integrante a ser vendado.
2. Realizará los pasos según sea posible, es decir hasta la elongación máxima de la plantilla. La cual
será colocada por el integrante 2.
3. Caminar por encima de la cinta el mayor tiempo posible (estando vendado).
4. Cada 3 (tres) pasos detenerse.
5. No deberá correr, ya que puede existir el riesgo de caerse.
5.3.2 Práctica 2
Plantilla y número de pasos constantes
Funciones
Docente:
Las mismas funciones que el anterior Práctica.
Integrante 1:
1. Se quedará en un salón. Con un celular con datos.
2. Recibirá en intervalos separados de tiempo un dato en un mensaje (longitud),
a. Por ejemplo, deberá recibir:
Longitud = (+/-) 0.4m
La cual corresponde a la distancia que esta uno de los integrantes de la cinta. (ver Figura 6)
Figura 7. Ejemplo gráfico para la toma de datos.
36
3. Deberá devolver un mensaje de texto con (dirección), es decir, enviar un ángulo:
Por ejemplo, deberá enviar, el cual será la nueva trayectoria:
Ángulo = 60 grados (negativo).
“Con plantilla y número de pasos fijos”
4. Recopilar toda la información en la siguiente tabla
Tabla para la segunda Práctica
Número de
intentos
Cantidad de
pasos
Plantilla
número
Distancia
de la cinta Ángulo
1
2
3
4
5
6
7
8 Tabla 9. Recolección de datos para el Práctica 2
Integrante 2:
1. Vendar al integrante que lo está acompañando.
2. Pegar la cinta según la forma que le haya entregado el profesor.
3. Ubicar al integrante vendado al inicio de la cinta y colocarle las plantilla en sus tobillos
4. Tomar los datos cada vez que se detenga el integrante vendado. Siempre en forma vertical a la cinta.
(Ver Figura 6).
5. Enviar los datos a el integrante que se encuentra en el salón de la siguiente forma (por ejemplo):
Longitud = 0.4m
6. Acomodar (con la ayuda del transportador), colocar la plantilla y decirle las instrucciones al integrante
vendado. Para ello recibirá un mensaje de texto con un ángulo, un número de plantilla y cantidad de
pasos. Como por ejemplo:
Ángulo = 60 grados (negativo).
Plantilla (constante).
Cantidad de pasos (constante)
El significado de las plantillas es el siguiente:
o Plantilla 1 = 10 centímetros
o Plantilla 2 = 20 centímetros
o Plantilla 3 = 30 centímetros
o Plantilla 4 = 40 centímetros
o Plantilla 5 = 50 centímetros
37
7. Avisar a los demás integrantes cuando la actividad haya terminado, esto ocurre cuando el integrante
vendado llega a la parte final de la cinta o en forma perpendicular a ella.
Integrante 3:
1. Será el integrante a ser vendado.
2. Realizará los pasos según sea posible, es decir hasta la elongación máxima de la plantilla. La cual
será colocada por el integrante 2.
3. Deberá seguir a las órdenes del integrante que se encuentra con él.
4. No deberá correr, ya que puede existir el riesgo de caerse.
5.3.3 Práctica 3
Plantilla y número de pasos variables dependen de la decisión de los integrantes.
Funciones
Docente:
Las mismas funciones que el anterior Práctica.
Integrante 1:
1. Se quedará en un salón. Con un celular con datos.
2. Recibirá en intervalos separados de tiempo un dato en un mensaje (longitud),
a. Por ejemplo, deberá recibir:
Longitud = (+/-) 0.4m
La cual corresponde a la distancia que esta uno de los integrantes de la cinta. (ver Figura 6)
3. Enviar un mensaje de texto con:
Por ejemplo:
Ángulo = 45 grados (negativo).
Plantilla 4.
Número de pasos =4
Significado de las plantillas
o Plantilla 1 = 10 centímetros
o Plantilla 2 = 20 centímetros
o Plantilla 3 = 30 centímetros
o Plantilla 4 = 40 centímetros
o Plantilla 5 = 50 centímetros
Donde α=Es el ángulo.
38
4. Almacenar los datos en la siguiente tabla.
Tabla para el tercer Práctica
Número de
intentos
Cantidad de
pasos
Plantilla
número
Distancia
de la cinta
Ángulo
medido
Ángulo
calculado
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15 Tabla 10. Recolección de datos para el Práctica 3
Integrante 2:
1. Vendar al integrante que lo está acompañando.
2. Pegar la cinta según la forma que le haya entregado el profesor.
3. Ubicar al integrante vendado al inicio de la cinta y colocarle las plantilla en sus tobillos.
4. Tomar los datos cada vez que se detenga el integrante vendado. Siempre en forma vertical a la cinta.
(Ver Figura 6).
5. Enviar los datos a el integrante que se encuentra en el salón de la siguiente forma (por ejemplo):
Longitud = 0.4m
6. Acomodar (con la ayuda del transportador), colocar la plantilla y decirle las instrucciones al integrante
vendado. Para ello recibirá un mensaje de texto con un ángulo, un número de plantilla y cantidad de
pasos. Como por ejemplo:
Ángulo = 60 grados (negativo).
Plantilla.
Cantidad de pasos
39
El significado de las plantillas es el siguiente:
o Plantilla 1 = 10 centímetros
o Plantilla 2 = 20 centímetros
o Plantilla 3 = 30 centímetros
o Plantilla 4 = 40 centímetros
o Plantilla 5 = 50 centímetros
7. Avisar a los demás integrantes cuando la actividad haya terminado, esto ocurre cuando el integrante
vendado llega a la parte final de la cinta o en forma perpendicular a ella.
Integrante 3:
1. Será el integrante a ser vendado.
2. Realizará los pasos según sea posible, es decir hasta la elongación máxima de la plantilla. La cual
será colocada por el integrante 2.
3. Deberá seguir a las órdenes del integrante que se encuentra con él.
4. No deberá correr, ya que puede existir el riesgo de caerse.
5.3.4 Práctica 4
Plantilla y número de pasos variables dependen de la decisión de los integrantes.
Funciones.
Docente:
Las mismas funciones que el anterior Práctica.
Integrante 1:
1. Se quedará en un salón. Con un celular con datos.
2. Recibirá en intervalos separados de tiempo un dato en un mensaje (longitud),
a. Por ejemplo, deberá recibir:
Longitud = (+/-) 0.4m
La cual corresponde a la distancia que esta uno de los integrantes de la cinta. (ver Figura 6).
3. Enviar un mensaje de texto con:
Por ejemplo:
Ángulo = 45 grados (negativo).
Plantilla 4.
Número de pasos =4
Significado de las plantillas
o Plantilla 1 = 10 centímetros
o Plantilla 2 = 20 centímetros
o Plantilla 3 = 30 centímetros
o Plantilla 4 = 40 centímetros
o Plantilla 5 = 50 centímetros
40
Donde α=Es el ángulo.
4. Almacenar los datos en la siguiente tabla.
Tabla para el cuarto Práctica
Número de
intentos
Cantidad de
pasos
Plantilla
número
Distancia
de la cinta
Ángulo
medido
Ángulo
calculado
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15 Tabla 11. Recolección de datos para el Práctica 4
Integrante 2:
1. Vendar al integrante que lo está acompañando.
2. Pegar la cinta según la forma que le haya entregado el profesor.
3. Ubicar al integrante vendado al inicio de la cinta y colocarle las plantilla en sus tobillos.
4. Tomar los datos cada vez que se detenga el integrante vendado. Siempre en forma vertical a la cinta.
(Ver Figura 6).
5. Enviar los datos a el integrante que se encuentra en el salón de la siguiente forma (por ejemplo):
Longitud = 0.4m
6. Acomodar (con la ayuda del transportador), colocar la plantilla y decirle las instrucciones al integrante
vendado. Para ello recibirá un mensaje de texto con un ángulo, un número de plantilla y cantidad de
pasos. Como por ejemplo:
41
Ángulo = 60 grados (negativo).
Plantilla.
Cantidad de pasos.
El significado de las plantillas es el siguiente:
o Plantilla 1 = 10 centímetros
o Plantilla 2 = 20 centímetros
o Plantilla 3 = 30 centímetros
o Plantilla 4 = 40 centímetros
o Plantilla 5 = 50 centímetros
7. Avisar a los demás integrantes cuando la actividad haya terminado, esto ocurre cuando el integrante
vendado llega a la parte final de la cinta o en forma perpendicular a ella.
Integrante 3:
1. Será el integrante a ser vendado.
2. Realizará los pasos según sea posible, es decir hasta la elongación máxima de la plantilla. La cual
será colocada por el integrante 2.
3. Deberá seguir a las órdenes del integrante que se encuentra con él.
4. No deberá correr, ya que puede existir el riesgo de caerse.
Teniendo en cuenta los datos tomados en los Prácticas los grupos se reunirán para resolver las siguientes
preguntas
1. Realizar una gráfica para cada práctica de la distancia del integrante 3 a la cinta, teniendo en
cuenta el número de intentos realizados, es decir, colocar las medidas de la distancia que éste
obtuvo con relación a la cinta a lo largo de la actividad.
2. ¿Qué sistemas de la vida cotidiana conocen que se comporten de la misma manera de cada
práctica? Explicar sus similitudes.
3. ¿Cuáles creen que fueron las causas por la cual el integrante 2, en cada práctica, si o no logró
caminar completamente sobre la cinta? Nómbrelas y argumente el por qué si o no.
4. ¿Qué pasaría sí en vez de enviar los datos anteriores al integrante 3, se le enviarán cada 3 o 4 o 5
veces después de la toma del dato, en cada Práctica? Simular el Práctica y escribir sus
conclusiones.
5. Teniendo en cuenta los anteriores prácticas, ¿En cuál se cumplió mejor el objetivo de la
actividad? Justifique sus respuestas.
Después de haber terminado la anterior actividad el docente podrá pasar a la siguiente, para no perder el
hilo de los conceptos adquiridos por los estudiantes.
42
5.4 Actividad de lectura sobre Retroalimentación
Objetivos
Brindar un apoyo al proceso de enseñanza –aprendizaje del concepto de retroalimentación a
estudiantes y docentes.
Dar a los estudiantes diversos ejemplos sobre la retroalimentación
Fomentar la lectura de documentos en un segundo idioma.
Mostrar los diversos contextos en donde se tiene en cuenta el concepto de retroalimentación.
Funciones
Docentes:
El docente asignará una lectura a los estudiantes (ver anexo 7).
Estudiantes:
Contestarán las siguientes preguntas como una revisión de la lectura realizada por ellos.
Cuestionario Feedback
1. ¿Según el autor, como se define la retroalimentación para ingeniería, biología, química y electrónica?
2. Escriba algunos ejemplos de los sistemas dinámicos en donde es usada la retroalimentación negativa.
3. Según la lectura ¿a qué tiende la retroalimentación positiva?
4. Según la lectura, escriba algunos ejemplos en donde se presenta retroalimentación positiva.
5. ¿Cuál fue la realización de Black utilizando retroalimentación?
6. Según la lectura cuando se habla de three-fold qué significado tiene, y como se relaciona con
retroalimentación.
7. Terminar la siguiente oración:
Recollection and reflection ______________________________________________________ __
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
8. Complete la siguiente oración:
Feedback is the fundation of:________________________________________________________
________________________________________________________________________________
43
5.5 Actividad de Estabilidad.
Objetivos:
Extraer, de los datos dados, lo que es pertinente a un problema desconocido, y aplicarlos en su
solución, utilizando herramientas informáticas de ingeniería cuando sea necesario.
Comunicar sus ideas efectivamente con colegas y otros, usando lenguaje tanto escrito como oral.
Una amplia comprensión de las metodologías de diseño relacionados con su disciplina y la
capacidad de aplicar y adaptar en situaciones desconocidas
Realizar la mayoría de las funciones técnicas dentro de un equipo de trabajo y poder ejercer
liderazgo en él.
Buscar la comprensión por parte de los estudiantes en el concepto de ―estabilidad‖ que se presenta
en la Asignatura de Electrónica Analógica.
