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Aprendizaje basado en problemas y nuevas prácticas de laboratorio en asignaturas de Electrónica para ingenierías

Abstract

Memoria ID2022-039. Ayudas de la Universidad de Salamanca para la innovación docente, curso 2022-2023.

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Aprendizaje basado en problemas y nuevas prácticas de laboratorio en asignaturas de Electrónica para ingenierías

Author: García Vasallo, Beatriz,Pascual Corral, Elena,Paz-Martinez, Gaudencio,García Sánchez, Sergio
Publisher: Universidad de Salamanca
Year: 2023
Source: https://gredos.usal.es/bitstream/10366/158472/1/MID_039.pdf
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE
ZAMORA
Memo ia inal del P oyec o de Inno ación Docen e
ID2022/039
Ap endizaje basado en p oblemas y nue as p ác icas de
labo a o io en asigna u as de Elec ónica pa a
ingenie ías
Pa icipan es: Bea iz Ga cía Vasallo (coo dinado a)
Elena Pascual Co al
Gaudencio Paz Ma ínez
Se gio Ga cía Sánchez
Á ea de Elec ónica
Depa amen o de Física Aplicada
2
Da osdelP oyec odeInno aciónDocen e

TÍTULO: Ap endizajebasadoenp oblemasynue asp ác icasdelabo a o ioen
asigna u asdeElec ónicapa aingenie ías.
REFERENCIA:ID2022/039
PDICOORDINADOR:
BEATRIZGARCÍAVASALLO
MIEMBROSDELEQUIPO:
BEATRIZGARCÍAVASALLO(B.G.Vasallo)
ELENAPASCUALCORRAL(E.Pascual)
GAUDENCIOPAZMARTÍNEZ(G.Paz)
SERGIOGARCÍASÁNCHEZ(S.Ga cía‐Sánchez)
CENTROENELQUESEHALLEVADOACABOELPROYECTO:
ESCUELAPOLITÉCNICASUPERIORDEZAMORA
UNIVERSIDADDESALAMANCA
DURACIÓN:
CURSOACADÉMICO2022/23
FINANCIACIÓN:0€


3

Índice


In oducción4
Mo i aciónycon ex odocen e4
Obje i os7

Ac uaciones ealizadasy esul ados8
ABPenA qui ec u adeCompu ado esI8
Expe ienciap ác icabasadaenDAQ13

