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Universidad de Ciencias Pedagógicas “Enrique J. Varona”, Cuba
Facultad de Educación en Ciencias Técnicas
http://revista.ucpejv.edu.cu/index.php/rPProf
ISSN 1684-5765
Volumen 20, no. 1, enero - marzo de 2022
Trimestral
Integración de las tecnologías en las asignaturas de Circuitos
Eléctricos
Integration of ICT – LKT – TEP in Electrical Circuits subjects
Ing. Maykop Pérez Martínez*
<maykop@electrica.cujae.edu.cu> https://orcid.org/0000-0003-3073-1675
Ing. Josnier Ramos Guardarrama **
<josnier@electrica.cujae.edu.cu> https://orcid.org/ 0000-0002-8796-8481
Dr. C. Janette Santos Baranda***
<jsantos@tesla.cujae.edu.cu> https://orcid.org/0000-0002-0225-5926
*, ** y *** Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría, Cujae. Cuba.
RESUMEN
El objetivo del artículo es analizar la integración de las Tecnologías de la Información y la Comunicación -
Tecnologías del Aprendizaje y el Conocimiento - Tecnologías del Empoderamiento y la Participación en el proceso de
enseñanza – aprendizaje de las asignaturas de Circuitos Eléctricos de la carrera de ingeniería eléctrica de la
Universidad Tecnológica de la Habana José Antonio Echeverría, Cuba partir de las actuales trasformaciones
curriculares. Se utilizaron los métodos analíticos – sintético, inductivo – deductivo, la sistematización y estadísticos -
matemáticos. Se tomó una muestra de 40 estudiantes, evaluándose sus resultados a través del cálculo de las
frecuencias absolutas y relativas. Se reconoce su utilidad didáctica para potenciar el autoaprendizaje y el aprendizaje
colaborativo de los estudiantes, así como el trabajo del profesor como orientador y guía mediante la interactividad.
Palabras clave: tecnologías, proceso de enseñanza – aprendizaje, circuitos eléctricos.
ABSTRACT
The objective of the article is to analyze the integration of Information and Communication technology – Learning and
Knowledge Technology – empowerment participation Technology in the teaching-learning process of the Electrical
Circuits subjects of the electrical engineering career of the José Antonio Echeverría Technological University of
Havana, Cuba, from the current curricular transformations. Analytical - synthetic, inductive - deductive, systematization
and statistical - mathematical methods were used. A sample of 40 students was taken, evaluating their results through
the calculation of absolute and relative frequencies It is recognizing as a main result its didactic utility to enhance self-
learning and collaborative learning of students, as well as the work of the teacher as an advisor and guide through
interactivity.
Keywords: technology, teaching-learning process, electrical circuits
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Pedagogía Profesional volumen 20 no. 1, enero - marzo de 2022 ISSN 1684-5765
INTRODUCCIÓN
A partir del año 2018 la carrera de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Tecnológica de La
Habana José Antonio Echeverría, Cujae, comienza su perfeccionamiento curricular con la
implementación del plan de estudios “E”. De acuerdo con el Ministerio de Educación Superior
1
,
una de las premisas fundamentales para reducir el tiempo de formación, elevar los niveles de
independencia de los estudiantes potenciando el autoaprendizaje, así como el aprendizaje
significativo y colaborativo, se basa en la esencialidad de los contenidos de las asignaturas que
conforman el plan de estudio. Para el logro de esta premisa es importante realizar
transformaciones cualitativas en el proceso de enseñanza - aprendizaje como un amplio y
generalizado empleo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) reorientadas
hacia el Aprendizaje, el Conocimiento, el Empoderamiento y la Participación (TAC - TEP).
De acuerdo
2
,
3
,
4
y
5
, la simulación computacional y el trabajo teórico – experimental son dos
actividades del proceso de enseñanza – aprendizaje (PEA), las cuales los estudiantes de
ingeniería realizan en el laboratorio y/o en el aula, observando los efectos; los analizan para
entender el impacto de sus actos en un contexto particular, evalúan si en otros escenarios o
situaciones se podrían reproducir iguales resultados, estableciendo una conexión entre lo
abstracto y la realidad. Las simulaciones generan un ambiente de aprendizaje activo e interactivo,
lo que permite a los estudiantes explorar la dinámica de los procesos.
En ese sentido,
6
afirma que la incorporación de las TIC en el ámbito de la educación ha ido
adquiriendo importancia y evolucionando a lo largo de los últimos años, pues su empleo en el
proceso docente ha pasado de ser una posibilidad para establecerse como una herramienta
didáctica necesaria en el mejoramiento de la calidad del proceso de enseñanza – aprendizaje
tanto para profesores como para los estudiantes.