Asociar los conceptos de ―estabilidad‖ con actividades.
Comprender la importancia de la ―estabilidad‖ en cualquier contexto.
Materiales (Ver anexo 5):
Cinta de enmascarar.
Una Pañoleta o un pañuelo.
Metro o regla o patrón de medida y transportador.
Una tiza O marcador.
Lazo o cuerda.
Celular con envio de datos (pin blackberry u otros).
Justificación
La siguiente actividad se presenta a los estudiantes después de haber realizado la actividad de
retroalimentación, para que tengan un acercamiento a las nociones de ―Estabilidad‖, es la continuación de
la actividad de retroalimentación. La idea es que los estudiantes que han logrado adquirir los conceptos de
retroalimentación puedan explorar los conceptos de estabilidad a partir de las nociones adquiridas en las
anteriores actividades. Por lo tanto se puede considerar como un Práctica mas de la actividad de
retroalimentación.
De la misma manera, como se realizó un programa para la actividad de retroalimentación. Basándonos en
el mismo y realizando una serie de iteraciones del anterior programa (anexo 6). El usuario podrá simular
un sistema de tercer orden y observar el comportamiento del sistema para llevarse una idea de lo que
espera ver en la actividad.
5.5.1 Práctica 1
Sistema de tercer orden
Funciones
Docente:
Las mismas funciones que el Práctica 4 de la actividad 1 de retroalimentación.
Integrante 1:
44
1. Se quedará en un salón. Con un celular con datos.
2. Recibirá en intervalos separados de tiempo un dato en un mensaje (longitud),
a. Por ejemplo, deberá recibir:
Longitud = (+/-) 0.4m
La cual corresponde a la distancia que esta uno de los integrantes de la cinta. (ver Figura 6).
3. Enviar un mensaje de texto con:
Por ejemplo:
Ángulo = 45 grados (negativo).
Plantilla 4.
Número de pasos =4
Significado de las plantillas
o Plantilla 1 = 10 centímetros
o Plantilla 2 = 20 centímetros
o Plantilla 3 = 30 centímetros
o Plantilla 4 = 40 centímetros
o Plantilla 5 = 50 centímetros
Donde α=Es el ángulo.
4. Almacenar los datos en la siguiente tabla.
Tabla para la práctica 1 de Estabilidad
Número de
intentos
Cantidad de
pasos
Plantilla
número
Distancia
de la cinta
Ángulo
medido
Ángulo
calculado
1
2
3
4
5
6
7
45
8
9
10
11
12
13
14
15 Tabla 12. Recolección de datos para la práctica 1 de estabilidad
Integrante 2:
1. Vendar al integrante que lo está acompañando.
2. Pegar la cinta según la forma que le haya entregado el profesor.
3. Ubicar al integrante vendado al inicio de la cinta y colocarle las plantilla en sus tobillos.
4. Tomar los datos cada vez que se detenga el integrante vendado. Siempre en forma vertical a
la cinta. (Ver Figura 6).
5. Enviar los datos a el integrante que se encuentra en el salón de la siguiente forma (por
ejemplo):
Longitud = 0.4m
6. Acomodar (con la ayuda del transportador), colocar la plantilla y decirle las instrucciones al
integrante vendado. Para ello recibirá un mensaje de texto con un ángulo, un número de
plantilla y cantidad de pasos. Como por ejemplo:
Ángulo = 60 grados (negativo).
Plantilla.
Cantidad de pasos
El significado de las plantillas es el siguiente:
o Plantilla 1 = 10 centímetros
o Plantilla 2 = 20 centímetros
o Plantilla 3 = 30 centímetros
o Plantilla 4 = 40 centímetros
o Plantilla 5 = 50 centímetros
7. Avisar a los demás integrantes cuando la actividad haya terminado, esto ocurre cuando el
integrante vendado llega a la parte final de la cinta o en forma perpendicular a ella.
Integrante 3:
1. Será el integrante a ser vendado.
2. Realizará los pasos según sea posible, es decir hasta la elongación máxima de la plantilla. La
cual será colocada por el integrante 2.
3. Deberá seguir a las órdenes del integrante que se encuentra con él.
46
4. No deberá correr, ya que puede existir el riesgo de caerse.
Teniendo en cuenta los datos tomados en los Prácticas los grupos se reunirán para resolver las siguientes
preguntas
1. Realizar una gráfica para cada práctica de la distancia del integrante 3 a la cinta, teniendo en
cuenta el número de intentos realizados, es decir, colocar las medidas de la distancia que éste
obtuvo con relación a la cinta a lo largo de la actividad.
2. ¿Qué sistemas de la vida cotidiana conocen que se comporten de la misma manera de cada
Práctica? Explicar sus similitudes.
3. ¿Cuáles creen que fueron las causas por la cual el integrante 2, en cada Práctica, si o no logró
caminar completamente sobre la cinta? Nómbrelas y argumente el por qué si o no.
Después de haber terminado la anterior actividad el docente podrá pasar a la siguiente, para no perder el
hilo de los conceptos adquiridos por los estudiantes.
5.6 Laboratorio de retroalimentación
Objetivos:
Dar un acercamiento al estudiante al concepto de retroalimentación mediante la utilización de
circuitos.
Analizar las características de ―Ganancia‖ y ―linealidad‖ de la retroalimentación.
Dar a conocer al estudiante algunas de las ventajas y desventajas de la retroalimentación.
Fomentar en los estudiantes el estudio de los diferentes dispositivos electrónicos mediante el uso
de sus hojas de especificaciones.
Buscar en los estudiantes:
o El análisis y la interpretación de los datos y cuando sea necesario diseñar prácticas
para obtener nuevos datos.
o El uso de los equipos de los laboratorios y talleres para evaluar los datos.
o Comunicación de sus ideas de forma efectiva con colegas y otros, usando lenguaje
escrito, oral y de señas.
o Administrar recursos y tiempo.
o Manejo de modelos matemáticos.
EQUIPO NECESARIO 1 Fuente de alimentación múltiple, Kikusui 7325, 7326; o Leader LPS162 o PS163. 1 DVM Fluke 8010A, 8012A, 8020; Leader LDM 852; Fluke 77; o Tektronix DM-502, con puntas de
prueba. 1 Osciloscopio Leader LBO 520, LBO 522A, Tektronix 2213, 2215, 2235,2022, Philips 3206, 3055, o
Instek GOS-653G.
1 Generador de Funciones con ajuste de offset, Leader LFG 1300/1310, o Tektronix CFG-280.
2 Puntas de Osciloscopio X1 y X10.
1 ―tablero para el montaje de circuitos prototipo‖ (protoboard) (por grupo). Alambre para conexiones en
protoboard.
COMPONENTES NECESARIOS
1 Transistor 2N2222 o 2n3904 o C1815
Resistencias de vários valores @ W
47
Preconceptos
Polarización de un BJT para el diseño de un circuito discreto [1].
5.6.1 Practica No 1.
1. Realice el montaje de un circuito de amplificación de emisor común con los siguientes parámetros e
implementos:
Fuente de alimentación +/-9 voltios
Generador de funciones con ajuste de offset, (señal sinusoidal de frecuencia de 1khz,
recomendado). Opcional: señal triangular.
Un transistor bipolar (deben tener en cuenta sus notas de especificaciones)
Una resistencia de cualquier valor. En el colector del transistor
Ganancia en voltaje igual o mayor 20.
Use el osciloscopio para observar las señales de entrada y de salida (voltaje del colector).
Trate de superponer la señal de entrada con la salida (sin dejar a un lado el parámetro de la ganancia y
cambiando la base de voltaje de la salida en el osciloscopio). Hasta obtener la que más se acerque a la
superposición. (descalibrar).
¿Es posible sobreponer totalmente las gráficas anteriores que se presentan en el osciloscopio?
¿Qué porcentaje de la señal de entrada es superpuesta por la señal de salida?
¿A qué se debe este fenómeno? ¿Explique con sus palabras?
Opcional (use el osciloscopio digital en la función FFT, para cada canal y observe cada gráfica)
(10)
Donde:
THD es la distorsión armónica total
Pi representa la potencia de cada Armónica
Po representa la potencia de la frecuencia fundamental
¿Qué puede decir de las gráficas encontradas al utilizar esta función en el osciloscopio?
¿A qué se debe la diferencia entre las dos gráficas anteriormente obtenidas? ¿Explique el por qué?
5.6.2 Practica No 2.
1. Realice el montaje de un circuito de amplificación de emisor común con resistencia en el emisor, con
los siguientes parámetros e implementos.
Fuente de alimentación +/-9 voltios
Generador de funciones con ajuste de offset, (señal sinusoidal de frecuencia de 1khz,
recomendado) Opcional: señal triangular.
Un transistor bipolar (deben tener en cuenta sus notas de especificaciones)
Dos resistencias de cualquier valor.(una en el emisor del transistor y la otra en el colector del
mismo )
48
Ganancia en voltaje mayor o igual a 10.
Use el osciloscopio para observar las señales de la entrada y de la salida (voltaje del colector).
Trate de superponer la señal de entrada con la salida (sin dejar a un lado el parámetro de la ganancia
y cambiando la base de voltaje de la salida en el osciloscopio). Hasta obtener la que más se acerque a
la superposición. (descalibrar).
¿Es posible sobreponer totalmente las gráficas anteriores que se presentan en el osciloscopio?
¿Qué porcentaje de la señal de entrada es superpuesta por la señal de salida?
¿A qué se debe este fenómeno? ¿Explique con sus palabras?
Opcional (use el osciloscopio digital en la función FFT, para cada canal y observe cada gráfica)
¿Qué puede decir de las gráficas encontradas al utilizar esta función en el osciloscopio?
¿A qué se debe la diferencia entre las dos gráficas anteriormente obtenidas? ¿Explique el por qué?
Escriba 3 ventajas y 3 desventajas de la PRÁCTICA 1.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________
Escriba 3 ventajas y 3 desventajas de la PRÁCTICA 2.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_______________________________________________________
Conclusiones y sugerencias.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. SEDRA & SMITH, “Microelectronic Circuits”, Ed. Oxford, 5a. Edición, 2004.
49
5.7 Laboratorio de Estabilidad
Objetivos:
Dar un acercamiento al estudiante al concepto de estabilidad mediante la utilización de circuitos.
Analizar las características de ―Ganancia‖ y ―fase‖ en un sistema de bloques retroalimentados.
Dar a conocer al estudiante algunas de las ventajas y desventajas del uso de los sistemas en
cascada en sistemas de retroalimentación.
Realizar un análisis de los conceptos de margen de fase y ganancia, como método de estabilidad.
Fomentar en los estudiantes el estudio de los diferentes dispositivos electrónicos mediante el uso
de sus hojas de especificaciones.
Buscar en los estudiantes:
o El análisis y la interpretación de los datos y cuando sea necesario diseñar experimentos
para obtener nuevos datos.
o El uso de los equipos de los laboratorios y talleres para evaluar los datos.
o Comunicación de sus ideas de forma efectiva con colegas y otros, usando lenguaje tanto
escrito como oral.
o Administrar recursos y tiempo.
LABORATORIO DE ESTABILIDAD (GUIA PARA EL ESTUDIANTE)
PRÁCTICA No. 1
CIRCUITO DE DOS AMPLIFICADORES RETROALIMENTADOS CONECTADOS EN CASCADA
OBJETIVOS
1. Analizar las características de ―Ganancia‖ y ―fase‖ en un sistema de bloques retroalimentados.
2. Identificar y verificar algunas de las propiedades de estabilidad.
3. Dar a conocer uno de los criterios que existe para la estabilidad y encontrar diferentes maneras de observarlas
mediante el uso de instrumentos en el laboratorio.
PRE-REQUISITOS
Revisar la información necesaria para el desarrollo de la práctica la cual se encuentra disponible entre otras, en
las siguientes referencias:
SEDRA & SMITH, ―Microelectronic Circuits, Ed. Oxford, 5a. Edición, 2004.
Revisar los MANUALES TÉCNICOS de los equipos a utilizar durante la práctica.
