lunes, 1 de junio de 2020

DISEÑO, IMPLEMENTACIÓN Y EVALUACIÓN (MEDIANTE RUBRICA) DE UNA SECUENCIA DIDÁCTICA APLICANDO COMPETENCIAS DIGITALES

Lugar: Instituto de Enseñanza Agropecuaria y Electromecánica N° 3.

Asignatura: Sistemas de Control

Introducción e información general

Problemática a abordar

            Implementar automatismo a sus conjuntos mecánicos. Los mismos son diseñados y fabricados en el espacio curricular CNC y CAD/CAM. Por medio de bloques de aluminio, (fundido en la institución por medio de reciclaje). El diseño debe ser íntegramente en aluminio, de al menos 6 piezas, fabricadas con torno y fresadora CNC. Al tratarse de un diseño mecánico el mismo debe contar con al menos un cambio de dirección de movimiento, el mismo puede ser transmitido de la fuente que prefieran (motor eléctrico, aire comprimido, u otro). El automatismo a implementar debe contar con: al menos dos pulsadores para arranque y parada respectivamente, Algún indicador de estado (parado-marcha), y la posibilidad de elegir un tiempo de funcionamiento (máximo 5 minutos). El sistema automático a implementar debe ser independiente de la red eléctrica, por lo que se debe prever autonomía, en caso de tener que exponer el trabajo fuera del ámbito escolar. Se ofrece desde la institución PLC Festo didáctico y Arduino UNO.
Se abordan aquí dos metodologías activas: Aprendizaje basado en proyectos y Aprendizaje basado en problemas.

Destinatarios

            Alumnos del último año que cursan la tecnicatura en Equipos e instalaciones electromecánicas en el Instituto de Enseñanza Agropecuaria y Electromecánica N° 3, ubicado en la provincia de Misiones, en la localidad San Vicente (se encuentra a 200Km de la capital provincial Posadas). Se trata de un establecimiento de nivel secundario de modalidad técnica, con dos orientaciones: Producción Agropecuaria y Equipos e instalaciones Electromecánicas.

Objetivos

● Desarrollar metodologías de diseño aplicables a sistemas de control analógico y digital.
● Estimular el uso de herramientas de simulación lo cual permite fijar conocimientos con mayor eficacia por la interacción con la imagen, evaluar modelos en detalle y aplicar el método de prueba y error como técnica de inferencia, obteniendo resultados rápidos, exactos y confiables.
● Fomentar el trabajo en equipo mediante el desarrollo de trabajos específicos expresados como proyectos a resolver en forma conjunta con la supervisión docente.
● Ejercitar la capacidad de autoformación suministrando en las clases teóricas los conceptos necesarios para la comprensión de las ideas generales de cada tema y guiando su elaboración y enriquecimiento mediante la resolución de problemas aplicados.
● Desarrollar en los alumnos una actitud crítica en el planteamiento de soluciones adecuadas a diferentes problemas inherentes a la construcción de sistemas de control de tipo industrial.
● Diferenciar sistemas de control de lazo abierto y lazo cerrado.
● Programar, conectar, e implementar automatismos con PLC FESTO compact.
● Programar e implementar automatismos con Arduino UNO.
● Armar circuitos eléctricos y electroneumáticos, controlados con PLC y Arduino UNO.
● Conectar e implementar sistemas de control mediante el uso de sensores inductivos, capacitivos y ópticos.
● En cuanto a competencias digitales:
● Reunir, procesar, comprender y evaluar información, fuentes de datos, y contenido digital, de forma crítica.
● Buscar información, datos y contenido digital en red y acceder a ellos, expresar de manera organizada las necesidades de información, encontrar información relevante, seleccionar recursos de forma eficaz, gestionar distintas fuentes de información, crear estrategias personales de información.
● Interaccionar por medio de diversos dispositivos y aplicaciones digitales, entender cómo se distribuye, presenta y gestiona la comunicación digital, comprender el uso adecuado de las distintas formas de comunicación a través de medios digitales, contemplar diferentes formatos de comunicación, adaptar estrategias y modos de comunicación a destinatarios específicos.
● Realizar modificaciones en programas informáticos, aplicaciones, configuraciones, programas, dispositivos, entender los principios de la programación, comprender qué hay detrás de un programa.
● Comunicar en entornos digitales, compartir recursos a través de herramientas en línea, conectar y colaborar con otros a través de herramientas digitales, interactuar y participar en comunidades y redes; conciencia intercultural.
● Compartir la ubicación de la información y de los contenidos encontrados, estar dispuesto y ser capaz de compartir conocimiento, contenidos y recursos, actuar como intermediario/a, ser proactivo/a en la difusión de noticias, contenidos y recursos, conocer las prácticas de citación y referencias e integrar nueva información en el conjunto de conocimientos existentes.
● Crear contenidos en diferentes formatos, incluyendo contenidos multimedia, editar y mejorar el contenido de creación propia o ajena, expresarse creativamente a través de los medios digitales y de las tecnologías.
● Innovar utilizando la tecnología, participar activamente en producciones colaborativas multimedia y digitales, expresarse de forma creativa a través de medios digitales y de tecnologías, generar conocimiento y resolver problemas conceptuales con el apoyo de herramientas digitales.