En consecuencia con lo anteriormente planteado
7
,
8
y
9
afirman que frente al uso de las
tecnologías en este entorno educativo aparece el concepto de las Tecnologías del Aprendizaje y
del Conocimiento (TAC) y las Tecnologías para el Empoderamiento y la Participación (TEP) con el
objetivo de orientarlas hacia el uso de manera formativa y colaborativa, tanto para el estudiante
como para el profesor. Es decir, las TIC solas no aportan por sí mismas al desarrollo formativo y
colaborativo de los estudiantes, es precisamente función del profesor reorientarlas hacia un
enfoque de las TAC y las TEP, y así lograr en el estudiante un aprendizaje autónomo, significativo
y colaborativo.
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Por lo que al integrar las TAC en el proceso de enseñanza – aprendizaje se reorienta el empleo
de las TIC y se potencia más la formación sobre la información y la trasmisión de conocimientos
como resultado del aprendizaje colaborativo basados en entornos virtuales de aprendizaje. Por
otro lado, las TEP desarrollan la colaboración en el marco de la interacción entre los sujetos
actuantes del proceso de enseñanza – aprendizaje, estudiante – estudiante y profesor –
estudiante, donde la discusión, reflexión, intercambio y construcción del aprendizaje posibilita que
se concrete de manera práctica la contextualización del contenido a partir de las exigencias
actuales en la transformación curricular teniendo en cuenta los modelos de formación profesional.
Siendo entonces imprescindible que el profesor implemente estrategias y metodologías didácticas
en el proceso de enseñanza – aprendizaje apoyadas con las TIC – TAC – TEP, por tanto, se debe
convertir en facilitador, un guía u orientador en la transmisión del conocimiento, permitiendo que
los estudiantes desarrollen por sí mismos habilidades técnico-prácticas propias de la profesión y
las habilidades investigativas durante la actividad profesional, en la búsqueda de explicaciones a
los fenómenos que se observan en la misma, cumpliendo con las actuales transformaciones
curriculares.
En este sentido el objetivo del presente artículo de investigación es analizar la integración de las
TIC – TAC – TEP en el proceso de enseñanza – aprendizaje de las asignaturas de Circuitos
Eléctricos de la carrera de ingeniería eléctrica de la Universidad Tecnológica de la Habana José
Antonio Echeverría, a partir de las actuales trasformaciones curriculares.
DESARROLLO
Para la realización de la investigación y en correspondencia con el objetivo declarado, fue
necesario la verificación de los estudios teóricos existentes y la búsqueda de los conocimientos
científicos acumulados en torno al desarrollo y evolución de las TIC – TAC – TEP a partir de su
empleo en el mejoramiento del proceso de enseñanza – aprendizaje en la Educación Superior,
específicamente en las carreras de ingeniería.
Entre los métodos del nivel teórico, se emplearon el histórico – lógico, analítico – sintético, el
inductivo – deductivo y la sistematización.
Histórico – lógico, permitió conocer los referentes sobre el desarrollo y evolución del empleo y la
integración de las TIC – TAC – TEP en el proceso de enseñanza – aprendizaje en la Educación
Superior.
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Analítico – sintético, permitió examinar las posiciones teóricas existente en cuanto a la
importancia que tiene el empleo de las TIC – TAC – TEP en el proceso de enseñanza –
aprendizaje, determinar regularidades y características generales para arribar a conclusiones
pertinentes en torno a su utilidad para mejorar el proceso de enseñanza – aprendizaje en
estudiantes universitarios en correspondencia con las transformaciones curriculares existentes.
Inductivo – deductivo: posibilitó ordenar el conocimiento científico a partir del estudio de los
factores que influyen en la identificación de software con utilidad didáctica en las asignaturas de
Circuito Eléctricos, en la elaboración y desarrollo de la metodología para su integración en el
proceso de enseñanza – aprendizaje.
Sistematización: se empleó para el estudio de los referentes teóricos relacionados con el
desarrollo y aplicación de software profesionales orientados al mejoramiento del proceso de
enseñanza – aprendizaje con vistas a la determinación de la posición teórica para desarrollar la
propuesta.
Como método del nivel empírico fue aplicada la entrevista estructurada para investigar las
opiniones de los estudiantes acerca de la utilidad de la herramienta propuesta para mejorar el
proceso de enseñanza – aprendizaje de las asignaturas de Circuitos Eléctricos, la población
estuvo compuesta por 40 estudiantes de segundo año de la carrera de Ingeniería Eléctrica de la
Universidad Tecnológica de La Habana “José Antonio Echeverría”.