Revisar las hojas de especificaciones de los dispositivos
EQUIPOS NECESARIOS
1 Fuente de alimentación múltiple, Kikusui 7325, 7326; o Leader LPS162 o PS163. 1 DVM Fluke 8010A, 8012A, 8020; Leader LDM 852; o Fluke 77; con puntas de prueba. 1 Osciloscopio Leader LBO 520, LBO 522A, Tektronix 2213, 2215, 2235, Philips 3206, 3055, o Instek GOS-
653G.
1 Generador de Audio Leader LAG 120A, LAG 120B, o Instek GAG-810.
2 Puntas de Osciloscopio X1 y X10.
COMPONENTES NECESARIOS
3 Amplificadores operacionales LM 301.
50
Resistencias de varios valores comerciales @ 1/4 W.
Condensadores (de varios valores comerciales)
No olvide sus herramientas de trabajo. (Pinzas, pelacables, caimanes, cables etc.).
PROCEDIMIENTO
1. Realice los cálculos y montaje de un circuito de dos amplificadores operacionales conectados en
cascada (figura 1). El cual cumpla:
Ganancia algo mayor de 5 V/V
Operando siempre en región Lineal
Figura 1. Circuito de segundo orden A*β, β=1. Circuito de 2 OPAs en cascada con compensación externa, antes de la retroalimentación.
Use el osciloscopio para observar las señales de voltaje de entrada y de salida (voltaje en el pin 6 del
segundo amplificador).
Calcule y mida la frecuencia en la cual la ganancia es igual a la unidad
En la anterior frecuencia halle la fase (opcional: utilizando modo XY en el osciloscopio)
Si el factor de realimentación β=1:
¿Cuál es la margen de fase del circuito? Calculado y medido
¿Cuál es el margen de ganancia del circuito? Calculado y medido
¿Al ser realimentado el circuito con β=1, se tornará inestable el circuito?
¿Qué importancia tienen las anteriores medidas del circuito antes de realizar la realimentación?
PRÁCTICA No. 2
COMPENSACION EN FRECUENCIA
(CIRCUITO DE TRES AMPLIFICADORES RETROALIMENTADOS CONECTADOS EN CASCADA)
OBJETIVOS
1. Analizar las características de ―Ganancia‖ y ―fase‖ en un sistema de bloques retroalimentados.
2. Identificar y verificar algunas de las propiedades de estabilidad.
3. Dar a conocer uno de los criterios que existe para la estabilidad y encontrar diferentes maneras de observarlas
mediante el uso de instrumentos en el laboratorio.
4. Realizar la compensación en frecuencia de un sistema retroalimentado.
3
2
74
6
1 58
U1
LM301
3
2
74
6
1 58
U2
LM301V1VSINE
R1
R2
R3
C1
100p
C2
1000p
U1(V+)
U1(V-)
U2(V-)
U2(V+)
R4
51
PRE-REQUISITOS
Revisar la información necesaria para el desarrollo de la práctica la cual se encuentra disponible entre otras, en
las siguientes referencias:
SEDRA & SMITH, ―Microelectronic Circuits‖, Ed. Oxford, 5a. Edición, 2004.
Revisar los MANUALES TÉCNICOS de los equipos a utilizar durante la práctica.
Revisar las hojas de especificaciones de los dispositivos
EQUIPOS NECESARIOS
1 Fuente de alimentación múltiple, Kikusui 7325, 7326; o Leader LPS162 o PS163. 1 DVM Fluke 8010A, 8012A, 8020; Leader LDM 852; o Fluke 77; con puntas de prueba. 1 Osciloscopio Leader LBO 520, LBO 522A, Tektronix 2213, 2215, 2235, Philips 3206, 3055, o Instek GOS-
653G.
1 Generador de Audio Leader LAG 120A, LAG 120B, o Instek GAG-810.
2 Puntas de Osciloscopio X1 y X10.
COMPONENTES NECESARIOS
3 Amplificadores operacionales LM 301.
Resistencias de varios valores comerciales @ 1/4 W.
Condensadores (de varios valores comerciales)
No olvide sus herramientas de trabajo. (Pinzas, pelacables, caimanes, cables etc.).
PROCEDIMIENTO
1. Realice el cálculo y montaje de un circuito de tres amplificadores operacionales conectados en
cascada (figura 2). El cual debe cumplir:
Ganancia en malla abierta mayor a 15 V/V
Que opere en región lineal
Figura 2. Circuito de 3 OPAs abierto (A*β), ganancia unitaria. (β=1)
3
2
74
6
1 58
U1
LM301
3
2
74
6
1 58
U2
LM301V1VSINE
R1
R2
R3
C1
100p
C2
1000p
U1(V+)
U1(V-)
U2(V-)
U2(V+)
R4
3
2
74
6
1 58
U3
LM301
R5
R6
C3
10n
U3(V+)
U3(V-)
52
Use el osciloscopio para observar las señales de entrada y de salida (voltaje en el pin 6 del
segundo amplificador).
Calcule y mida la frecuencia en la cual la ganancia es igual a la unidad
En la anterior frecuencia halle la fase (opcional: utilizando modo XY en el osciloscopio)
Si el factor de realimentación es β=1:
¿Cuál es la margen de fase del circuito? Calcúlelo y mídalo
¿Cuál es el margen de ganancia del circuito? Calcúlelo y mídalo
¿Al ser realimentado el circuito con β=1, se tornará inestable el circuito?
¿En el anterior circuito qué representa el valor de margen de fase y el margen de Ganancia?
¿Qué importancia tienen las anteriores medidas en circuito antes de la realimentación?
2. Realimente el circuito de los tres Opas con un circuito β para obtener una margen de fase de 30º
y otro de 60º.
3. Mida la respuesta paso de los dos circuitos realimentados (puede aplicar un tren de pulsos de un
período relativamente grande para ver el efecto en el osciloscopio)
¿Cuál es la diferencia entre los circuitos compensados con un margen de fase de 30˚ y 60˚?
¿Cuál es la importancia de tener una mayor margen de fase en un circuito?
¿Cuál es la importancia de tener un mayor margen de ganancia?
Conclusiones y sugerencias.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
________________________________________
6. Resultados
Para poder determinar los conceptos que se le dificultan a los estudiantes, realizamos una encuesta a los
estudiantes de la asignatura Electrónica Analógica, que para ese momento se encontraban finalizando
semestre, es decir, ya habían visto más de tres cuartas partes de los temas de la asignatura, para verificar
qué tan ciertas eran nuestras hipótesis. Se hicieron preguntas tales como (Anexo 2):
¿Cuál de las siguientes materias le ha parecido la más complicada en lo que lleva en la carrera?
Describa el grado de dificultad de 1 a 5 donde 1 es el menor grado de dificultad y 5 el mayor
¿Cuáles de los siguientes temas del curso de Electrónica analógica le ha resultado más ―difíciles‖
de entender? Describa el grado de dificultad de 1 a 5 donde 1 es el menor grado de dificultad y 5
el mayor.
53
¿Cuáles de las siguientes causas han sido motivo de dificultad para la comprensión del tema
anteriormente escogido?
Estas son algunas de las más significativas preguntas que se le aplicaron a los estudiantes, y al analizar
los resultados obtenidos, hicieron aún más firme nuestra hipótesis, por ejemplo en la pregunta No 1, la
cual expresa lo siguiente:
¿Cuál de las siguientes materias le ha parecido la más complicada en lo que lleva en la carrera?
Describa el grado de dificultad de 1 a 5 donde 1 es el menor grado de dificultad y 5 el mayor
Dentro de las opciones de respuesta se encontraban (Circuitos eléctricos, Dispositivos electrónicos, Física
de semiconductores, Electrónica Analógica y otras), que son asignaturas que los estudiantes ya han
cursado, pertenecen al núcleo común, y todas están en la misma línea de ―circuitos electrónicos‖ del
programa. En la figura 10 podemos observar los resultados a esta pregunta.
Figura 8. Distribución normal de los datos de la pregunta No 1.
De la cual podemos inferir, y con ayuda de los resultados, que más del 90% de los encuestados piensan
que Electrónica Analógica (línea morada) presenta mayor dificultad para ellos. Lo que a primera vista, nos
hacía pensar que estábamos en la dirección correcta. Luego, dentro de la misma encuesta, en el resultado
de la pregunta No 2. La cual decía:
¿Cuáles de los siguientes temas del curso de Electrónica analógica le han resultado más “difíciles” de
entender? Describa el grado de dificultad de 1 a 5 donde 1 es el menor grado de dificultad y 5 el mayor
Con opción de respuesta: Análisis en frecuencia, Retroalimentación, Estabilidad, Amplificadores
operacionales y sus especificaciones, Osciladores armónicos, Etapas amplificadoras de potencia para
audiofrecuencia y Circuitos sintonizados, temas de la asignatura Electrónica Analógica, según el syllabus
de la Carrera. En efecto, al realizar los análisis nos encontramos con que un 90% de los estudiantes
contestaron que el tema que más se le dificultaba era Retroalimentación. De la misma manera, un 90% de
los encuestados contestaron que el tema que también se les dificultaba era estabilidad (donde sus
respuestas oscilan desde 3 hasta 5) como se puede observar en la figura 11.
54
Figura 9. Distribución normal de los datos de la pregunta No 2
Es interesante examinar la anterior gráfica y los resultados y encontrar que a la gran mayoría de los
estudiantes, los temas de la asignatura en cuestión les presentan mucha dificultad de entender. No
obstante, los que más se destacan son Retroalimentación y Estabilidad (líneas roja y verde
respectivamente), lo que nos lleva a tomar la decisión de escoger estos temas para la creación de una serie
de actividades en pro del entendimiento de estos temas.
Paralelamente, y para tener más puntos de vista con relación a esta dificultad encontrada en los estudiantes
nos dispusimos a diseñar una encuesta para los docentes que habían dictado la asignatura Electrónica
Analógica o tenían alguna experiencia en ella con preguntas como (Anexo 1):
¿Dé cuales de las siguientes asignaturas ha sido docente? Conteste la pregunta teniendo en cuenta:
(0 si no la ha dictado; 1 Si la ha dictado una vez; 2 si la ha dictado 2 veces; 3 si la ha dictado 3
veces o más.)
¿En las siguientes asignaturas pertenecientes a la carrera, cuál cree usted que es el rendimiento
académico por parte de los estudiantes, en los últimos 3 años (en cuanto a las notas y a la
comprensión de los conceptos que allí se presentan)? Describa el grado de rendimiento de 1 a 5,
donde 1 es el menor grado de rendimiento y 5 el mayor.
De acuerdo a su percepción como docente de electrónica analógica, valore el grado de dificultad
que ha observado en los estudiantes en relación con los siguientes temas. Describa el grado de
dificultad de 1 a 5, donde 1 es el menor grado de dificultad y 5 el mayor.
Las anteriores son algunas de las preguntas realizadas a tres docentes pertenecientes al Departamento de
Electrónica de la Universidad, la totalidad de la encuesta se puede encontrar en el (anexo 1). A partir de
esto realizamos un análisis de los resultados de las preguntas, como por ejemplo la pregunta No 1 que
decía: ¿En las siguientes asignaturas pertenecientes a la carrera, cuál cree usted que es el rendimiento
académico por parte de los estudiantes, en los últimos 3 años (en cuanto a las notas y a la comprensión
de los conceptos que allí se presentan)? Describa el grado de rendimiento de 1 a 5, donde 1 es el menor
grado de rendimiento y 5 el mayor. Con las opciones de respuesta: Circuitos eléctricos, Dispositivos
electrónicos, Electrónica no lineal, Electrónica analógica, Otras. Que se puede ver representado en la
figura 12.