Conclusiones17


4
In oducción
Mo i aciónycon ex odocen e
Lap incipalmo i aciónconlaqueabo damoslainno acióndocen eeslamejo a
con inuaenladocenciadelasasigna u asdelÁ eadeElec ónicaenelámbi odelas
ingenie íasimpa idasenlaEscuelaPoli écnicaSupe io deZamo a(EPSZ).Enpa icula ,
nosin e esamejo a lamo i acióndeloses udian esdelasdi e sasma e iasy i ulaciones
yo ece lossis emasmásac ualizadosposibles.Así,enp oyec osan e io es,hemos
a adomúl iples emas,desdeelap endizajebasadoenp oyec os,elusoygene aciónde
con enidosTICdeelabo aciónp opia,lacomunicacióna a ésde edessociales,e c.
Además,habíamosde ec adoqueelesquemadelasasigna u ases ecu en epo quees á
basadoenc i e iosde epa odocen e,pe opod íase mejo adodemane apaula ina
incluyendome odologíasynue asp ác icasdelabo a o io.Téngaseencuen aquenues as
asigna u as ienen esg andesejessob elosqueabo damosladocencia:lasclasesde
eo ía,lossemina iosdep oblemasylasp ác icasdelabo a o io.Laconexiónen ees as
ac i idadesdependedelame odologíaempleadayes undamen alpa aunacomp ensión
comple adelaasigna u a.Tambiénhemos enidoencuen aque,cuandolasasigna u as
es ánsi uadasenlosp ime oscu sosdelosplanesdees udios,sedebeinc emen a la
mo i acióny acili a laadquisicióndecompe enciascomolae aluacióndelasdi e en es
solucionesci cui alesylaau onomíaenellabo a o io.
Enes ep esen ep oyec o,hemosp opues omejo a elen oquegene aldenues a
docenciain oduciendoenelmayo g adoposiblelas écnicasdeAp endizajeBasadoen
P oblemas(APB)
1,2,3
yac ualiza lasp ác icasdelabo a o ioconlain oducciónenellasde
Sis emasdeAdquisicióndeDa os(Da aAcquisi ionSys ems,DAQ)
4
.Elcon ex oenelque
nosmo emossesi úa,comohemosmencionado,enlaEPSZ.Enpa icula , amosaabo da 
lamejo adedosasigna u as:“A qui ec u adeCompu ado esI”(1e cu so,2ºcua imes e,
G adoenIngenie íaIn o má icaenSis emasdeIn o maciónoGIISI)y“Fundamen osde
1Mo alesBueno,P.yLandaFi zge ald,V.,“Ap endizajebasadoenp oblemas.P oblem‐basedlea ning”,
Theo ia,Vol.13:145‐157,2004.
2Pa aCas illón,J.E.,Ama ilesCamacho,M.J.,yCas oCas o,C.A.,“Ap endizajebasadoenp oblemas
enelcaminoalainno acióneningenie ía”,Ingenie íasUSBMed,Vol.7:97‐103,2016
3Rod íguezGonzález,C.A.,andFe nándezBa ane o,J.M.,“A e iewo P oblem‐BasedLea ningapplied
oEnginee ing”,In e na ionalJou nalonAd ancesinEduca ionResea ch,Vol.3:14‐31,2016.
4h ps://www.ni.com/es‐es/shop/da a‐acquisi ion.h ml
5
Elec ónica”(2ºcu so,1e cua imes e,G adoenIngenie íaMecánicaoGIMECyDoble
G adoenIngenie íadeMa e ialeseIngenie íaMecánicaoGIMAT‐GIMEC).
“A qui ec u adeCompu ado esI”
5
esunaasigna u abásicade6ECTSque o ma
pa edelama e ia“Compu ado es”yqueesp e iaa“A qui ec u adeCompu ado esII”,
queseimpa eenel2ºcu so.En elosobje i osquesecon emplanenes aasigna u a,
encon amos:(i)conoce losdi e en essis emasdecodi icaciónpa a ep esen a la
in o maciónenci cui osdigi alesymanejodelosp incipiosdelálgeb adeBoole,(ii)
implemen a enellabo a o iodedi e en esci cui osdigi ales,(iii)analiza ydiseña 
ci cui oscombinacionalesysecuenciales,dondeseincluyeelconocimien odelosp incipios
delosci cui osa i mé icosdigi ales,(i )conoce losdis in os iposdememo iasu ilizados
enaplicacionesin o má icas,y( )diseñoyu ilizacióndeci cui oscon e so esdeseñales
analógicasadigi ales(A/D)y ice e sa(D/A).Esimpo an eque,al é minodees a
asigna u a,loses udian esseancapacesde elaciona losdis in osci cui osdigi ales
es udiadosconsupapelenlao ganizaciónya qui ec u adeuncompu ado .Enelp esen e
p oyec ose a a ádeplan ea losobje i osdelaasigna u aen o madep oblemasque
debanse solucionadosydiscu idospo loses udian escomopa edelao ganizaciónde
unsis emacompu ado .Lasolucióndelosp oblemasnoesúnica,pueshaydi e en e o ma
an odeen oca loscomodeop imiza los,po loquela ealimen acióneng uposde
es udian eses undamen alpa asucomp ensión,ydeahíque écnicascomoAPBsean an
alo adas.Enes aasigna u a,suelehabe ap oximadamen e60es udian esma iculados.
Ladi isióneng uposdesemina ioses ápe mi idaapa i de50alumnos,pe odebidoala
habi ual al adeasis encia,pa icula men eapa i delami addelcu so(cuandola
e aluacióncon inuadeo asasigna u asempiezaap esiona )no malmen ese ealizanlos
semina ioseng upoúnico.Dehecho,la al adeasis enciaesunodelosp oblemasmás
g a esenlasasigna u asdeElec ónicaen1ºcu sodeGIISI.Po o apa e,ladi isión
habi ualdeg uposdep ác icasse ealizainicialmen edi idiendola o alidaden2g upos
de30alumnos.Es os30alumnosasis enacadasesióndep ác icasdelabo a o ioasis idos
po 2p o eso esyeng upos educidosdeunmáximode3alumnos.La empo izaciónde
lasp ác icasdelabo a o iohadese p e is aconsu icien ean elaciónalcomienzodel
cu soylacoo dinaciónen elosp o eso eses undamen al.Enelp esen ecu soacadémico
sehadejadoa áselmodelode3p ác icasp esencialesasis idaspo simulado esquehan
o madopa edelosúl imosaños aslas es iccionesp esencialesdebidasalCo id.Así,
hemos ecupe adoelmodeloan e io de6p ác icasp esencialesenlasquelap esenciadel
5h ps://guias.usal.es/node/167385

