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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7559| Título : | Propuesta de prácticas y material didáctico para las materias de la academia de sistemas embebidos |
| Autor : | NEGRETE VILLANUEVA, MARCO ANTONIO |
| Fecha de publicación : | 2021 |
| Resumen : | La Academia de Sistemas Embebidos consta de dos asignaturas teórico-prácticas de reciente creación: Fundamentos de Sistemas Embebidos y Sistemas Embebidos Avanzados. Estas asignaturas pertenecen al Plan de Estudios 2016 de la carrera de Ingeniería en Computación de la Facultad de Ingeniería y se imparten en los semestres 9 y 10, respectivamente, por lo que se han impartido apenas durante dos semestres. El objetivo de esta propuesta es el diseño de un espacio de aprendizaje compuesto de un conjunto de prácticas, actividades y material didáctico, necesarios para que el estudiante pueda interiorizar los contenidos del curso desde un enfoque de aprendizaje basado en problemas y con las características necesarias para que su vinculación con las materias antecedentes sea clara. Se diseñará también el hardware y software necesarios para simplificar la ejecución y maximizar el aprovechamiento de los alumnos. Puesto que es una materia del bloque de ingeniería aplicada, se requiere que las prácticas utilicen software y hardware de reciente creación de modo que los estudiantes cuenten con herramientas para una fácil inserción ya sea en la academia o en el mercado laboral. Este proyecto parte de una perspectiva metodológica de investigación basada en diseño. Una vez que se diseñen las prácticas, los docentes participantes las implementarán en el aula. Se observarán las actividades, se registrarán y se realizará una discusión entre los participantes. Por otro lado, mediante la aplicación de una evaluación diagnóstica y la evaluación al final del curso se determinará el grado de asimilición de los conceptos por parte de los estudiantes. Esta propuesta es el resultado del trabajo conjunto de profesores que han impartido estas dos asignaturas y que a lo largo de dos semestres han identificado en el aula los requerimientos de hardware y software así como los antecedentes teóricos de los estudiantes, para lograr un aprendizaje significativo. |
| URI : | https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7559 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | NEGRETE VILLANUEVA, MARCO ANTONIO |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2021 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2021-2022 |
| metadata.dcterms.educationLevel: | nivel superior |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
| metadata.dc.description.objective: | Objetivo general: Crear un espacio de aprendizaje para las asignaturas de sistemas embebidos mediante el diseño e implementación de un conjunto de prácticas y material didáctico que permitan al docente desarrollar actividades para la enseñanza de estos temas desde un enfoque de aprendizaje basado en problemas. Objetivos específicos: "* Diseñar un conjunto de prácticas para cada uno de los temas de las asignaturas de la Academia de Sistemas Embebidos. * Diseñar y construir el hardware necesario que sirva como material didáctico para las prácticas desarrolladas. * Integrar las prácticas y el hardware didáctico para desarrollar un espacio de aprendizaje de los conceptos de sistemas embebidos. * Implementar en el aula las prácticas desarrolladas. * Realizar observación cualitativa en el aula para realimentar y mejorar el diseño de las prácticas. * Publicar en los sitios del Departamento de Computación de la Facultad de Ingeniería las prácticas y el material desarrollado para que pueda ser utilizado por otros profesores y consultados por todos los estudiantes." |
| metadata.dc.description.strategies: | Para el logro de los objetivos se propone la siguiente metodología: INVESTIGACIÓN BASADA EN DISEÑO. Se propone la creación de un espacio de aprendizaje en donde el experimentador es el docente, quien interviene para observar los cambios generados. Las prácticas se diseñan, se implementan, se discuten y se rediseñan las actividades de aprendizaje. PARTICIPANTES: Cinco docentes que imparten las asignaturas de la academia y un aproximado de sesenta alumnos inscritos. ESCENARIO: Laboratorios del Departamento de Computación de la Facultad de Ingeniería. INTERVENCIÓN: El desarrollo de este proyecto se llevará a cabo en dos grandes etapas: el diseño y construcción de las prácticas y el hardware necesario, y la implementación en el aula para su posterior discusión y posible rediseño. Para la primera etapa se realizarán las siguientes actividades: Se discutirá entre los docentes la experiencia de cada uno en los semestres anteriores para seleccionar el hardware más adecuado a utilizarse en cada uno de los temas. Se diseñará el hardware necesario para introducir al estudiante en el diseño de sistemas embebidos. Se diseñará un conjunto de ejercicios para instalar las herramientas de hardware necesarias: sistema operativo Linux y Windows Embeded. Se diseñará el hardware necesario para la enseñanza de arquitecturas y plataformas de sistemas embebidos. Se diseñará un conjunto de ejercicios sobre la conexión de dispositivos periféricos en un sistema embebido cubriendo el uso de puerto GPIO y comunicación SPI. Se diseñará un conjunto de ejercicios para el almacenamiento y despliegue de información de periféricos, así como el uso de Bots con bibliotecas de terceros. Se diseñará y construirá el hardware necesario para la enseñanza de protocolos de comunicación como Módulo GPS, Módulo GSM y Bus Serie Universal. Se diseñará y construirá el hardware necesario, así como los ejercicios, para la integración de un sistema embebido en el que se conjunten los temas vistos anteriormente con conceptos de electrónica de potencia. Este proyecto de integración estará enfocado a una aplicación para casas inteligentes. Se redactarán las prácticas correspondientes para cada uno de los temas donde se describan los pasos sugeridos a seguir para llevar a cabo las diferentes actividades de aprendizaje. Una vez desarrolladas, se implementarán las prácticas en aula con ayuda de los académicos participantes. Durante esta implementación, los docentes realizarán las observaciones que permitan realimentar y rediseñar las actividades de aprendizaje. EVALUACIÓN. Se aplicará una evaluación diagnóstica y una evaluación práctica al final del semestre. Con los resultados de las evaluaciones se hará un análisis cuantitativo y con las observaciones hechas por los docentes se hará una discusión cualitativa de los resultados obtenidos con la implementación de las prácticas. |