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
1 2 3 4 5
Fre
cuen
cia
Ponderación
Distribución normal de los datos de la
pregunta No 2 ANALISIS EN FRECUENCIA
RETROALIMENTACION
ESTABILIDAD
AMPLIFICADORES
OPERACIONALES Y SUS
ESPECIFICACIONESOSCILADORES
ARMONICOS
ETAPAS AMPLIFICADORAS
DE POTENCIAS PARA
AUDIOFECUENCIA
55
Figura 10. Resultados de la pregunta No 1 (docentes)
Como se ve en la figura 12, y teniendo en cuenta los resultados de la encuesta, la mayoría de los docentes
opinan que el rendimiento de los estudiantes en la asignatura de Electrónica Analógica es más bajo que en
las otras asignaturas (línea morada), conviene sin embargo advertir que, la encuesta en algunos ítems no
fue contestada por el no conocimiento de los docentes en algunas asignaturas. De igual modo, y para
seguir explorando la encuesta realizada a los docentes, en la pregunta No 2 la cual se escribió:
2. De acuerdo a su percepción como docente de electrónica analógica, valore el grado de dificultad que
ha observado en los estudiantes en relación con los siguientes temas. Describa el grado de dificultad de
1 a 5, donde 1 es el menor grado de dificultad y 5 el mayor.
En donde, ellos tenían las opciones de respuesta: Análisis en frecuencia, Retroalimentación, Estabilidad,
Amplificadores operacionales y sus especificaciones, Osciladores armónicos, Etapas amplificadoras de
potencia para audiofrecuencia y Circuitos sintonizados, temas de la asignatura Electrónica Analógica,
según el syllabus de la Carrera. Podemos observar en la figura 13, la tendencia de los docentes hacia el
pensamiento, dada su experiencia, que los estudiantes tienen mayores dificultades en varios de los temas,
pero con más énfasis en: Retroalimentación y Estabilidad (líneas roja y verde respectivamente), por lo que
se encuentran más hacia la derecha de la gráfica.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
1 2 3 4 5
Fre
cuen
cia
Ponderación
Resultados de la pregunta No 1 (docentes)
circuitos electricos
dispositivos electronicos
electronica no lineal
electronica analogica
56
Figura 11. Resultados de la pregunta No 2 (docentes)
En esta gráfica se puede apreciar que el 70% de los docentes encuestados piensan que los estudiantes
tienen dificultades en la mayoría de los temas como ya lo habíamos dicho anteriormente, pero es aquí en
donde nosotros tomamos la decisión de escoger los temas en los que los estudiantes tienen mayor
dificultad de comprensión, teniendo en cuenta, el análisis de las pregunta No 2 de la encuesta hecha a los
estudiantes y el análisis de la pregunta No 2 de la encuesta realizada a los docentes.
De la misma manera como hicimos un análisis detallado de las preguntas 1 y 2 de las encuestas realizadas
a los estudiantes y a los docentes, podemos encontrar en la pregunta No 5 realizada a los estudiantes y en
la pregunta No 5 de la encuesta hecha a los docentes en la Tabla 13 y 14, que los laboratorios que han
contribuido en menor grado a una mejor comprensión de los temas, son los de Retroalimentación,
Estabilidad, Etapas amplificadoras de potencia para audiofrecuencia y Osciladores Armónicos.
TABLA 13 (Análisis de la pregunta No 5)(Estudiantes)
Media Desviación estándar
ANALISIS EN FRECUENCIA 3.4 1.27
RETROALIMENTACION 2.7 1.45
ESTABILIDAD 2.15 1.14
AMPLIFICADORES
OPERACIONALES Y SU
ESPECIFICACIONES 2.95 1.54
OSCILAORES ARMONICOS 3.15 1.66
ETAPAS APLIFICADORAS DE
POTENCIA PARA
AUDIOFRECUENCIA 2.8 1.36
CIRCUITOS SINTONIZADOS 3.4 1.64
Tabla 13. Análisis de los resultados dados por los estudiantes.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1 2 3 4 5
Fre
cuen
cia
Ponderación
Resultados de la pregunta No 2 (docentes)ANALISIS EN FRECUENCIA
RETROALIMENTACION
ESTABILIDAD
AMPLIFICADORES
OPERACIONALES Y SUS
ESPECIFICACIONESOSCILADORES
ARMONICOS
ETAPAS AMPLIFICADORAS
DE POTENCIAS PARA
AUDIOFECUENCIA CIRCUITOS SINTONIZADOS
57
TABLA 14 (Análisis de la pregunta No 5)(Docentes)
Media Desviación estándar
ANALISIS EN FRECUENCIA 3.5 2.12
RETROALIMENTACION 2.5 0.71
ESTABILIDAD 3 1.41
AMPLIFICADORES
OPERACIONALES Y SU ESPECIFICACIONES 3.5 0.71
OSCILAORES ARMONICOS 3 1.41
ETAPAS APLIFICADORAS DE
POTENCIA PARA
AUDIOFRECUENCIA 3 1.41
CIRCUITOS SINTONIZADOS 3.5 2.12
Tabla 14. Análisis de los resultados dados por los docentes.
Parece claro que de acuerdo al análisis de las preguntas anteriores podría ser necesario un cambio en los
laboratorios de los temas expuestos anteriormente, para que se pueda lograr una mejor comprensión por
parte de los estudiantes de dichos temas, sin embargo nosotros nos enfocaremos a los temas de
Retroalimentación y Estabilidad, por las razones expuestas en el análisis de las anteriores preguntas a esta.
También cabe comparar los resultados de las preguntas No 6 en ambos casos, en donde se pregunta sobre la
frecuencia en la cual los estudiantes consultan la bibliografía propuesta para el estudio de los temas de la
asignatura (Ver syllabus de la asignatura). Pregunta que se redacto de la siguiente manera, para los
estudiantes:
¿Qué tanto consulta los siguientes libros? Donde 0 es que nunca lo ha consultado y 5 que lo consulta
mucho
Y para los docentes:
¿Qué tanto los estudiantes han consultado los siguientes libros? Donde 0 es que nunca lo han consultado
y 5 que lo han consulta mucho. NS no sabe.
En donde ambas tenían las opciones de respuesta:
GRAY, P.E. and MEYER, R.G. Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, 3 ed.
MILLMAN, J. and HALKIAS, C.C. Integrated Electronics: analog and digital circuits systems.
MILLMAN, J. and TAUB, H. Pulse, Digital and Switching Waveforms.
SCHILLING D.L y BELOVE, C. Circuitos electrónicos discretos e integrados. 2 ed.
SEDRA and SMITH. Microelectronics Circuits.
El resultado de estas preguntas lo podemos encontrar en las siguientes tablas
TABLA 15 (Análisis de la pregunta No 6)(Docentes)
Media Desviación estándar
GRAY, P.E and MEYER,R.G 2.5 0.71
MILLMAN,J and HALKIAS 0.5 0.71
MILLAN,J and TAUB 0 0.00
SCHILLING D.L.y BELOVE 2.5 1.53
SEDRA and SMITH 5 0.00
Tabla 15. Análisis de la pregunta No 6 realizada a los docentes.
58
TABLA 16 (Análisis de la pregunta No 6)(Estudiantes)
Media Desviación estándar
GRAY, P.E and MEYER,R.G 1.45 2.04
MILLMAN,J and HALKIAS 0.65 1.39
MILLAN,J and TAUB 0 0.00
SCHILLING D.L.y BELOVE 0.05 0.22
SEDRA and SMITH 4.45 0.76
Tabla 16. Análisis de la pregunta No 6 realizada a los estudiantes.
Puede afirmarse de las anteriores tablas, a primera vista que los estudiantes consultan muy poco los textos
predispuestos para la asignatura, excepto por el libro de Sedra and Smith, hecho que deja ver, la necesidad
de ampliar el material bibliográfico con el fin de motivar al estudiante a la lectura e investigación para la
comprensión de los temas que hemos expuesto a lo largo de este capítulo.
Además, de las anteriores respuestas, la pregunta No 3 realizada a los estudiantes nos podría ayudar para
sustentar nuestra tesis (anexo 2). La cual dice:
¿Cuáles de las siguientes causas han sido motivo de dificultad para la comprensión del tema
anteriormente escogido?
Con las opciones de respuesta: Falta de bibliografía, No le entiende al profesor, No encuentra ejemplos
que le ayuden a entender el tema, El tiempo que le dedica en clase a la comprensión del tema es muy
poco, Falta de estudio de mi parte o inasistencia a las clases, Otra causa. Las respuestas se pueden
evidenciar en el siguiente gráfico:
Figura 12. Resultados de la pregunta No 3(estudiantes).
Del grafico anterior podemos deducir que el 90% de los que contestaron esta encuesta no encuentran
ejemplos que les ayuden a la comprensión del tema. Lo cual evidencia la necesidad de realizar material de
02468
101214161820
FALTA DE BIBLOGRAFIA
NO LE ENTIENDE AL PROFESOR
NO ENCUENTRA EJEMPLOS QUE LE AYUDEN A ENTENDER EL
TEMA
EL TIEMPO QUE LE DEDICA EN
CLASE A LA COMPRESION DEL TEMA ES MUY POCO
FALTA DE ESTUDIO DE MI
PARTE O INASISTENCIA A
LAS CLASES
OTRA
59
apoyo tanto teórico como práctico, para que los estudiantes tengan herramientas de investigación en los
temas que más se les dificulta entender. Del mismo modo, darle opciones de actividades a los docentes
para que las puedan realizar con sus estudiantes.
Por otro lado se puede observar en las respuestas de los estudiantes de la pregunta No 4 en la encuesta
(anexo 2) que el 70%de ellos piensan que las actuales prácticas de laboratorio SI ayudan a aclarar la teoría
vista en clase y solo un 20% de ellos piensan que no, como se puede ver en la grafica siguiente:
Figura 13. Resultados de la pregunta No 4 (estudiantes).
No obstante, en la pregunta No 8 de la encuesta hecha a los estudiantes (anexo 2) se puede evidenciar una
confusión y falta de decisión al responder, que se puede ver en la figura 16 de distribución normal.
Figura 14. Gráfica de distribución normal de las respuestas de los estudiantes a la pregunta No 8.
Sin embargo lo que sí se puede afirmar de los anteriores resultados es que el 80% de los estudiantes
contestaron entre 1y 3 al ítem de estabilidad, comprobando la hipótesis que teníamos y por lo tanto uno de
los propósitos de este proyecto.
Por último queremos analizar las respuestas que dieron los estudiantes en la pregunta 10 de la encuesta
(anexo 2), la cual se puede observar en la figura 17:
0
2
4
6
8
10
12
14
16
SI NO EN OCASIONES ALGO
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0 1 2 3 4 5
ANALISIS EN FRECUENCIA
RETROALIMENTACION
ESTABILIDAD
AMPLIFICADORES
OPERACIONALES Y SUS
ESPECIFICACIONES
OSCILADORES ARMONICOS
60
Figura 15. Gráfica de distribución normal de las respuestas de los estudiantes a la pregunta No 10
De la que podemos inferir que más del 70% de los estudiantes contestaron que las herramientas como los
libros de consulta le ayudan a entender mejor los temas vistos en clase, respuesta dada con una media y
desviación de (3.3 y 1.080935268 respectivamente), además se puede ver que más del 70% de los
estudiantes contestaron que los apuntes de clase eran los que más le ayudaban a entender los temas vistos
en clase con una media y desviación en los datos de (3.85 y 1.089422831 respectivamente). De lo cual
podemos intuir que los estudiantes entienden los temas vistos en clase cuando realizan algún proceso de
escritura y de lectura.
Hasta aquí hemos mostrado todos los resultados con relación a la escogencia de los temas y la pertinencia
del proyecto, de ahora en adelante mostraremos los resultados de la algunas de las diferentes actividades
que hemos propuesto en el capitulo anterior.
Los resultados de la actividad diagnóstico, son debidos a las pruebas que les hicimos a los estudiantes de
Dispositivos Electrónicos que en ese momento se encontraban cursando la asignatura. Sin embargo no se
les aplico la totalidad de la actividad sino la segunda parte, es decir, enfocados hacia el estudio de los
estilos de aprendizaje y los tipos de pensamiento. Como ya es del conocimiento del lector el objeto de
estudio, no ahondaremos en ello sino que solo nos limitaremos en este apartado a mostrar los resultados y
análisis de las pruebas:
La primera prueba que se realizó a los estudiantes de dispositivos electrónicos fue la de tipos de
pensamiento (Anexo 4), los resultados de esta, luego de utilizar la forma de interpretación anteriormente
expuesta en la actividad fueron:
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0 1 2 3 4 5
SIMULACION EN COMPUTADOR
LIBROS DE CONSULTA
APUNTES DE CLASE
LABORATORIOS
OTRAS
61
Figura 16. Total de respuestas según interpretación
Int
Amarillo 37 1+
Rojo 37 1+
Verde 33 1
Azul 36 1 Tabla 17. Interpretación de los datos del cuestionario No 1.