Como métodos matemáticos-estadísticos, se utilizaron el cálculo de las frecuencias absolutas y
relativas, empleados en el procesamiento y análisis de la información obtenida en las entrevistas
realizadas.
Importancia de las asignaturas Circuitos Eléctricos para la carrera Ingeniería Eléctrica
En revisión del modelo del profesional del ingeniero electricista, se plantea:
“El ingeniero electricista es un profesional de perfil amplio que desarrolla sus tareas en
prácticamente todas las actividades económicas del país, pero con mayor peso en la rama
eléctrica. Su objeto de trabajo es el conjunto de los medios técnicos (equipos, instalaciones y
sistemas) empleados en la generación, transmisión, distribución y utilización de la energía
eléctrica. Las esferas de actuación de este profesional son: plantas generadoras de energía, las
redes eléctricas de cualquier nivel de tensión, considerando las subestaciones eléctricas y los
medios de protección de sistemas electroenergéticos, los accionamientos eléctricos de cargas
mecánicas industriales y la enseñanza y pedagogía.”
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Esto demuestra que las asignaturas de Circuito Eléctricos constituyen la base fundamental del
perfil del ingeniero electricista, ya que en ellas se estudian los conceptos básicos, elementos,
leyes, métodos generales de análisis y teoremas fundamentales vinculados al análisis de los
circuitos eléctricos, estimulados tanto con corriente directa, como con corriente alterna monofásica
y trifásica, lo cual constituye una formación básica teórica y práctica, necesaria para su utilización
en el sector eléctrico, adquiriéndose en el proceso de enseñanza-aprendizaje, todas las
habilidades prácticas necesarias para su utilización en la vida laboral y en otras disciplinas de
años superiores, así como la confrontación y verificación de la fundamentación teórica, lo cual
forma en ustedes, los estudiantes, un método científico de trabajo.
A través de las prácticas de laboratorio con instrumentos reales, laboratorios virtuales, clases
prácticas y conferencias por la que están conformadas las asignaturas, se persigue el desarrollo
en el futuro ingeniero de las habilidades necesarias para la ejecución de tareas propias del perfil
eléctrico en la vida laboral y en otras disciplinas de la carrera, así como la confrontación y
verificación de los conocimientos teóricos, lo cual contribuye a formar en el estudiante un método
científico de trabajo.
Estas asignaturas deben lograr que los estudiantes sean capaces de utilizar las principales
habilidades estudiadas para analizar circuitos eléctricos, interpretar físicamente los resultados
obtenidos, así como medir y simular las variables fundamentales de dichos circuitos aplicadas a la
ingeniería eléctrica.
Por otra parte, como ya se mencionó, actualmente se ha realizado un proceso de
perfeccionamiento de los planes de estudio en la Educación Superior. Ésta transformación
curricular se puso en marcha en el curso 2018-2019 en la carrera de Ingeniería Eléctrica de la
Universidad Tecnológica de la Habana José Antonio Echevarría, teniendo como consecuencia la
reducción de tres circuitos eléctricos existente en el plan de estudios anterior con un total de 192
horas a dos circuitos eléctricos en este nuevo plan con 144 horas.
Esta reducción de 48 horas trajo como consecuencia que hay que realizar cambios en el proceso
de enseñanza – aprendizaje de los circuitos eléctricos, en una primera instancia en los objetivos,
a cumplir con el nuevo cambio curricular, como componente rector del proceso, así como también
en las formas organizativas, en los contenidos, en los métodos y medios a utilizar.
Estas transformaciones deben apoyarse no solo en la potencialidad técnica de las TIC –TAC -
TEP, sino en un nuevo modelo de aprendizaje que tenga en cuenta cómo se concibe el proceso
docente, el papel activo del sujeto como constructor de su conocimiento y de la interacción
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profesor-estudiantes y estudiante-estudiante en el proceso educativo; esto implica conocer las
herramientas, pero además saberlas seleccionar y utilizar adecuadamente para la apropiación de
conocimientos en función de las diferentes necesidades y perfiles.
Integración de las TIC – TAC – TEP en el proceso de enseñanza – aprendizaje de las
asignaturas de Circuitos Eléctricos
Como consecuencia del perfeccionamiento curricular mencionado, y teniendo en cuenta los
objetivos de las asignaturas de Circuitos Eléctricos, se realizaron diferentes actividades
metodológicas en vista de trazar orientaciones metodológicas que guiarán la integración y empleo
de las TIC – TAC - TEP en el proceso de enseñanza-aprendizaje, las cuales están basadas en:
Identificar los softwares que permitan mejorar el proceso de enseñanza -aprendizaje de las
asignaturas de Circuitos Eléctricos, adaptados a los contenidos teniendo en cuenta las
actuales transformaciones curriculares.