| metadata.dc.description.goals: | Al finalizar el proyecto se logrará: * El diseño de una práctica y su respectivo material didáctico para cada uno de los temas de las asignaturas de la academia. Estas prácticas contendrán actividades relacionadas con la instalación de sistemas operativos, conexión de dispositivos periféricos, adquisición y almacenamiento de información de periféricos, protocolos de comunicación e integración de un sistema embebido. * La implementación en aula de las secuencias desarrolladas. * El análisis cualitativo y cuantitativo de las observaciones realizadas y los resultados obtenidos de la implementación en aula de las prácticas desarrolladas. * La publicación de las prácticas en la página del Depto de Computación de la FI. |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | La principal dificultad enfrentada fue la imposiblidad de implentar en aula las prácticas desarrolladas, como se tenía planeado: formando equipos de estudiantes y trabajando en un laboratorio. Cuando se envió la propuesta, se esperaba que la contingencia hubiera disminuido lo suficiente para que el semestre 2022-1 fuera presencial, sin embargo no fue así. De cualquier modo, se desarrollaron prácticas y algunos profesores recurrieron al uso de simuladores, lo cual no iguala al hardware real, pero permite el desarrollo de los cursos. La autoreflexión que se puede obtener de esta experiencia es que los espacios de aprendizaje deben desarrollarse con las suficientes alternativas para su implementación en cualquier modalidad: presencial, a distancia o híbrida. Otra dificultad enfrentada está relacionada con los contenidos temáticos. Las asignaturas de la Academia de Sistemas Embebidos incluyen tópicos muy recientes y cuyo abanico de aplicaciones es muy amplio. Por lo mismo, es difícil acordar un conjunto de prácticas que todos los profesores puedan adoptar, pues cada docente puede enseñar los temas con ejemplos de su propia área de experiencia, con la misma validez y cumplimiento del temario. Por lo anterior, como trabajo futuro, se continuará con la integración de más materiales didácticos generados por los docentes de la academia, tratando de hacerlos disponibles en la página web, que sirvan como guia y material de consulta para los estudiantes. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | * El diseño de una práctica y su respectivo material didáctico para cada uno de los temas de las asignaturas de la academia. Estas prácticas contendrán actividades relacionadas con la instalación de sistemas operativos, conexión de dispositivos periféricos, adquisición y almacenamiento de información de periféricos, protocolos de comunicación e integración de un sistema embebido. Esta meta se cumplió al 100% pues se desarrollaron las siguientes prácticas para los temas de las asignatura Fundamentos de Sistemas Embebidos: - Introducción a los sistemas embebidos. Práctica: "Instalación de Raspbian en la Raspberry Pi" - Organización, arquitectura y plataformas de sistemas embebidos. Práctica: "Uso del puerto GPIO de la Raspberry Pi". - Sistemas operativos para plataformas embebidas. Práctica: "Instalación de Windows 10 IoT Core en la Raspberry Pi". - Software y programación de sistemas embebidos. Práctica: "Manejo remoto de Raspberry Pi mediante Bots de Telegram" - Desarrollo de un sistema embebido. Práctica: "Modulación de potencia de una lámpara incandecente usando Arduino y la Raspberry Pi" También se desarrollaron las siguientes prácticas para los temas de la asignatura "Sistemas Embebidos Avanzados": - Software embebido. Práctica: "Punto de acceso con enrutador en puente" - Diseño y desarrollo de software embebido. Práctica: "Control remoto de la Raspberry Pi via WiFi y servidor web" - Programación, lenguaje C y C++. Práctica: "Lectura de datos analógicos usando Arduino y la Raspberry Pi" Los documentos de cada práctica se pueden consultar en el repositorio en línea: https://github.com/mnegretev/PAPIME_PE107021 * La implementación en aula de las secuencias desarrolladas. Esta meta se cumplió parcialmente debido a que las prácticas fueron pensadas para desarrollarse en equipo y utilizando hardware y equipo de laboratorio. Esto no fue posible debido a que el regreso a las aulas no se dio en el tiempo esperado. Esta propuesta se envió en agosto de 2020 y se esperaba que el semestre 2022-1 fuera ya presencial, lo cual no sucedió. Sin embargo, los profesores de la academia implementaron el uso de simuladores, por lo que sí fue posible implementar en aula, aunque de manera parcial, las prácticas desarrolladas. * El análisis cualitativo y cuantitativo de las observaciones realizadas y los resultados obtenidos de la implementación en aula de las prácticas desarrolladas. Solo se realizó el análisis cualitativo mediante discusiones en las juntas de la academia y por correo electrónico. Se acordó continuar con la implementación en aula en el semestre en curso y continuar con la mejora de las prácticas desarrolladas. * La publicación de las prácticas en la página del Depto de Computación de la FI. Esta meta se cumplió al 100%. La publicación de la página se encuentra en trámite. El borrador de la página se encuentra en el repositorio https://github.com/mnegretev/PAPIME_PE107021 |
| 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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