De la anterior gráfica, tabla y las respuestas, podemos deducir que más del 70% de los estudiantes
contestaron más de 37 en el tipo de pensamiento amarillo, lo cual nos muestra que tienen una fuerte
preferencia por este tipo de pensamiento. Los de este tipo de pensamiento se centran en el pensamiento
holístico, intuitivo, integrador y sintetizador, los estilos de aprendizaje predominantes son el visual-
espacial y el lógico matemático. Como ya lo habíamos evidenciado en los resultados del anterior
cuestionario. Las estrategias didácticas más efectivas para este tipo de pensamiento son el aprendizaje
vivencial-simulación, el aprendizaje basado en problemas y el juego de rol. Se debe tener precaución con
los tutoriales y la cátedra magistral-exposición.
De la misma manera, más del 75 % de los estudiantes contestaron más de 37 en el tipo de pensamiento
rojo, lo cual nos muestra que tienen una gran preferencia por este tipo de pensamiento. Los de este tipo de
pensamiento se enfocan en el pensamiento emocional, relacional, interpersonal y afectivo. Los estilos de
aprendizaje predominantes son el visual-espacial, el lógico-matemático y el kinestésico. Las estrategias
didácticas más efectivas son el aprendizaje colaborativo, los juegos de rol y los casos de estudio. Se debe
tener precaución con el aprendizaje vivencial-simulación y los tutoriales.
La segunda prueba fue el cuestionario (Anexo 3) que trata sobre los estilos de aprendizaje. A continuación
analizaremos los resultados de este.
62
Figura 17. Resultados de los estudiantes en el cuestionario Estilos de aprendizaje.
Figura 18. Respuestas de las mujeres al cuestionario Estilos de aprendizaje.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
7a 6a 5a 4a 3a 2a 1a 0 1b 2b 3b 4b 5b 6b 7b
No
de
est
ud
ian
tes
Ponderación
ESTILOS DE APRENDIZAJE
ACTIVO
REFLEXIVO
SENSORIAL
INTUITIVO
VISUAL
VERBAL
SECUENCIAL
GLOBAL
00.5
11.5
22.5
33.5
4
TOTAL MUJERES
TOTAL MUJERES
63
Figura 19. Respuestas de los hombres al cuestionario Estilos de aprendizaje
En la figura 19 se puede evidenciar que más del 70% de los encuestados tienen una tendencia fuerte por el
estilo de aprendizaje visual. Al mismo tiempo, al observar las respuestas dadas por las mujeres se puede
inferir de los datos de la figura 20 que el 100% de ellas tienen una tendencia muy marcada hacia el
aprendizaje visual, en los hombres en la figura 21 se puede ver que más del 50% de ellos tienden a
aprender visualmente. Por lo tanto, son estudiantes que tienden a retener y comprender mejor nueva
información cuando es expuesta por medio de imágenes, diagramas, tablas, líneas de tiempo, películas y
demostraciones.
Por otro lado, se puede visualizar de las gráficas (figura 20 y Figura 21) que los hombres, son más activos
que las mujeres, ya que más del 60% de los hombres encuestados tienen una tendencia hacia este estilo de
aprendizaje, al contrario de las mujeres, ya que según la figura 20 no tienen una tendencia definida hacia
otro estilo de aprendizaje que no sea el visual. Cabe añadir, que los aprendices activos son los que evalúan
las ideas, diseñan y continúan con los experimentos y encuentran soluciones a sus experimentos, es decir,
son las personas que toman decisiones y organizan el trabajo. Para este caso en particular los hombres.
También podemos observar que se tiene una leve pero importante tendencia al aprendizaje intuitivo, ya
que más del 70% de los estudiantes encuestados así lo demuestran, desde este punto de vista la mayoría de
ellos son estudiantes que aprenden a partir de particularidades (observaciones, medidas, datos), hacia
generalidades (leyes, teorías, reglas). En conclusión ellos aprenden mejor con actividades de juego de
roles, manipulación de objetos, laboratorios y ejemplos de las diversos conceptos que debe saber un
ingeniero.
Los anteriores resultados nos dan un indicio de cómo es el proceso de aprendizaje y el pensamiento de los
estudiantes los cuales vamos a tener a lo largo del semestre, y por lo tanto podremos construir actividades
acorde a sus cualidades. Siguiendo por esta vía, la primera actividad en ser puesta a prueba es la de
retroalimentación la cual podrán observar más detalladamente en el (anexo 8) y los resultados que los
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
TOTAL HOMBRES
TOTAL HOMBRES
64
estudiantes pudieron realizar en el (anexo 9). Cabe recordarle al lector que esta prueba se le realizó a un
grupo de 8 estudiantes de la Fundación de Educación san José el día 30 de octubre de 2011 entre las
2:30pm y las 6:00 pm. Al realizar la prueba los estudiantes se dividieron en dos grupos de 4 estudiantes y
consignaron la información en las tablas, algunas de las cuales podrá ver como ejemplo, las otras las podrá
encontrar en el (anexo 10):
Ejemplo primera práctica
Tabla para la primera Práctica
Grupo 1
número de
intentos
Cantidad de
pasos
plantilla
número
Distancia
de la cinta
1 3 40 95cm
2 3 40 17cm
3 3 40 23cm
4 3 40 37.5cm
5 3 40 22cm
6 3 40
7 3 40
8 3 40
Tabla 18. Datos tomados por los estudiantes grupo 1.
Tabla para la primera Práctica
Grupo 2
número de
intentos
Cantidad de
pasos
plantilla
número
Distancia
de la cinta
1 3 30 13cm
2 3 30 2cm
3 3 30 1cm
4 3 30 0cm
5 3 30 2cm
6 3 30 3cm
7 3 30 5cm
8 3 30 5cm Tabla 19. Datos tomados por los estudiantes grupo 2.
65
Se puede deducir de las instrucciones de la actividad y de la prueba realizada, que los estudiantes
necesitan más imágenes, más diagramas y no solo instrucciones escritas o verbales, ya que al estar dentro
de la actividad, ellos realizaban preguntas con relación a las funciones, lo que concuerda con la teoría del
estilo de aprendizaje visual. Otro resultado importante es, que los estudiantes que realizaron esta prueba
no podían establecer una orientación, es decir definir cuál era el lado positivo y negativo con relación a la
cinta y el integrante que se encontraba vendado, razón por la cual no escogían bien el sentido del ángulo
(positivo o negativo), problema que ellos mismos identificaron y expresaron (ver anexo 9).
En uno de los grupos cuando realizaron la gráfica de la distancia versus el numero de intentos, en la última
gráfica (ver anexo 9 gráficas) se puede observar un resultado parecido al que se puede simular en el
software (anexo 6) con un sistema de primer orden con constante de tiempo igual a 10 y ganancia 1.
Además, de las gráficas se puede evidenciar en las respuestas, la similitud que los estudiantes hacen con
sistemas complejos de retroalimentación como: las torres de control, GPS, sistemas aeronáuticos entre
otros, como allí ellos lo exponen. En cuanto a problemas al conseguir el objetivo de la actividad, ellos
contestaron que era por problemas de desorientación con respecto a los ejes (x, y), lo que deja ver que
necesitan una actividad previa sobre coordenadas, también contestaron que el problema era porque sus
puntos de llegada eran dados por unos datos no siempre exactos, porque sus pasos no eran exactos.
A la pregunta No 5 de la actividad de retroalimentación:
Teniendo en cuenta los anteriores experimentos, ¿En cuál se cumplió mejor el objetivo de la actividad?
Justifique sus respuestas.
Ellos dan a conocer dos respuestas totalmente diferentes, uno de los grupos contesto ―en el último
experimento por que se tenían unos parámetros que estaban dados como una la formula. Por lo que nos
daban los datos más exactos‖. El otro grupo contesto: ―en el primero ya que estuvo más cerca al eje x
cada paso, gracias a que solo utilizo un ángulo de (60)‖. De lo que podemos inferir que la respuesta del
primer grupo se debe a una realización de la actividad como la esperábamos, en cambio el otro grupo
cometió algunos errores que hicieron que la actividad tomara otro rumbo.
Debido a algunos problemas de tiempo y disposición no pudimos realizar más pruebas, sin embargo
pudimos realizar las prácticas de laboratorio obteniendo los siguientes resultados. Como primera medida
mostraremos los datos obtenidos al realizar el laboratorio de retroalimentación.
Para empezar, montamos el circuito de un transistor y una resistencia en colector en una protoboard (ver
figura 22), luego se dará a conocer algunos de los resultados físicos obtenidos utilizando un osciloscopio
digital suministrado por el laboratorio de la universidad.
66
Teniendo en cuenta el siguiente esquemático
Figura 20. Esquemático del emisor común sin resistencia en el emisor.
Los resultados de la ganancia se pueden observar en la siguiente tabla y figura:
Experimental Teórica Error
Ganancia 11V/V 18V/V 38% Tabla 20. Datos experimentales y teóricos de la práctica de retroalimentación, emisor común sin resistencia en el emisor.
La figura 23 muestra la salida (verde) y la señal de entrada (amarilla) una señal sinusoidal a una
frecuencia de 1.2khz
Q12N2222
V19V
V2VSINE
VO=0.555
VA=0.208
FREQ=1200
R4500
67
Figura 21. Gráfica de la salida de un emisor común sin resistencia en el emisor y con resistencia en el colector de 500Ω.
En donde podemos evidenciar la diferencia entre las dos señales debido a la falta de linealidad del
circuito, de la misma manera realizamos dos mediciones, una el porcentaje de la señal que puede ser
superpuesta de la señal de entrada por la señal de salida. Que es aproximadamente un 70%, aunque para
la medición también podemos utilizar los osciloscopios digitales y su función FFT (transformada de
Fourier) (ver figura 24):
Figura 22. FFT de la señal de salida en el colector del emisor común.
La cual se puede comparar con la figura 25.
Figura 23. FFT de la señal de entrada al emisor común
68
Figura 24. Comparación de distorsión entre la señal de entrada y la de salida del colector.
THD más con relación a la original
Ahora se realiza la práctica No 2 emisor común con resistencia en el emisor como se muestra en la figura
27.
Figura 25. Circuito emisor común con resistencia en el emisor.
Q12N2222
V19V
V2VSINE
VO=0.555
VA=0.208
FREQ=1200
R46k
R11k
69
Los resultados de la ganancia se pueden observar en la tabla 21y figura 28:
Experimental Teórica Error
Ganancia 4V/V 6V/V 33% Tabla 21. Datos teóricos y experimentales de la práctica de retroalimentación, emisor común con resistencia en el emisor.
Con las gráficas de ganancia y FFT:
Figura 26. Salida del emisor común con resistencia en el emisor de 1k y la FFT.
En la figura 28 se puede inferir que la señal de salida tiene menos distorsión y se intenta parecer más a la
señal de entrada. Como resultados finales tenemos que la retroalimentación reduce la distorsión de la señal
de entrada con la señal de salida en el caso de emisor común, que colocar una resistencia en el emisor del
circuito produce una independencia de la ganancia con la corriente de base.
THD≈3% con relación a la original.
Por último el laboratorio de Estabilidad, del cual los resultados se presentaran de la misma forma en la que
presento el laboratorio de retroalimentación.
70
Practica No 1
Figura 27. Circuito con dos Opas para medición de margen de fase y ganancia.
Resultados de las medidas
Figura 28. Gráfica salida y entrada del circuito en ganancia unitaria.
Fase aproximadamente igual a 72 por lo tanto el circuito (a*β) es estable antes de retroalimentar.
El circuito nunca se vuelve inestable.