Contenidos

Sistemas de control de lazo abierto y lazo cerrado. Sistemas de control analógicos y digitales. PLC. Tipos, características, programación. Conexión de actuadores neumáticos. Conexión de sensores. Automatismos de circuitos electroneumáticos con PLC. Arduino UNO, características, descripción del IDE, programación C, Conexión de actuadores (LED, motores corriente continua, motores paso a paso, LCD), conexión de entradas (pulsadores, teclados, sensores).

Para desarrollar estos contenidos y elaborar una solución al problema de la automatización, se requerirá de un semestre, destinando dos meses a PCL y 2 meses a Arduino, pensando en destinar, los últimos meses de del año al diseño, simulación e implementación del automatismo del conjunto mecánico.

Como plataforma de comunicación e intercambio de información, se plantea Google Classroom, donde se buscará la participación activa del alumno, tanto en la confección de actividades como en aportes de descubrimientos, problemas encontrados, soluciones, sugerencias, recomendaciones.

Cada grupo deberá crear un blog, en el que semanalmente registrará una entrada con sus avances. Citando en cada una de ellas las fuentes. El profesor creará un Padlet, donde cada grupo debe contribuir con la información que fue consultando, el proceso de análisis de la misma y una conclusión.

El profesor no exigirá bibliografía obligatoria, sino, que la misma debe ser buscada en internet, por ello cada grupo deberá buscar información, datos y contenido digital, acceder a ellos, expresar de manera organizada las necesidades de información, encontrar información relevante, seleccionar recursos de forma eficaz, gestionar distintas fuentes de información, crear estrategias personales de información. Como motivación y disparadores de investigación, el profesor propondrá desafíos.


Implementación de Secuencia didáctica


Luego de una breve revisión de Sistemas de control, similitudes con PLC (ya trabajado). El profesor explica que las actividades del día se realizarán en tres partes. Una de análisis de recopilación de información, la siguiente es de reflexión y acción, y al finalizar una pequeña actividad como cierre. Se presenta el tema a desarrollar y el profesor envía material para analizar a través de google Classroom. Material (10min).
Se incluye como material, recomendaciones para lograr búsquedas eficientes en el link ¿como buscar?.
            Aquí se presentó la primera dificultad con respecto a la planificación: El servidor no permite la visualización de contenidos flash de la página genially.ly, por lo que ningún alumno podía ver el material adjunto en la tarea. Ante esta dificultad, el profesor se desconecta de la red escolar e intenta acceder con datos móvil, al corroborar la visualización sin dificultad, solicita los alumnos que también lo hagan. Uno de los alumnos sugirió “hacer capturas de pantalla” y compartirlas por el grupo de whatsapp, logrando así que todos tengan el contenido y los links enviados por el profesor.
La propuesta se elaboró para que trabajaran en 5 grupos, pero por dificultades personales de varios alumnos (algunos afectados a otras actividades dentro de la escuela) solamente trabajaron 3 grupos de dos integrantes cada uno. Algunos alumnos que no estuvieron en clase, realizaron la actividad en sus casas.
 Cada grupo elabora una presentación acerca de las principales características de Arduino UNO, (Entradas, salidas, otros puertos, posibles usos) leyendo la página sugerida por el profesor www.aprendiendoarduino.com.
Una vez que todos enviaron sus presentaciones a través de classroom, cada grupo expone la misma a sus compañeros, realizando un breve comentario acerca de los temas que le resultaron interesante. 
Presentaciones recibidas:
Entregadas después de clase (porque tenían la actividad en classroom y sus compañeros les comentaron cómo hacerla).
       Arduino Uno.pptm
       arduino uno.pptx
       ARDUINO.pptx  
Mientras un grupo expone su producción, los demás deben realizar al menos 2 preguntas por grupo. El profesor toma notas durante las explicaciones y realiza una breve devolución acerca de sus percepciones durante las preguntas y respuestas.
Grupo
Exposición
Pregunta
Nittmann Ismael
Mello Nadia
Positivo:
_ Buenas respuestas.
_ Respetuosos entre los integrantes.
_ Excelente presentación.
Al primer Grupo:
Preguntas acertadas, evidencia conocimiento del material.
Negativos
_ Hablar con seguridad (algunas respuestas no escuchaban todos)
Al segundo grupo:
Preguntas acertadas, evidencia conocimiento del material.
Sapoznik Mauricio
Amarilla Rodrigo