6
simulado queda educidaenbene iciodelaimplemen acióndi ec adelci cui o,
ap o echandoalmáximolascapacidadesdelLabo a o iodeElec ónicaenlaEPSZ.
“Fundamen osdeElec ónica”
6
esunaasigna u aobliga o iade6ECTSquese
impa eenel2ºcu sodelG adoenIngenie íaMecánica.Laasigna u aes áencuad ada
den odelbloquecomúndelaRamaIndus ial.Losobje i osdees aasigna u aaba canla
Elec ónicaAnalógicaylaDigi al.En elosp ime os,encon amos:(i)conoce las
p opiedadesdelosma e ialessemiconduc o es,(ii)u iliza disposi i oselec ónicosbásicos
(diodos, ansis o es,disposi i osop oelec ónicosydisposi i osdepo encia)y(iii)conoce 
el uncionamien odelampli icado ope acionalysusaplicaciones.Aes apa edela
asigna u aleco esponden4p ác icasdelabo a o io.En elossegundos,encon amos:(i )
implemen a enellabo a o iodi e en esci cui osdigi ales,( )analiza ydiseña ci cui os
combinacionalesysecuencialesy( i)adqui i expe ienciade abajodelabo a o io
(u ilizacióndeosciloscopios, uen esdealimen ación,gene ado esdeseñal,componen es
ysis emasdemon aje).Aes apa e,leco esponden3p ác icasdelabo a o io.Como
obse amos,lasegundapa edees aasigna u aes á elacionadacon“A qui ec u ade
Compu ado esI”,quehemosdesc i oan e io men e.Elnúme odees udian es
ma iculadosenes aasigna u aes,ap oximadamen e,30,esdeci ,lami adde
“A qui ec u adeCompu ado esI”,loqueae ec osp ác icosse aduceenunamejo 
comunicaciónconloses udian esnosoloenlasp ác icasdelabo a o io(dondees ácil
es ablece dichacomunicaciónpo ladi isióneng upos)sino ambiénenlasclasesde eo ía
yenlossemina iosdeeje cicios.
Cabeseñala quelosconocimien osp e iosque ienenlosalumnosace cadela
Elec ónicasonmuybásicosenambasasigna u as.Enelcasode“A qui ec u ade
Compu ado esI”,loses udian eshancu sadolaasigna u a“Física”enel1e cua imes e,
queconcluyeconlaexplicacióndel uncionamien odepue aslógicasbásicasyes á
elacionadaconlap ime apa ede“Fundamen osdeElec ónica”.Debidoasussimili udes,
hemosplan eadoenelp esen ep oyec oinno acionesquea ec ansob e odoa
“A qui ec u adeCompu ado esI”,pe oqueson ácilmen eadap ablesa“Fundamen osde
Elec ónica”.

