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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/5369| Título : | ELABORACIÓN DE MATERIAL DIGITAL INTERACTIVO PARA LA ENSEÑANZA DE LA ASIGNATURA MECÁNICA DE SÓLIDOS |
| Autor : | Velazquez Villegas, Fernando |
| Fecha de publicación : | 2014 |
| Resumen : | Los conocimientos que se proporcionan a los alumnos de las carreras de la División de Ingeniería Mecánica e Industrial de la Facultad de Ingeniería en la asignatura de Mecánica de Sólidos son piedra angular de su formación. Son estos conocimientos los que les permiten empezar a comprender y estimar el comportamiento de los materiales al ser sometidos a la acción de cargas y así, por ejemplo, poder predecir fallas y/o seleccionarlos para evitarlas. Se trata de una asignatura que se imparte al inicio de los estudios posteriores al tronco común de ingeniería, es decir, constituye uno de los primeros acercamientos que los estudiantes tienen a las Ciencias de la Ingeniería; por ello es vital que el aprendizaje de los tópicos de la asignatura sea sólido. Al ser una asignatura muy abstracta y 100% teórica (para la cual apenas recientemente se empieza a plantear la existencia de un laboratorio), el aprovechamiento de los conocimientos impartidos en ella representa un área de oportunidad de gran importancia. Por otra parte, dado su carácter abstracto el porcentaje de no acreditación es elevado, lo cual es a todas luces un factor negativo. En la actualidad, las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) se han consolidado como instrumentos de gran utilidad en la enseñanza de cualquier nivel escolar. Es por ello que la Facultad de Ingeniería, en su plan de desarrollo 2011-2014, las considera como un lineamiento de acción en la Formación Integral de los Ingenieros. En el marco de la convocatoria PAPIME 2012, el que suscribe junto con un equipo de académicos y alumnos realizaron el proyecto PE102212 "Material didáctico interactivo digital para el aprendizaje del método de los elementos finitos" en el cual se diseñó e implementó material didáctico interactivo en formato electrónico, empleando la plataforma Mathematica, para fomentar el aprendizaje autónomo del método de los elementos finitos. Este material, basado en documentos tipo ebook, se ha convertido en una herramienta importante en el aprendizaje de la asignatura. Cada uno de estos documentos cuenta con dos partes principales: 1) explicaciones claras de la teoría del método y 2) código ejecutable con el cual se puede aplicar, como con un software especializado, la teoría aprendida. Una de las principales ventajas de este material sobre el software especializado es que los alumnos conocen totalmente los algoritmos que están programados e incluso pueden modificarlo debido a que el código está completamente abierto. Este material didáctico interactivo se ha convertido en una herramienta de gran valía en la enseñanza de la asignatura. En cuanto a la enseñanza-aprendizaje de la Mecánica de sólidos existen ejemplos de materiales didácticos disponibles de manera gratuita o con costo pero no abierta. Uno de los más destacados es MecMovies (http://web.mst.edu/~mecmovie/) del profesor T. A. Philpot de la Missouri University of Science and Technology. Con este software-online los alumnos cuentan con explicaciones de la teoría apoyadas con animaciones interactivas que facilitan la comprensión de los conceptos y con actividades propuestas con las cuales los estudiantes pueden poner en práctica los conocimientos aprendidos. MecMovies es gratuito. Del mismo profesor Philpot está el software comercial (costo de 70 dólares por licencia) MDSolids (http://www.mdsolids.com/) el cual es muy similar a MecMovies. IMechanica es una página web con recursos para el aprendizaje de la Mecánica de materiales y Mecanismos en la cual se proporcionan materiales y ayudas basada en la plataforma Maple (http://imechanica.org/node/11981), entre otras cosas. A pesar de que las herramientas que brindan son muy completas adolecen de claridad para los estudiantes que recién comienzan el estudio de la asignatura. MechMatPower (http://www.actuspotentia.com/MechMat.shtml) es otro software comercial (24 dólares por licencia) el cual ofrece herramientas interactivas para el aprendizaje, sin embargo el número de |
| URI : | http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5369 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | Velazquez Villegas, Fernando |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2014 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2014-2015 |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura nivel superior |
| metadata.dc.description.objective: | Diseñar y elaborar herramientas didácticas interactivas para la enseñanza-aprendizaje de la Mecánica de Sólidos que: 1) Fomente el aprendizaje autónomo de los alumnos 2) Permita que el alumno creativo haga mejoras propias a las herramientas 3) Proporcione una herramienta de acceso gratuito y en idioma español con el afán de evitar las barreras que otras herramientas comerciales tienen. |
| metadata.dc.description.hypothesis: | El impacto positivo de las TIC en la enseñanza-aprendizaje está ampliamente demostrado. El contar con una herramienta TIC aumentará el aprovechamiento de los alumnos en la asignatura Mecánica de Sólidos, asegurando un mayor aprendizaje significativo que perdure a lo largo de los estudios y de la vida profesional de los alumnos. |
| metadata.dc.description.strategies: | 1)Benchmarking de material didáctico existente para la enseñanza de Mecánica de sólidos y asignaturas afines 2)Elaboración de una especificación del material a desarrollar 3)Diseño e elaboración de la primer versión del material 4)Prueba con profesores de la asignatura 5)Mejoramiento del material, segunda versión 6)Prueba con alumnos de la asignatura 7)Mejoramiento del material, versión final. |