Sin embargo se tiene un error en la medición debido al slew rate de los OPAs por tal motivo, la
ganancia se debe ajustar teniendo en cuenta este parámetro que se encuentra en las hojas de
especificaciones del dispositivo, en este caso el lm301.
El margen de fase es igual a 108.
La gráfica como apoyo para hallar la fase.
3
2
74
6
1 58
U1
LM301
3
2
74
6
1 58
U2
LM301V1VSINE
R1
30k
R2
10k
R3
20k
C1
100p
C2
1000p
U1(V+)
U1(V-)
U2(V-)
U2(V+)
R4
10k
71
Figura 29. Lissajouss del circuito de 2 OPAs
En esta figura también se puede observar el problema en slew rate del circuito, ya que para poder hacer la
comparación de las dos fases se necesitan dos señales sinusoidales.
Práctica No 2.
Para realizar esta práctica fue necesario remitirse a las hojas de especificaciones del amplificador
operacional LM 301, el cual puede ser compensado externamente.
Figura 30. Esquemático circuito de 3 OPAs compensado externamente.
Que también se puede ver como un diagrama de bloques determinado por su ganancia y por lo polos de
cada circuito como se muestra en la figura 33:
Figura 31. Modelo del bloque A. determinado por sus polos y su ganancia.
3
2
74
6
1 58
U1
LM301
3
2
74
6
1 58
U2
LM301V1VSINE
R1
30k
R2
R3
20k
C1
100p
C2
1000p
U1(V+)
U1(V-)
U2(V-)
U2(V+)
R4
10k
3
2
74
6
1 58
U3
LM301
R5
R6
60k
C3
10n
U3(V+)
U3(V-)
R710k
Transfer Fcn 2
6
s+1000
Transfer Fcn 1
2
s+15000
Transfer Fcn
3
s+200000
72
Y para este caso el bloque β es:
Figura 32. Bloque β del sistema para β=1
Figura 33. Ganancia circuito de tres OPAs.
R810k
73
Figura 34. Gráfica en el osciloscopio de la salida (verde) y la entrada (amarillo) ganancia unitaria.
En la figura 36 se puede evidenciar el mismo problema de slew rate anteriormente cometido para la
medición.
La fase es de -51 por lo tanto el circuito NO tiene margen de fase, se necesita realizar una compensación
Margen de fase de 45
Figura 35. Circuito β para la compensación.
U2(V+)
R810k C4
2.2u
74
Figura 36. Gráfica de la salida y la entrada ganancia unitaria margen de fase de 45.
Margen de fase de 60 no se alcanzo los polos están demasiado cerca.
Figura 37. Gráfica lisajouss con margen de fase de 45.
La figura 39 fue tomada del osciloscopio digital, se presenta este fenómeno debida a la frecuencia del
circuito.
75
Margen de fase de 60 no se alcanzo
El circuito β que se utilizo fue:
Figura 38. Circuito β para la compensación en margen de fase de 51.
Figura 39. Gráfica de margen de fase de 51.
Donde la figura 41 es tomada de un osciloscopio digital al cambiar la base de voltaje, e l espejismo de una
señal rectificada es debido a cuestiones del osciloscopio
R810k C4
10u
76
7. Conclusiones.
Queda claro que dentro de las asignaturas de la línea de circuitos electrónicos, las nociones que se
presentan en Electrónica analógica presentan mayor dificultad a los estudiantes.
La dificultad que tienen los estudiantes en los diferentes temas de la asignatura Electrónica
analógica se deben a diferentes factores pero en especial a la falta de ejemplos para entender los
temas.
La tendencia en los estilos de aprendizaje de la mayoría de los estudiantes que contestaron los
cuestionarios son visual, activo e intuitivo. Dato importante que nos da una base para el diseño de
actividades para la comprensión de los temas de cualquier asignatura.
La tendencia en los tipos de pensamiento de los estudiantes de ingeniería Electrónica es a un
pensamiento Amarillo y Rojo. Es decir, que son personas que gustan de las actividades tales como
los juegos de rol, laboratorios, entre otros.
Existe una clara tendencia por parte de las mujeres hacia el aprendizaje visual, de la misma
manera que los hombres, sin embargo los hombres también tienen una clara tendencia hacia el
aprendizaje activo. Razón por la cual se recomienda realizar presentaciones, diagramas, tablas,
gráficas. También se recomienda la utilización de laboratorios, juegos de roles y se sugiere evitar
las exposiciones catedráticas frecuentes.
Existe una clara tendencia por los estudiantes hacia los pensamientos rojo y amarillo, los cuales
son congruentes con los estilos de aprendizaje visual y activo. Por lo tanto es recomendable
realizar actividades en donde los estudiantes investiguen y puedan dar razón de las cosas que
investigan, y expongan sus ideas mediante la utilización de herramientas (flash, power-point, entre
otros).
Se deben tomar en cuenta las hojas de especificaciones de los dispositivos a trabajar en los
laboratorios, para que no se presenten errores tales como paso en la práctica de estabilidad con el
slew rate.
Los resultados obtenidos nos dieron pautas para la construcción de actividades para la
comprensión de los tema de retroalimentación y estabilidad tales como la actividad de
retroalimentación, la actividad de estabilidad, que se tratan de un juego de roles que debe cumplir
un grupo para lograr un objetivo. También construimos dos laboratorios para los mismos temas.
Además de las anteriores actividades propusimos una actividad de lectura la cual se puede realizar
por medio de la plataforma blackboard.
Los resultados de los estilos de pensamiento nos deja una cuestión inquietante. ¿será que la nueva
generación de estudiantes debido al contacto con lo medios, han desarrollado aun más el
aprendizaje visual?
Según estudios [34] las mujeres tienen una fuerte tendencia hacia el estilo de aprendizaje verbal,
no obstante, en los resultados fue todo lo contrario, ¿tal vez por la cantidad de la muestra?. Sin
embargo queda abierta la pregunta para una investigación, que abarque los estilos de aprendizaje
de la mujer en ingeniería.
77
8. Sugerencias
El orden de las actividades depende de la necesidad que el docente vea en los estudiantes. No es
necesario realizar una tras de otra.
Realizar una investigación minuciosa sobre los diferentes estilos que tienen los estudiantes de
Ingeniería Electrónica, para tener insumos en la realización de actividades para la enseñanza de la
misma.
Antes de realizar, la actividad de retroalimentación, se debe considerar realizar una actividad de
ubicación espacial y geométrica. Para que el estudiante no tenga problemas de ubicación en la
actividad.
Para evitar que el slew rate nos determine la medida, mirar las hojas de especificaciones de los
materiales a utilizar.
Usar un osciloscopio digital para la medida de distorsión, como alternativa al uso del analizador
de distorsión.
Dar una breve explicación sobre la descomposición de una señal en términos de su transformada
de Fourier.
9. Bibliografía y fuentes de información
1. Disponible en: http://www.eltiempo.com/archivo/documento/CMS-9430484
2. Diseño de instrumentos didácticos para aprendizaje activo basado en teoría de colores. Memorias
―El profesor de ingeniería, profesional de la formación de ingenieros‖. XXVII Reunión Nacional
y VI Encuentro Iberoamericano, Cartagena de Indias (Colombia), Octubre de 2007.
3. Herrmann International en línea: http://www.hbdi.com/ [consultado Mayo 22, 2007].
4. Rico, Luis (1997). Consideraciones sobre el currículo de matemáticas para educación
secundaria. En Rico, L.; Castro, E.; Castro, E.; Coriat, M.; Marín, A.; Puig, L.; Sierra, M.; Socas,
M.M. (Eds.), La educación matemática en la enseñanza secundaria (pp. 15-38). Madrid: ice -
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5. Learning and Teaching Styles In Engineering Education, Richard M. Felder, Linda K. Silverman.
Institute for the Study of Advanced Development. Engr. Education, 78(7), 674–681 (1988).
6. Felder, R.M. and L.K. Silverman, ―Learning Styles and Teaching Styles in Engineering
Education,‖ Presented at the 1987. Annual Meeting of the American Institute of Chemical
Engineers, New York, Nov. 1987.
7. Tomado del curso de formación de docentes de ingeniería realizado en la Universidad javeriana
de Bogotá julio de 2011.
8. Jung, C.G., Psychological Types, Princeton University Press, Princeton, N.J. 1971. (Originally
published in 1921.)
9. McCaulley, M.H., ―Psychological Types of Engineering Students— Implications for Teaching,‖
Engineering Education, vol. 66, no. 7, Apr. 1976, pp. 729-736.
10. Barbe, WB. and M.N. Milone, ―What We Know About Modality Strengths,‖ Educational
Leadership, Feb. 1981, pp. 378-380.
11. Richardson, J., Working With People, Associate Management Inst., San Francisco, Calif., 1984.
12. Stice, J.E., ―Using KoIb’s Learning Cycle to Improve Student Learning,‖ Engineering Education,
vol. 77, no. 5, Feb. 1987, pp. 291-296.
13. Taba, H., Teaching Strategies and Cognitive Functioning in Elementary School Children,
U.S.O.E. Cooperative Research Project No. 2404, San Francisco State College, San Francisco,
Calif., 1966.
14. McConnell, T.R., ―Discovery Versus Authoritative Identification in the Learning of Children,‖
Studies in Education, 2(5), 13-60 (1934).
78
15. Swenson, E.J., et al., ―Organization and Generalization as Factors in Learning, Transfer, and
Retroactive Inhibition,‖ Learning Theory in School Situations, University of Minnesota Press,
Minneapolis, Minn., 1949.
16. Lahti, A.M., ―The Inductive-Deductive Method and the Physical Science Laboratory,‖ Journal of
Experimental Education, vol. 24, 1956, pp. 149-163. Cited in MeKeachie, W. J., Teaching Tips
(7th edit.), Heath, Lexington, Mass., 1978, p. 33.
17. Chomsky, N., Language and Mind, Harcourt, Brace and World, New York, 1968.
18. Piaget, J., Science of Education and the Psychology of the Child, Orion Press, New York, 1970.
19. Dunn, R. and M. Carbo, ―Modalities: An Open Letter to Walter Barbe, Michael Milone, and
Raymond Swassing,‖ Educational Leadership, Feb. 1981, pp. 381-382.
20. Silverman, L.K., ―Global Learners: Our Forgotten Gifted Children,‖ Paper presented at the 7th
World Conference on Gifted and Talented Children, Salt Lake City, Ut., Aug. 1987.
21. Felder, R.M., ―Creativity in Engineering Education,‖ Chemical Engineering Education, 1988, in
press.
22. Felder, R.M., ―On Creating Creative Engineers,‖ Engineering Education, vol. 77, no. 4, Jan. 1987,
pp. 222-227.
23. Disponible en: http://www.herrmannlatin.com/educadores.php
24. Herrmann International en línea: http://www.hbdi.com/ [consultado Mayo 22, 2007].
25. Herrmann, Ned. The Creative Brain. Brain Books, Lake Lure, North Carolina, 1990
26. SEDRA & SMITH, ―Microelectronic Circuits‖, Ed. Oxford, 4a. Edición, 1999. Pag 667.
27. Camps, Anna (2000) Un marco de interpretación de los procesos de enseñanza y aprendizaje del
lenguaje escrito. En Lenguaje y Textos 15. Revista de la Sociedad Española de Didáctica de la
lengua y la literatura, Madrid, España.
28. Coll, César (1993) Psicología y Didácticas: una relación a debate. En revista Infancia y
aprendizaje No. 62-63. Madrid.
29. Gloria Rincón B. ¿DE QUÉ HABLAMOSCUANDO HABLAMOS DE DIDÁCTICA DE LA
LENGUA? versión revisada y recortada, de una ponencia presentada como videoconferencia para
el Congreso de Didáctica de la lengua y la literatura efectuado en Sonora-México en Noviembre
de 2006.
30. Litwin, E. (1997). Las configuraciones didácticas: una Nueva Agenda para la Enseñanza Superior.
Buenos Aires: paidos.