6h ps://guias.usal.es/node/167794
7
Obje i os
Elobje i op incipaldees ep oyec ohasidolaaplicacióndelame odologíaABPyla
in oduccióndenue asp ác icasdelabo a o iobasadasensis emasDAQenasigna u as
impa idaspo elÁ eadeElec ónicadelDepa amen odeFísicaAplicadadelaUni e sidad
deSalamanca.Enpa icula ,nos e e imosalassiguien esasigna u as:
A qui ec u adeCompu ado esI(1e cu so,2ºcua imes e,GIISI)
Lano edadmássigni ica i adenues ap opues aconsis eenlaaplicacióndela
me odologíadeABPenes aasigna u a.Pa aello,sehandiseñadop oblemas
es uc u ado es elacionadosconlaElec ónicaDigi alqueengloban a iascompe encias
queloses udian esdebenadqui i .Tambiénsehain e idoelesquema empo alseguido
has aaho aencuan oa eo ía,semina iosyp ác icas.Asimismo,algunassoluciones
ci cui alesbasadasenunDAQ, ecu sodeg anin e éspo supo abilidady e sa ilidad,
hansidoanalizadasysehaelegidounaexpe ienciamagis alconc e apa acomp oba su
iabilidad.
Fundamen osdeElec ónica(2ºcu so,1e cua imes e,GIMECyDobleG adoGIMAT‐
GIMEC)
Hemoscomp obadoquees ac ibley ecomendable abaja consis emasbasadosenDAQ,
yaquepuedese adap adocomogene ado de uncionesyosciloscopiopo ablespa a
aplicaciones ue adelabo a o io.Po su e sa ilidad,es e ecu soesgene alizableao as
asigna u asdeElec ónicadeo oscu sosyg ados.Pues oquelas echasde esoluciónde
losp oyec osdeinno acióndocen esuelensi ua seenelmesdeno iemb eyes a
asigna u aseimpa eenelp ime semes e,lanue aexpe ienciap ác icahasidodiseñada
yensayadaen“A qui ec u adeCompu ado esI”enelcu so22/23,aunque,comoseha
mencionado,laadap abilidaddelsis emapa alasp ác icasdeElec ónicaAnalógicade
“Fundamen osdeElec ónica”enelcu so23/24hasido e i icada.

Pa a isibiliza es asp ác icasdocen es,enunp ime momen oseincluyócomo
obje i olap esen acióndelos esul adosenelVIICong esoIn e nacionalVi ualen
In es igacióneInno aciónEduca i a(CIVINEDU)
7
ensep iemb ede2023.La echalími e
pa aelen íodeabs ac sesel7desep iemb ede2023.Ac ualmen e,es amos abajando
enlaelabo acióndel esumenquepod íase p esen adoenes acon e enciaencasode
7h ps://www.ci inedu.o g/
8
encon a  inanciación(enelp esen ep oyec ono ueconcedidaningunaayuda
económica).
Debidoala al ade inanciacióndelp esen ep oyec o,nues oslog osp incipales
es ánsi uadosenelescena iodelABPadap adoa“A qui ec u adeCompu ado esI”,
mien asquelasp ác icasdelabo a o iobasadasenDAQhansido es ingidasa
demos aciones ealizadasenelaulaalasque u ie onacceso an oala o made
p og amacióncomoalaimplemen aciónci cui allosalumnosasis en es.Lainno ación ue
implemen adadees a o mapo lap e isióndeasis enciadees udian esypo queelaula
euníalascondicionesadecuadaspa alademos ación.


Ac uaciones ealizadasy esul ados
ABPenA qui ec u adeCompu ado esI
Diseñodelame odologíaABP
Comohemosmencionado,lano edadme odológicamássigni ica i adees e
p oyec ohasidoeldesa ollodelABPen“A qui ec u adeCompu ado esI”.Elp ime paso
uelain e siónenlaes uc u adelaasigna u a,quesehabasadoeneldiseñode
p oblemases uc u ado esquehansidoexpues osalp incipiodelos emasenlosquese
es udiaelanálisisyeldiseñodeci cui oscombinacionalesyci cui ossecuenciales.Pa a
es o,se ealizóuna e isiónexhaus i adeloscon enidosjun oconunaac ualizacióndelas
di e en esp ác icasdelabo a o ioyseelabo óuncalenda iodeac i idades(sesionesde
eo ía,semina iosyp ác icasdelabo a o io)pa a acili a lacoo dinaciónen elos
p o eso esquein e ienenenladocenciadees aasigna u a.Cabeseñala quees e
calenda ionoes áce adoyexis ecie a lexibilidadpa ape mi i cambios(po ejemplo,si
algunodelosp o eso esdebeasis i aalgunacon e encia,e c).B.G.Vasalloes esponsable
dela eo íaydeung upodeLabo a o io,mien asqueE.PascualyS.Ga cía‐Sánchezson
esponsablesdeo og upodeLabo a o io.G.Pazin e inoenlap og amaciónpo que,
aunqueno o mapa edelp o eso adodelaasigna u a, ealizóeldiseñodelap ác ica
basadaenDAQquesedesc ibeenlasiguien esección.S.Ga cía‐Sánchez ueincluidoenel
p oyec odesdequeseinco po óalÁ eadeElec ónicaensep iemb ede2022.Cabeseñala 
que,po  azonesdeequilib iodocen ealola godelcu so,o op o eso  ue esponsable
delossemina iosdep oblemasydep ác icasdeLabo a o io,pe osuinclusiónenel
9
p esen ep oyec ono ueposibleyaquees adocencia ueasignadaconpos e io idadala
echaenlaquesepodíanhace cambios(haciaene ode2023).
Elplan eamien odelosenunciadosdelosp oblemases uc u ado eses u o
disponiblepa ase p esen adoencada ema,aliniciodel2ºcua imes e( inalesdeene o
de2023).Dees a o ma,despuésdeunain oducciónalaElec ónicaDigi al,es os
p oblemasjus i ica ondos emasdelaasigna u a.Enloseje ciciosdeElec ónicaDigi alno
exis eunasoluciónúnicay,además,és apuedealcanza di e en esg adosdeop imización.
Cadaes udian edebe abaja de o maindi idualenes asolución,aunquedebe ambién
apoya seenel abajoeng upo( an oensemina ioscomoenellabo a o io).Debidoala
di icul adqueplan ealae aluacióndelasdi e en essolucionesysup ocesodeob ención,
dichae aluaciónseincluyó ambiéncomo a ea.Tan oenlassesionesde eo íay
semina iosenelaulacomoenlasp ác icasdelabo a o io,se omen óeldiálogoconlos
es udian espa ae alua demane aadecuadaelp ocesodesolucióndeloseje cicios
p opues osylosdiseñosci cui ales.

