En este trabajo se expone el diseño de una plataforma de experimentación remota, con didácticas activas, como apoyo en la enseñanza de circuitos eléctricos de corriente directa (DC), bajo el marco CDIO (Concepción, Diseño, Implementación, Operación) para el programa de Ingeniería Electrónica de la Universidad del Quindío. Los laboratorios de experimentación han tenido un rol central en la formación de los ingenieros y tecnólogos, siendo las prácticas de laboratorio un recurso fundamental para la modalidad educativa presencial. En todo caso, los laboratorios virtuales/simulados y los de experimentación remota continúan teniendo un papel importante, estableciendo canales alternativos y complementarios para el entrenamiento y desarrollo de habilidades. Además, los laboratorios remotos tienen la ventaja de permitir acceso a sistemas reales sin la necesidad de presencia física y con una mayor flexibilidad de horarios. En ese sentido, las didácticas activas permiten al estudiante ser protagonista de su propio aprendizaje como lo sugieren las tendencias de educación del siglo XXI. En este sentido, la evolución de las TIC ha sido un factor determinante en la expansión de la cobertura educativa, debido a la adaptación de ambientes de enseñanza semipresencial que integran estos recursos tecnológicos, cobrando gran importancia con los retos impuestos como consecuencia de la pandemia por COVID-19. La vinculación de laboratorios remotos a las didácticas activas, permitirán un aprendizaje con flexibilidad para el acceso a los laboratorios. Por otro lado, los circuitos eléctricos hacen referencia a componentes que son interconectados y por los cuales circula corriente eléctrica; el conocimiento y experimentación en este tipo de circuitos son esenciales en programas afines a la ingeniería eléctrica y electrónica, siendo los circuitos eléctricos de DC la base para la construcción de los conocimientos disciplinares. Por su importancia, cobra relevancia la incorporación de didácticas activas durante la enseñanza de estos temas y la flexibilidad del acceso a laboratorios remotos. La iniciativa CDIO promueve el establecimiento de unos modelos y lineamientos, con base en 12 estándares, para la educación en ingeniería en todo el mundo, y surge del distanciamiento entre las competencias de los ingenieros y las demandas en la práctica de la ingeniería en contexto. Entre las más de 120 instituciones alrededor del mundo que han adoptado esta iniciativa, está la Universidad del Quindío; en particular, el programa de Ingeniería Electrónica es el primero en implementarla en esta Institución. Finalmente, en el trabajo se exponen seis circuitos eléctricos diseñados para ser manipulados tanto de forma presencial como de forma remota, conservando la similitud entre la manipulación física y la remota, en los cuales se vincula aprendizaje activo enmarcado en la iniciativa CDIO. El primer laboratorio trata sobre las leyes de Kirchhoff, el segundo sobre divisores de corriente y voltaje, el tercero trata sobre mallas, nodos y resistencias equivalentes, el cuarto sobre principios de linealidad y superposición, el quinto sobre el teorema de Thevenin y la máxima transferencia de potencia, y el sexto sobre Amplificadores operacionales en configuración inversor.
The context of conceiving, designing, implementing, and operating real-world systems and products, namely the CDIO initiative, is a framework for engineering education. It considers 12 standards, which are the reference for curriculum design and assessment. A good implementation of the CDIO standards can be considered as a multi-dimensional complex problem. In order to propose strategies for implementing the CDIO initiative in the Electronic Engineering curriculum at Universidad del Quindío, the General Morphological Analysis (GMA) was used. Some relevant dimensions of the curriculum and their values were contrasted in a cross-consistency assessment (CCA), where 8 dimensions were established, and a total of 34,560 combinations were obtained in the problem space. Through the CCA, the number of coherent combinations was significantly reduced. Finally, these combinations were analyzed to propose the corresponding strategies that are the input for the implementation of the CDIO curriculum in the Electronic Engineering program.
RESUMENLos sistemas de Interfaz Cerebro Computador (BCI) permiten la comunicación directa entre el cerebro y el computador, presentándose como una opción de interacción para pacientes con daños neuromusculares severos.Una de las principales variantes de los sistemas BCI se basa en los potenciales de estado estable evocados visualmente (SSVEP), donde se presentan varios estímulos visuales consistentes en luces que oscilan a diferentes frecuencias. El usuario debe entonces prestar atención a la luz que corresponde al comando que quiere seleccionar, lo cual produce una señal de frecuencia igual a la del estímulo, y de sus primeros múltiplos, en la parte occipital del cerebro y que pueden ser medidas a través de un equipo de electroencefalografía (EEG); con lo cual se puede determinar la intención del usuario de activar un comando específico.En este trabajo se presenta un primer prototipo de un BCI basado en SSVEP planteado como tecnología de apoyo a la discapacidad, contando con la ventaja de usar un equipo de relativo bajo costo y el uso de electrodos secos, reduciendo el tiempo necesario para su instalación y puesta en marcha. Los datos provenientes de 8 electrodos ubicados en la parte occipital del cerebro se procesan con el método de combinación de mínima energía (MEC). El sistema fue probado en un voluntario adulto de 37 años logrando una precisión del 87% en la identificación de 5 estímulos visuales con un tiempo promedio de 4.5sg para detectar un comando y una rata de transferencia de información de 20bits por minuto. Palabras clave: BCI, BMI, SSVEP, MEC Rev. Invest. Univ. Quindío.(Col.), 25(1): 120-125; 2014121 potenciales de estado estable para la implementación de un sistema de interfaz cerebro computador. Caicedo y Cardona ABSTRACT Brain Computer Interface (BCI) systems allow direct communication between the computer and the brain; they are an option for interaction from people who has several neuromuscular injury.One of the mayor methodologies for BCI implementation bases its operation in steady state visual evoked potentials (SSVEP), this paradigm consist in show some visual stimulates that have an oscillating light in stables frequencies. The user has to pay attention to the light that correspond to the command that he wants to select, which produces a signal with a high component in the frequency of the stimulate and its multiples in the occipital part of the brain. This signal can be measured by electroencephalography (EEG) equipment and it allows the user's intention from select one of the commands.In this article we present a first SSVEP based BCI prototype that is proposed like a help system for disabled people, for this purpose, we use a low cost system with dry electrodes, this condition could permit more access for people and low installation time. In this prototype the signal of 8 electrodes from the occipital zone of the brain are processed with the Minimum Energy Combination (MEC) methodology; it was probed in an volunteer adult of 37 years old who reached an accuracy of 87% in identifying f...
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