Desarrollar prácticas de laboratorios virtuales, con ejercicios reales de la profesión con un
enfoque en el aprendizaje basado en problemas.
A partir de las investigaciones desarrolladas por
10
,
11
y
12
fue posible la identificación e
implementación en las prácticas de laboratorios virtuales y clases prácticas de cuatro softwares,
de los cuales se resumen sus potencialidades de acuerdo al criterio de los autores.
Everycircuit
EveryCircuit es una herramienta que permite visualizar, construir y realizar simulaciones
interactivas de circuitos. Las simulaciones son animadas y se pueden ejecutar cambios en los
circuitos en tiempo real. De esta forma aprender cómo funcionan los circuitos y como afectan los
cambios en los diferentes elementos ayuda a mejorar el PEA contrastando los conocimientos
teóricos estudiados con los prácticos a través de la simulación para su versión en Android10.
PartSym
PartSim es un simulador de circuitos en línea gratuito basado en la web que permite crear y
simular circuitos electrónicos en línea sin tener que instalar otro software en la computadora.
Entre las prestaciones que posee es la de tener un lenguaje de descripción de modelos de
circuitos, muy útil para la simulación y explicación grafica de los circuitos eléctricos12,
13
.
Scilab
Scilab es un software libre matemático con muchas prestaciones, entre ellas; tener un lenguaje
de programación de alto nivel, muy útil en la matemática universitaria y disponible para Linux,
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Mac y Windows. Se le considera un clon de Matlab con funciones similares. También, Scilab es
catalogado como un lenguaje de programación con objetos dinámicos.
Scilab, incluye cientos de funciones especializadas para computación numérica, organizadas en
librerías llamadas toolboxes que cubren muchas áreas como simulación, sistemas y control,
optimización y procesamiento de señales. Entre las funciones que Scilab ofrece están, capacidad
de realizar cálculos con funciones elementales, cálculo con vectores y matrices, polinomios y
funciones racionales, procesamiento de señales, gráficos en dos y tres dimensiones, resolución
de ecuaciones diferenciales numéricas, Xcos, es el simulador de sistemas dinámicos, muestreo
aleatorio, estadísticas y programación11.
Entre las utilidades didácticas que brindan estas herramientas se encuentran:
Realizar prácticas interactivas a partir del diseño de circuitos eléctricos.
Posibilidad de obtener las mediciones del cálculo de las variables eléctricas involucradas en el
diseño.
Se sientan las bases para que el estudiante desarrolle sus propios diseños.
Aporta una forma nueva de aprendizaje al dar la oportunidad al estudiante de introducirse en
un método práctico.
Los profesores actúan de forma indirecta sobre el estudiante que tiene que buscar y estudiar
materias para llegar a resultados concretos, lo que hace que los mismos busquen vías
alternativas al estudio.
Permite compartir los trabajos de manera online con profesores estudiantes y profesionales del
mundo para su revisión y/o aprobación.
Estimula al estudiante que observa y analiza directamente el comportamiento de un circuito
eléctrico.
Estimula el autoaprendizaje colaborativo, autónomo y significativo así también eleva el nivel de
motivación de los estudiantes por la carrera a partir del diseño los circuitos eléctricos.
Ayuda al desarrollo de proyectos de investigación a partir de la simulación de los diseños de
los circuitos eléctricos.
Además de las investigaciones mencionadas también con el objetivo de actualizar los contenidos
teóricos y prácticos de las asignaturas de Circuitos Eléctricos, fue necesario la elaboración de
materiales didácticos digitales; reflejados en las investigaciones realizadas por
14
,
15
,
16
,
17
,
18
,
19
,
20
,
21
,
22
,
23
,
24
;
25
,
26
,
27
,
28
y
29
.
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A partir de estas investigaciones se han integrado las TIC – TAP – TEP en las asignaturas de
Circuitos Eléctricos a través su empleo en las conferencias con un enfoque en el aprendizaje
basado en problemas, clases prácticas y laboratorios virtuales con la simulación de casos reales
de la profesión, pudiéndose constatar la teoría con la práctica, aspecto importante que influye en
la motivación de los estudiantes por la carrera.
Por otro lado, se implementaron las asignaturas de Circuitos Eléctricos en la plataforma MOODLE
como parte de la política universitaria de integración de las TIC - TAP- TEP a los procesos de
enseñanza – aprendizaje, potenciándose el autoaprendizaje, el aprendizaje significativo y
colaborativo en los estudiantes de ingeniería tanto en la modalidad semipresencial como
presencial.