| metadata.dc.description.goals: | Durante el año de duración del proyecto. 1)Diseño del material didáctico 2)Elaboración del material didáctico 3)Prueba del material didáctico por profesores de la asignatura 4)Prueba del material didáctico en dos grupos de la asignatura durante el semestre 2015-1 (Agosto Octubre de 2014) 5)Mejoramiento y versión final del material didáctico |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | La autoevaluación se realiza con base en los objetivos planteados: 1) Fomentar el aprendizaje autónomo.- Las herramientas desarrolladas durante resultan de gran utilidad para este fin. Si bien el año del proyecto no es tiempo suficiente para obtener toda la información sobre el beneficio que conllevan, pues es muy corto como para evaluar aprendizaje significativo, sí nos permitió estimar cualitativamente su impacto. Al ser herramientas con mucho contenido visual e interactivas son una herramienta perfecta para que los alumnos en cualquier parte, y no sólo en el aula, y en cualquier horario los usen para reforzar el conocimiento adquirido en el aula. Los comentarios recibidos por parte de alumnos y docentes han sido muy positivos pero, sobre todo, han permitido plantear un esquema de mejora continua con el que el material será enriquecido semestre con semestre. 2) Permitir que el alumno creativo haga mejoras propias a las herramientas.- Los programas elaborados en Mathematica serán distribuidos incluyendo su código fuente sin ningún tipo de candado, de tal forma que los alumnos y docentes se sientan libres de modificarlos a su gusto para obtener el máximo beneficios y, mediante realimentación, nos ayuden a mejorarlo. Es cierto que este ejercicio no fue llevado a acabo de manera extensa por el limitado tiempo de duración del proyecto, no obstante se cuenta con las bases para desarrollarlo de manera continua con el paso del tiempo. Los programas cuentan con las bases de los tópicos que abordan, por lo que los usuarios no tendrían que preocuparse por la programación de dichas bases, sino de programar código que les permita obtener los resultados de una manera distinta o con una interpretación propia que amplíe el uso de las herramientas. 3) Proporcionar una herramienta de acceso gratuito y en español para evitar las barreras que otras herramientas comerciales tienen.- Tanto videos como programas están desarrollados en idioma español y están a la disposición de cualquier estudiante y académico de la universidad (actualmente se planea la manera de hacerlo llegar con mayor facilidad a la comunidad, muy probablemente mediante un sitio web). Por supuesto, no se cobrará por el uso de las herramientas y cada vez se ampliará el catálogo de éstas para que el alumno tenga una amplia variedad de material didáctico que lo ayude en su formación. Con base en los argumentos anteriores, se puede decir que la evaluación del proyecto es muy buena, pues se satisfizo cada uno de los objetivos y, sobre todo, se tienen las bases para entrar a un proceso de mejora continua para incrementar semestre con semestre la cantidad y calidad del material que la comunidad tendrá a su disposición. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Se diseñó y elaboró material didáctico de 2 tipos, de los cuales se anexan los productos. El 1er tipo de material se trata de programas de cómputo implementados en Wolfram Mathematica 8. (aunque pueden ejecutarse en versiones superiores del software), para los cuales es necesario contar con el software para ejecutarlos. Actualmente esta situación no es ningún problema para los alumnos y académicos de la UNAM, pues ya se tiene acceso gratuito a Mathematica. En estos programas se abordan los principales tópicos de la mecánica de sólidos: Tracción, Torsión, Flexión, Transformación de esfuerzos en 2 dimensiones y Transformación de esfuerzos en 3 dimensiones, cada uno de ellos abordado en un programa individual. Por otra parte, el 2do tipo de material elaborado fue una serie de 4 videos diseñados y desarrollados en SPARKOL (software ampliamente usado en el desarrollo de videos educativos), en los que se aborda la solución de problemas típicos en mecánica de sólidos: Diagramas de cargas internas (axial, par interno de torsión, momento flexionante y fuerza cortante), Distribución de esfuerzos en torsión en ejes, Carga combinada, etc. Tanto programas como videos fueron evaluados por profesores de la asignatura participantes en el proyecto, durante un par de sesiones. También se invitó a un grupo pequeño de alumnos para la selección de problemas a resolver en los videos, con base en la dificultad que presenta para ellos su solución, así como para la evaluación de los productos. De las anteriores reuniones y evaluaciones se obtuvieron ideas para mejorar los productos. En el caso de los programas de cómputo los productos que se presentan como entregables son la versión 2 de los mismos. En el caso de los videos, dado que su elaboración es mucho más costosa en tiempo, se presenta la versión 1 de cada uno de ellos, sin embargo se trabaja actualmente en la versión 2 y en un catálogo mucho más amplio. Cabe mencionar que en ambos casos, pero con mayor impacto en el caso de los videos, el proceso de generación de este tipo de productos es muy rico y permite la mejora continua con base en iteraciones que se dan semestre con semestre. De hecho la realización de videos nos ha mostrado un área de oportunidad enorme que el grupo de trabajo explotará ampliamente en futuro. |
| metadata.dcterms.provenance: | Facultad de Ingeniería |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Ingenierías |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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