Positivo
Excelente presentación.
Dificultades en las explicaciones.

Al primer grupo:
Dificultades para hacer las preguntas.
No hacían referencia al tema, indica que no leyeron el material.
Negativo
Uno solo respondía.

Al segundo grupo
Mejoraron las preguntas y estaban mejor elaboradas.
Porcel de Peralta Irina
Kuzuk Juan Pablo.
Positivo
Excelente presentación.
Buena distribución del contenido al exponer.
Buenas respuestas y explicaciones.
Al primer grupo:
La elaboración de las preguntas demuestra que leyeron el material.
Negativo
Uno solo respondía
Al segundo grupo: Preguntas repetidas.
             Una vez realizada la devolución, el profesor pide a los alumnos que comiencen con la segunda parte de la actividad, que corresponde a la elaboración de un video, en el que uno de los integrantes del grupo debe filmar a sus compañeros, los cuales deben elaborar una síntesis de lo trabajado en clase (apoyado en sus apuntes de clase y presentaciónes). El video (no más de 3 minutos) debe ser subido a youtube (modo privado) y compartir el link para subirlo al padlet. El profesor sugiere que elaboren un guión o al menos una lista de temas para grabar el video, así evitan ponerse nerviosos y no saber que decir. Sugiere que practiquen antes, que hagan el video un par de veces, miren y corrijan, hasta que les parezca que está terminado. Primero compartan con su grupo, cuando están todos de acuerdo, recién establezcan que está terminado. Por bullicios en el curso, piden grabar el video en otro lado.
Videos recibidos:
Posteriores a la clase:
Uno de los grupos solicitó más tiempo para subir el video, ya que tuvieron dificultades con la conexión a internet, los demás lo hicieron muy rápido y de manera acertada.
A modo de cierre, cada grupo mira los videos de sus compañeros y realiza una devolución en comentarios. No quedó claro dónde deberían hacer el comentario, ya que la mayoría dejó su comentario en el classroom junto a la entrada de envío del video y no en la sección de comentarios de youtube, por lo que el profesor toma nota del error y modifica la propuesta.
Evaluación
             Se calificará por medio de la siguiente rúbrica:
CRITERIOS