Resultados obtenidos
Para analizar los resultados de la integración de las TIC – TAP – TEP en el proceso de
enseñanza – aprendizaje de las asignaturas de Circuitos Eléctricos, se tomó como muestra para
las entrevistas estructuradas realizadas 40 estudiantes de 2do año que cursaron las asignaturas
de Circuitos Eléctricos en el período 2020 -2021, en la carrera de ingeniería eléctrica en la
Universidad Tecnológica de la Habana.
Obtiéndose como resultado que el 95 % de los estudiantes confirmaron que el empleo de los
softwares propuestos en las asignaturas de Circuitos Eléctricos fueron útiles para la comprensión
de las asignaturas pues sin necesidad de utilizar instrumentos reales se pueden realizar ejercicios
que ayuden a contrastar la teoría con la práctica, además las simulaciones de casos de estudios y
ejercicios reales de la profesión motiva a la impartición de las clases pues no son clases
puramente teóricas, en consecuencia el 98 % de los estudiantes afirman que a partir de la
impartición de las asignaturas se han motivado por la carrera de ingeniería eléctrica.
Además, se compararon los resultados docentes en exámenes parciales escritos de cursos
anteriores que no se potenció la utilización de las TIC – TAP – TEP y se constató que hubo un
aumento del 25 % de estudiantes aprobados. Por lo que la integración de las TIC – TAP – TEP
mejora el proceso de enseñanza - aprendizaje de las asignaturas de Circuitos Eléctricos a partir
de los cambios curriculares actuales garantizando un adecuado uso de la simulación, y
posibilitando una mejor preparación de los estudiantes para enfrentar las disciplinas siguientes.
CONCLUSIONES
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Teniendo en cuenta que el objetivo general de este trabajo es analizar la integración de las TIC –
TAC – TEP en el proceso de enseñanza – aprendizaje de las asignaturas de Circuitos Eléctricos
de la carrera de ingeniería eléctrica de la Universidad Tecnológica de la Habana José Antonio
Echeverría, a partir de las actuales trasformaciones curriculares, se consideran que las
conclusiones son las siguientes:
A partir del estudio de los fundamentos teóricos metodológicos sobre como el empleo de
las TIC – TAP – TEP mejora el proceso de enseñanza – aprendizaje, se pudieron identificar
las potencialidades de los softwares libres simulación a integrar como recurso didáctico en
las asignaturas de Circuitos Eléctricos y así lograr mayores niveles de autonomía,
organización e independencia en la actividad constructiva del conocimiento del estudiante.
Con el empleo de las TIC- TAC-TEP como medio de enseñanza se mejora el estudio
teórico – práctico de los diferentes temas de las asignaturas de Circuitos Eléctricos,
potenciando el proceso de enseñanza – aprendizaje en los estudiantes de ingeniería tanto
en la modalidad semipresencial como presencial, apoyado en la experiencia de la
elaboración de materiales digitales actualizados a las actuales transformaciones
curriculares, además de la posibilidad de aprovechar las prestaciones, que en este sentido
tiene los entornos virtuales de aprendizaje, específicamente la plataforma MOODLE,
convirtiéndose en un aula virtual para la enseñanza de los circuitos eléctricos.
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Pérez Martínez M. Utilización de la App Everycircuit en las asignaturas de Circuitos Eléctricos
de la carrera de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Tecnológica de la Habana José Antonio
Echeverría [En línea] 2021.
https://www.researchgate.net/publication/355091539_Utilizacion_de_la_App_Everycircuit_en_las_
asignaturas_de_Circuitos_Electricos_de_la_carrera_de_Ingenieria_Electrica_de_la_Universidad_
Tecnologica_de_la_Habana_Jose_Antonio_Echeverria.
28
Pérez Martínez M. Estudio por medio de Scilab de los armónicos en los Sistemas Eléctricos de
Potencia aplicado a un caso de estudio [En línea] 2021.
https://www.researchgate.net/publication/355089435_Estudio_por_medio_de_Scilab_de_los_arm
onicos_en_los_Sistemas_Electricos_de_Potencia_aplicado_a_un_caso_de_estudio.
29
Pérez Martínez M. Higiene y seguridad en la red de baja tensión. Revista Pedagogía
Profesional, [En línea] 2018. 16 (1)
https://www.researchgate.net/publication/331438435_Higiene_y_seguridad_en_la_red_de_baja_t
ension_Hygiene_and_thesecurity_in_the_net_of_lowtension
Recibido: 24 de junio de 2021
Aceptado: 12 de diciembre de 2021
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