31. Camps, A. (2003). Secuencias Didácticas para Aprender a Escribir. Barcelona: Graó.
32. Disponible en: http:// www.cdio.org.
33. Disponible en: http://www.qaa.ac.uk.
34. Echavarri M, Godoy J y Olaz F ―Diferencias de género en habilidades cognitivas y rendimiento
académico en estudiantes universitarios‖. Universitas Psichologica, Mayo-Agosto, 2007/Vol 6,
número 006, 319-329. Bogotá.
79
10. ANEXOS
ANEXO 1
ENCUESTA DOCENTES
El propósito de la encuesta está orientado al mejoramiento de la didáctica de las clases y a la metodología
de enseñanza de Electrónica analógica. Por lo tanto es de vital importancia que conteste con la mayor
honestidad posible. La encuesta es realizada con el fin de crear un material que le ayude al estudiante a
comprender, entender, aprender de forma didáctica algunos de los temas que se presentan en esta
asignatura. Por esta razón es muy importante la colaboración de ustedes los profesores.
NOMBRE:_________________________________________________________
1. ¿En las siguientes asignaturas pertenecientes a la carrera, cuál cree usted que es el rendimiento por parte
de los estudiantes (en cuanto a las notas y a la comprensión de los conceptos que allí se presentan)?
Describa el grado de rendimiento de 1 a 5, donde 1 es el menor grado de rendimiento y 5 el mayor.
Grado de
Rendimiento
A. Circuitos eléctricos.
B. Dispositivos electrónicos.
C. Física de semiconductores.
D. Electrónica analógica.
E. Otras. ¿Cuáles?____________________________________________________
2. De acuerdo a su percepción como docente de electrónica analógica, valore el grado de dificultad que ha
observado en los estudiantes en relación con los siguientes temas.
Describa el grado de dificultad de 1 a 5, donde 1 es el menor grado de dificultad y 5 el mayor.
Grado de
Dificultad
A. Análisis en frecuencia.
B. Retroalimentación.
C. Estabilidad
D. Amplificadores operacionales y sus especificaciones.
E. Osciladores armónicos.
F. Etapas amplificadoras de potencia para audiofrecuencia.
G. Circuitos sintonizados.
3. ¿Cuáles de las siguientes causas cree usted que han sido motivo de dificultad para los estudiantes en la
comprensión del tema anteriormente escogido?
A. Falta de bibliografía.
B. No le entiende al profesor.
C. No encuentra ejemplos que le ayuden a entender el tema.
D. El tiempo que le dedica en clase a la comprensión del tema es muy poco.
E. Falta de estudio por parte del estudiante o inasistencia a las clases
F. Otra causa. ¿Cuál?_____________________________________________
80
4. ¿Cree usted que cuándo los estudiantes realizan las prácticas de laboratorio, el tema tratado
teóricamente en clase, queda más claro?
A. Si.
B. No.
5. ¿En qué grado en los siguientes temas, cree usted que las prácticas de laboratorio han contribuido a los
estudiantes a una mejor comprensión? Donde 1 significa que ha contribuido muy poco, 5 ha contribuido
mucho en la comprensión
Grado de
Contribución
A. Análisis en frecuencia.
B. Retroalimentación.
C. Estabilidad
D. Amplificadores operacionales y sus especificaciones.
E. Osciladores armónicos.
F. Etapas amplificadoras de potencia para audiofrecuencia.
G. Circuitos sintonizados.
6. ¿Qué tanto los estudiantes han consultado los siguientes libros? Donde 0 es que nunca lo han
consultado y 5 que lo han consulta mucho
Grado de
Consulta
A. GRAY, P.E. and MEYER, R.G. Analysis and Design of Analog Integrated
Circuits, 3 ed.
B. MILLMAN, J. and HALKIAS, C.C. Integrated Electronics: analog and digital
circuits systems..
C. MILLMAN, J. and TAUB, H. Pulse, Digital and Switching Waveforms.
D. SCHILLING D.L y BELOVE, C. Circuitos electrónicos discretos e integrados. 2
ed.
E. SEDRA and SMITH. Microelectronics Circuits.
F. Otro. ¿Cuál?________________________________________________________
7. ¿Cuál cree usted que de las siguientes estrategias de estudios le han servido más a los estudiantes para
comprender uno o varios de los temas anteriormente expuestos? Donde 1 significa que le ha aportado muy
poco y 5 que le sirve mucho.
Grado de
Aporte
A. La exposición del tema por parte del profesor.
B. Los ejemplos que se realiza en clase.
C. Los apuntes de otras personas.
D. La consulta de los libros de la bibliografía.
E. Consulta en buscadores de Internet
F. Otros. ¿Cuáles?____________________________________________________
81
8. ¿Cree usted que la bibliografía que se presenta para los diferentes temas de electrónica analógica es
suficiente para que los estudiantes puedan llegar a un buen entendimiento de los temas? Donde 1 es muy
insuficiente y 5 suficiente
Grado de
Suficiencia
A. Análisis en frecuencia.
B. Retroalimentación.
C. Estabilidad
D. Amplificadores operacionales y sus especificaciones.
E. Osciladores armónicos.
F. Etapas amplificadoras de potencia para audiofrecuencia.
G. Circuitos sintonizados.
9. ¿Cuáles de las siguientes estrategias de clase, cree usted que le ayudan a los estudiantes para un mejor
entendimiento del tema? Donde 1 le ayuda muy poco y 5 le resulta muy útil.
Grado de
ayuda
A. Talleres en grupo.
B. Trabajos para la casa.
C. Proyectos.
D. Laboratorios.
E. Otras. ¿Cuáles?____________________________________________________
10. ¿Cuáles de las siguientes herramientas cree usted que le ayudan a los estudiantes a entender los temas
vistos en clase de mejor forma? Donde 1 le ayuda muy poco y 5 le resulta muy útil.
Grado de
ayuda
A. Simulaciones en computador.
B. Libros de consulta.
C. Apuntes de clase.
D. Laboratorios.
E. Otras. ¿Cuáles?____________________________________________________
11. ¿Las prácticas de laboratorio están acorde con lo visto en la clase? Donde 1 significa que no tiene
ninguna correspondencia y 5 que está muy acorde.
Grado de
Correspondencia
A. Análisis en frecuencia.
B. Retroalimentación.
C. Estabilidad
D. Amplificadores operacionales y sus especificaciones.
E. Osciladores armónicos.
F. Etapas amplificadoras de potencia para audiofrecuencia.
G. Circuitos sintonizados.
82
12. ¿Escriba cual o cuales de los laboratorios de la asignatura cree que le ha ayudado a los estudiantes a
comprender alguno o algunos de los temas vistos en clase?
13. ¿Cuál de las siguientes estrategias cree usted que los estudiantes utilizan a menudo cuando no
entiende un tema visto en clase?
A. Apuntes de la clase.
B. Buscar en internet sobre el tema.
C. Los apuntes de otras personas.
D. Preguntar al profesor.
E. Otra ¿cuál?________________________________________________________
83
ANEXO 2
ENCUESTA ESTUDIANTES
El propósito de la encuesta está orientado al mejoramiento de la didáctica de las clases y a la metodología
de enseñanza de Electrónica analógica. Por lo tanto es de vital importancia que conteste con la mayor
honestidad posible. La encuesta es anónima por ende no tendrá ninguna modificación en su nota
académica.
1. ¿Cuál de las siguientes materias le ha parecido la más complicada en lo que lleva en la carrera?
Describa el grado de dificultad de 1 a 5 donde 1 es el menor grado de dificultad y 5 el mayor
Grado
Dificultad
A. Circuitos eléctricos.
B. Dispositivos electrónicos.
C. Física de semiconductores.
D. Electrónica analógica.
E. Otras. ¿Cuáles?____________________________________________________
2. ¿Cuáles de los siguientes temas del curso de Electrónica analógica le ha resultado más ―difíciles‖ de
entender?
Describa el grado de dificultad de 1 a 5 donde 1 es el menor grado de dificultad y 5 el mayor
Grado de
Dificultad
A. Análisis en frecuencia.
B. Retroalimentación.
C. Estabilidad
D. Amplificadores operacionales y sus especificaciones.
E. Osciladores armónicos.
F. Etapas amplificadoras de potencia para audiofrecuencia.
G. Circuitos sintonizados.
3. ¿Cuáles de las siguientes causas han sido motivo de dificultad para la comprensión del tema
anteriormente escogido?
A. Falta de bibliografía.
B. No le entiende al profesor.
C. No encuentra ejemplos que le ayuden a entender el tema.
D. El tiempo que le dedica en clase a la comprensión del tema es muy poco.
E. Falta de estudio de mi parte o inasistencia a las clases
F. Otra causa. ¿Cuál?_____________________________________________
4. ¿Cuándo realiza las prácticas de laboratorio, el tema tratado teóricamente en clase, queda más claro?
A. Si.
B. No.
84
5. ¿En qué grado en los siguientes temas, las prácticas de laboratorio han contribuido a una mejor
comprensión? Donde 1 significa que ha contribuido muy poco, 5 ha contribuido mucho en la comprensión
Grado de
Contribución
A. Análisis en frecuencia.
B. Retroalimentación.
C. Estabilidad
D. Amplificadores operacionales y sus especificaciones.
E. Osciladores armónicos.
F. Etapas amplificadoras de potencia para audiofrecuencia.
G. Circuitos sintonizados.
6. ¿Qué tanto consulta los siguientes libros? Donde 0 es que nunca lo ha consultado y 5 que lo consulta
mucho
Grado de
Consulta
A. GRAY, P.E. and MEYER, R.G. Analysis and Design of Analog Integrated
Circuits, 3 ed.
B. MILLMAN, J. and HALKIAS, C.C. Integrated Electronics: analog and digital
circuits systems..
C. MILLMAN, J. and TAUB, H. Pulse, Digital and Switching Waveforms.
D. SCHILLING D.L y BELOVE, C. Circuitos electrónicos discretos e integrados. 2
ed.
E. SEDRA and SMITH. Microelectronics Circuits.
F. Otro. ¿Cuál?________________________________________________________
7. ¿De las siguientes estrategias de estudios le ha servido más para la comprensión de uno o varios temas
anteriormente expuestos? Donde 1 significa que le ha aportado muy poco y 5 que le sirve mucho.
Grado de
Utilidad
A. La exposición del tema por parte del profesor.
B. Los ejemplos que se realiza en clase.
C. Los apuntes de otras personas.
D. La consulta de los libros de la bibliografía.
E. Consulta en buscadores de Internet
F. Otros. ¿Cuáles?____________________________________________________
8. ¿La bibliografía que se presenta para los diferentes temas de electrónica analógica es suficiente para el
entendimiento? Donde 1 es muy insuficiente y 5 suficiente
Grado de
Suficiencia
A. Análisis en frecuencia.
B. Retroalimentación.
C. Estabilidad
D. Amplificadores operacionales y sus especificaciones.
E. Osciladores armónicos.
F. Etapas amplificadoras de potencia para audiofrecuencia.
85
G. Circuitos sintonizados.
9. ¿Cuáles de las siguientes estrategias de clase le ayudan para un mejor entendimiento del tema? Donde 1
le ayuda muy poco y 5 le resulta muy útil.
Grado de
ayuda
A. Talleres en grupo.
B. Trabajos para la casa.
C. Proyectos.
D. Laboratorios.
E. Otras. ¿Cuáles?____________________________________________________
10. ¿Cuáles de las siguientes herramientas le ayudan a entender los temas vistos en clase de mejor forma?
Donde 1 le ayuda muy poco y 5 le resulta muy útil.
Grado de
ayuda
A. Simulaciones en computador.
B. Libros de consulta.
C. Apuntes de clase.
D. Laboratorios.
E. Otras. ¿Cuáles?____________________________________________________
11. ¿Las prácticas de laboratorio están acorde con lo visto en la clase? Donde 1 significa que no tiene
ninguna correspondencia y 5 que está muy acorde.
Grado de
Correspondencia
A. Análisis en frecuencia.
B. Retroalimentación.
C. Estabilidad
D. Amplificadores operacionales y sus especificaciones.
E. Osciladores armónicos.
F. Etapas amplificadoras de potencia para audiofrecuencia.
G. Circuitos sintonizados.
12. ¿Escriba cual o cuales de los laboratorios que usted ha realizado le ha ayudado a comprender alguno o
algunos de los temas vistos en clase?