Destacado
Aceptable
Mejorar
Insuficiente
Max
Diseñar e Implementar sistema de control automático para conjunto mecánico.
Diseña sistema de control. Circuito eléctrico. Programa. Simula. Implementa en placa PCB. Vincula al conjunto.
Diseña sistema de control. Diseña circuito eléctrico. Programa sistemas de control. Simula.
Diseña parte del sistema de control.
No presenta sistema de control.
5
5 puntos
4puntos
2 puntos
0 punto
buscar información, datos y contenidos digitales en red y acceder a ellos, expresar de
manera organizada las necesidades de información. Intercambia comentarios en redes sociales, foros, aula virtual. Reconoce el uso de netiquetas.
Identifica recursos en la red para
incorporarlos a la clase. Accede fácilmente a la
información necesaria. Comparte y colabora con sus pares. Participa en comentarios en redes sociales, foros y aula virtual respetando netiquetas.
Navega por Internet, reúne informción y
comparte
información relevante
con sus pares. Hace algunos comentarios en redes sociales sin considerar netiquetas.
Sabe que la red es una fuente de recursos
y recurre a ella para buscar información, datos,
contenidos digitales. Comenta usando emojis.
No busca información. Espera que sus cmpañeros lo hagan para completer las tareas.
3
3 puntos
2 puntos
1 puntos
1 punto
Participar activamente en las clases, mostrando predisposición y entusiasmo en la realización de las tareas.
Se muestra activo y trabaja con entusiasmo. Colabora, pregunta, cumple con las actividades en tiempo y forma.
Cumple con las tareas en tiempo y forma. No colabora con sus compañeros participa escasamente en las clases.
Presenta actividades incompletas o fuera de término.
No participa de las clases. No presenta actividades.
2
2 puntos
1,5 puntos
1 puntos
0 punto
Puntaje máximo
10

Análisis de resultados y conclusiones finales
La primera dificultad de la clase se originó porque el servidor no permite la visualización de contenidos flash de la página genially.ly, entonces ningún alumno podía ver el material adjunto en la tarea. Ante esta dificultad, el profesor se desconecta de la red escolar e intenta acceder con dato móvil, al corroborar la visualización sin dificultad, solicita los alumnos que también lo hagan. Uno de los alumnos sugirió “hacer capturas de pantalla” y compartirlas por el grupo de whatsapp, logrando así que todos tengan el contenido y los links enviados por el profesor.
Dos grupos tuvieron dificultades relativas a la conexión (para los que presentaron en genially), evitadas por uno de los grupos al trabajar con power point.
Otra dificultad estuvo marcada por el tiempo de realización de las actividades, que al tener que ajustar el mismo a la planificación, provoca ansiedad en los alumnos que permanentemente solicitaban para terminar la tarea la próxima clase y poder editar el video, mejorar el audio, entre otras ocurrencias, en las que el profesor orientó y sugiríó el trabajo en grupo, división de tarea.
La actividad de cierre en la que el profesor solicita a los alumnos que realicen un comentario al video de sus compañeros, se produjo una confusión acerca de donde realizar el comentario, ya que algunos comentaron en la publicación del video en Classroom, y muy pocos lo hicieron en la sección de comentarios de youtube, como era la idea inicial, el profesor modifica la propuesta y aclara la actividad.
Más allá de las dificultades observadas, podría afirmar que las mismas fueron solucionadas sin mayores esfuerzos, que si se las plantea previo a la elaboración de la actividad, tal vez puedan resultar impedimento para llevarla a cabo, pensándola más como excusas para no aplicar el uso de TIC antes que, como desafíos que pueden ser solucionados. No quisiera dejar de destacar que desde mediados del año pasado la institución tiene resuelto el problema de la conectividad, con el que se estuvo combatiendo durante muchos años.
Hoy la inclusión de TIC en el aula resulta un imperativo moral para la docencia, que debe sostener la didáctica y crear una pedagogía vinculada a la inmediatez (pensando en adolescentes del nivel secundario) a lo visual, aprovechando las oportunidades que brinda la comunicación, usando las redes personales para extender la escuela a la comunidad. Será necesario revisar los preconceptos en el sector docente respecto a copiar, para entender qué sucede con las neuronas espejos (explicadas por la neurociencias) y potenciar esa habilidad humana, del mismo modo, fomentar el conocimiento colectivo, y tender así al aprendizaje colaborativo. Algún simplista dirá que se termina la propiedad intelectual y los derechos de autor, nada más alejado de la realidad, mucho se viene evolucionando desde las licencias Creative commons, que entiendo según mi visión del tema, debiera ser el gran desafío: Comprender la importancia de la propiedad intelectual y el uso de licencias.
Desafíos personales: Incluir competencias digitales en la planificación y sugerir su discusión en el PEI. Iniciar el año con la creación de blogs. Compartir el trabajo con los colegas y ofrecerme para colaborar con el uso de herramientas conocidas. Seguir investigando sobre metodologías activas y competencias digitales.


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