13. ¿Cuando no entiendo un tema visto en clase me remito a?
A. Mis apuntes de la clase.
B. Busco en internet sobre el tema.
C. Los apuntes de otras personas.
D. Le pregunto al profesor.
E. Otra ¿cuál?________________________________________________________
86
ANEXO 3
CUESTIONARIO
El propósito del cuestionario está orientado al
mejoramiento de la didáctica de las clases y a la
metodología de enseñanza de la Electrónica. Por
lo tanto es de vital importancia que conteste con
la mayor honestidad posible. El cuestionario es
anónimo por ende no tendrá ninguna
modificación en su nota académica.
Marque con una X la respuesta que más se
identifique.
NOMBRE(opcional):__________________
FECHA:______________________
ASIGNATURA:____________________
1. Estudio mejor
a. en un grupo de estudio.
b. solo o con un compañero.
2. Me considero más
a. realista.
b. imaginativo.
3. Al recordar lo que hice el día anterior, es
más probable que piense en términos de
a. fotografías/imágenes.
b. palabras/descripciones verbales.
4. Por lo general, pienso que el material nuevo
es
a. más fácil al principio y más difícil
conforme se vuelve más complicado.
b. casi siempre confuso al principio, pero
más fácil a medida que comprendo el sentido de
todo el tema.
5. Cuando me dan una actividad nueva para
aprender, primero prefiero
a. hacer el intento.
b. pensar en cómo voy a realizarla.
6. Si fuera profesor, preferiría impartir un
curso, asignatura o área
a. que maneje situaciones de la vida real
y qué hacer al respecto.
b. que maneje ideas y motive a los
estudiantes a pensar en éstas.
7. Prefiero recibir información nueva en
forma de
a. imágenes, diagramas, gráficas o
mapas.
b. instrucciones escritas o información
verbal.
87
8. Aprendo
a. a un ritmo bastante regular. Si estudio
mucho, capto el mensaje y sigo adelante.
b. poco a poco. Puedo sentirme por
completo confundido y de repente todo tiene
sentido.
9. Comprendo mejor algo después de
a. tratar de hacerlo solo.
b. darme tiempo para pensar cómo
funciona.
10. Considero que es más fácil
a. aprender hechos.
b. aprender ideas/conceptos.
11. En un libro con muchas imágenes y tablas,
es probable que
a. revise con mucho detenimiento las
imágenes y tablas.
b. me concentre en el texto escrito.
12. Para mí es más fácil memorizar hechos de
a. una lista.
b. una historia o un ensayo completos
con los hechos incluidos.
13. Recordaré con mayor facilidad
a. algo que hice yo mismo.
b. algo sobre lo que pensé o leí.
14. Por lo general
a. estoy consciente de lo que me rodea.
Recuerdo personas y lugares y casi
siempre recuerdo dónde puse las cosas.
b. no estoy consciente de lo que me
rodea. Olvido personas y lugares y con
frecuencia pierdo las cosas.
15. Me agradan los profesores
a. que elaboran muchos diagramas en el
tablero.
b. que pasan mucho tiempo explicando.
16. Una vez que comprendo
a. todas las partes, entiendo el concepto
general.
b. el concepto general, entiendo las
partes.
17. Al aprender algo nuevo, prefiero
a. hablar sobre el tema.
b. pensar en el tema.
18. Soy hábil para
a. cuidar los detalles de mi trabajo.
b. tener ideas creativas sobre cómo hacer
mi trabajo.
19. Recuerdo mejor
a. lo que veo.
b. lo que escucho.
88
20. Al resolver problemas que comprenden
operaciones matemáticas, por lo regular
a. busco las soluciones realizando un
paso a la vez.
b. veo las soluciones, pero después tengo
que luchar a fin de imaginarme los pasos para
llegar a éstas.
21. En una clase, prefiero
a. sesiones de discusión, análisis o de
solución de problemas de grupo.
b. pausas que dan la oportunidad para
pensar o escribir las ideas que se presentan en la
clase.
22. En un examen de opción múltiple, es más
probable que
a. se me acabe el tiempo.
b. pierda puntos por no leer con
detenimiento o cometer errores por descuido.
23. Cuando solicito instrucciones para ir a un
lugar desconocido para mí, prefiero:
a. un mapa.
b. indicaciones escritas.
24. Cuando pienso en algo que leí
a. recuerdo los incidentes y trato de
unirlos a fin de comprender los temas.
b. sólo sé cuáles son los temas al
terminar de leer, y después tengo que retroceder
y buscar los incidentes que los demuestran.
25. Cuando compro un computador o una
videograbadora nueva, tiendo a
a. conectar y oprimir botones.
b. leer el manual y seguir las
instrucciones.
26. Cuando leo por placer, prefiero
a. algo que me enseñe hechos nuevos o
me indique cómo hacer algo.
b. algo que me proporcione ideas nuevas
en qué pensar.
27. Cuando veo un diagrama o esquema en
clase, es más probable que recuerde
a. la imagen.
b. lo que el profesor dijo sobre éste.
28. Para mí es más importante que un
profesor
a. presente el material en pasos claros y
secuenciales.
b. me proporcione una idea general y
relacione el material.
Tomado del ―CURSO DE FORMACIÓN EN
DOCENCIA EN INGENIERÍA, MODULO:
FUNDAMENTACIÓN PEDAGÓGICA‖
realizado en la Universidad Javeriana Bogotá del
13 al 24 de junio de 2011.
89
ANEXO 4
CUESTIONARIO
El propósito del cuestionario está orientado al mejoramiento de la didáctica de las clases y a
la metodología de enseñanza de la Electrónica. Por lo tanto es de vital importancia que
conteste con la mayor honestidad posible. El cuestionario es anónimo por ende no tendrá
ninguna modificación en su nota académica.
NOMBRE
(opcional):
Fecha:
Asignatura:
Frente a cada oración de la pestaña colocar un número entre uno y cinco, teniendo en cuenta:
En total
desacuerdo 1
En
desacuerdo 2
Ni acuerdo, ni
desacuerdo 3
De acuerdo 4
Totalmente de
acuerdo 5
1 Cuando trabajo en equipo busco que exista un buen ambiente y que todos los miembros del
equipo laboren en un espíritu de cordialidad
2 Al tomar decisiones usualmente analizo la situación y tomo la decisión de la manera más
objetiva usando principalmente la cabeza
3 Me encanta la ciencia ficción, las cosas nuevas y la fantasía
4 Cuando trabajo en equipo me interesa tener los datos más importantes del proyecto,
establecer prioridades claras y descubrir cuáles son las tareas donde podemos ganar más
5 Me gusta hacer cambios en mi vida, modificar la rutina, buscar maneras nuevas de hacer las
cosas
6 Tengo planeada mi vida a corto, mediano y largo plazo
7 En mi tiempo libre me gusta analizar y meditar sobre mi vida, mis metas, mis logros y
generar planes de acción para tener un mejor futuro.
8 Frente a un conflicto trato de conciliar y mantener la relación entre las partes implicadas
9 Antes de aceptar alguna noticia me pongo a averiguar la fuente, a escuchar el otro lado para
no formar una opinión precipitada
90
10 En mi tiempo libre uso internet, armo y desarmo cosas, leo, escribo, pinto, o hago cualquier
cosa que me permita dejar volar mi imaginación.
11 Me gustan los juegos de mesa y estrategia. Me encanta competir
12
Cuando trabajo en equipo, me concentro en los procesos de organización, cronogramas,
tareas y responsables. De ser necesario, desarrollo el trabajo solo, lo importante es
terminarlo bien y a tiempo.
13 Antes de lanzarme a hacer algo me gusta pensarlo bien, evitar el riesgo y analizar las
consecuencias de la acción
14 Cuando trabajo en equipo me gusta aportar ideas, explorar nuevas alternativas. Usualmente
me imagino cosas más grandes de las que al final desarrollamos.
15 Al tomar decisiones suelo ser metódico y hago listas de aspectos a favor y en contra para
que estas sean más acertadas
16 Al tomar decisiones imagino diferentes escenarios. A veces soy impulsivo y no recuerdo el
porqué de la decisión
17 Creo que mi cuerpo y mi energía son parte de un todo mayor, de una fuerza superior,
invisible y eterna
18 En mi tiempo libre me gusta pasarla bien. Pasear, ir a cine o estar un buen rato con mi
familia y/o amigos
19 Frente a un conflicto yo trato de ser neutral y no mezclarme en el asunto
20 Frente a un conflicto yo domino la situación para mantener el orden
21 Averiguo y verifico siempre los datos de una cuenta, una boleta, un proyecto.
22 Tengo habilidad para lidiar con tecnología como grabadoras, calculadoras, reproductores
mp3, agendas electrónicas y computadores
23 Al hablar miro a los ojos a las personas, hago gestos y muevo las manos
24 Hago planes diarios o semanales para cada actividad que desarrollo y los cumplo
perfectamente
25 Modifico mis planes para mantener felices a las personas importantes para mí
26 En mi cuarto siempre hay orden y me gusta mantener las cosas en su lugar
27 Soy bueno para dar explicaciones, argumentar y debatir
28 Cuando me enfrento a un problema, a menudo se me ocurren ideas luminosas o tengo
inspiraciones repentinas
29 Soy capaz de ponerme en el lugar de otra persona, imaginar la situación que vive y de
sentirme como ella se siente
30 Me gusta vivir la vida como se presenta. Siempre estoy en busca de nuevas oportunidades
31 Me gustan los juegos de armar cosas como los LEGO o los rompecabezas.
32 Me gustan los deportes extremos, montañas rusas, rappel, escalada, parapente y en general
el riesgo y la aventura
91
33 En mi tiempo libre me gusta adelantar trabajo pendiente, organizar mis cosas, arreglar el
carro, organizar la agenda, hacer ejercicio físico...
34 Me llama la atención una puesta de sol, un paisaje, un pájaro o una flor
35 Al tomar decisiones es importante tener en cuenta ese sexto sentido. A veces me dejo llevar
más por lo que dice mi corazón.
36 Frente a un conflicto yo trato de buscar una solución justa, pero firme
Tomado del ―CURSO DE FORMACIÓN EN DOCENCIA EN INGENIERÍA, MODULO:
FUNDAMENTACIÓN PEDAGÓGICA‖ realizado en la Universidad Javeriana Bogotá del 13 al 24 de
junio de 2011.
ANEXO 5
92
ANEXO 6
Software para la actividad: ―Actividad de Retroalimentación‖.
Se encuentra disponible en medio magnético con el nombre de PROGRAMA_DE
SIMULACION_DE_RETROALIMENTACIÓN.txt
ANEXO 7
Artículo para la actividad: ―Actividad de lectura sobre Retroalimentación‖.
Feedback as Reflexivity as Structure:
A brief theory of unification
JoLThomsoN
2009
Se encuentra disponible en medio magnético con el nombre de
LECTURA_DE_RETROALIMENTACIÓN.pdf
ANEXO 8
Video realizado a los estudiantes, al realizar la actividad de retroalimentación.
Disponible en medio magnético con el nombre de:
Actividad_30_de_Octubre_de_2011_de_retroalimentación.
ANEXO 9
Resultados de la actividad de retroalimentación realizada a los estudiantes, se encuentra disponible en
medio magnético con el nombre de
respuestas_de_los_estudiantes_a_las_preguntas_de_la_actividad_de_retroalimentación.doc
ANEXO 10
Resultados dados por los estudiantes en las prácticas de retroalimentación. Disponible en medio
magnético con el nombre de:
Tablas_de_resultados_de_los_estudiantes_en_las_prácticas_de_retroalimentación.doc
ANEXO 11
Ejemplo en blackboard del cuestionario: Tipos de pensamiento. Disponible en:
https://www.coursesites.com/webapps/blackboard/content/launchAssessment.jsp?course_id=_24823_1&c
ontent_id=_1098392_1&mode=cpview