Implemen aciónenlaasigna u a
Enlos emascen alesdelaasigna u asehanincluidop oblemases uc u ado esque
acili anlaadquisicióndelascompe encias elacionadaspo pa edelosalumnos.Es os
emassonlos elacionadosconci cui oscombinacionalesysecuencialessínc onos,que
cons i uyenelnúcleocen aldelaasigna u a.Enconc e o,losp oblemasenlosquesebasa
es apa edelaasigna u a ue onp esen adoscomosigue.
Elp oblemap incipaldelaasigna u aeslacomp ensión,po pa esyde o ma
azonada,deunsis emacompu ado .Enlaa qui ec u ahabi ualde onNeumann,exis en
3elemen os undamen alesquecons i uyenelsis ema:elsis emadeCPU(UnidadCen al
deP ocesamien o),elsis emadememo iayelsis emadeen ada/salida, odosellosunidos
median ebusesdecomunicacióndeda oseins ucciones.Pa aqueelsis emadeCPU,que
eselqueocupalapa ecen aldeldiseño, uncioneadecuadamen e,debees a cen ado
enci cui osa i mé icosque ealicenenelmeno  iempoposiblelascuen asque end án
luga enlaUnidadA i mé icoLógica(ALU),pe o ambiénhandeexis i ci cui osque,
ealizandoope acionessecuencialescomoel egis odeda os,de o maquesuac i idad
dependedel alo delasen adas,pe o ambiéndeles adoan e io .Enpa icula ,los
ci cui ossecuencialessínc onos ealizanes a unciónsiguiendoel i mo empo alma cado
po pulsosde eloj.Tambiénlapa edememo iaes áincluidaenlaasigna u a,yhab áque
di e encia qué iposdememo iasebasanensis emascombinacionalesyqué iposse
basanenelemen osdememo iaes udiadosenlosci cui ossecuenciales.
16

Fig.5.Ci cui oimplemen adopa alaexpe ienciap ác icabasadaenDAQ.
Fig.6.Vis agene aldelaulauna ezacabadalaexpe ienciap ác icabasadaenDAQ.


Resul adosye aluacióndelap opues a
Elpun o ue edelaexpe iencialle adaacaboes,comoen odaslasdemos aciones
p ác icas,queloses udian espuedencomp oba po símismoslasexplicaciones eó icas,
demane aquees áspuedense más ácilmen ecomp endidasyasimiladas.Dehecho,una
delas en ajasdeexplica la eo íaconunademos aciónqueseiniciaalp incipiodela
claseyseconcluyeal inalo ece,además,la en ajadelaamenidadenlasexplicacionesy
lacu iosidadquepuedede i a enuninc emen odelamo i ación.
Elp incipalpun odébilde ec ado,basadop incipalmen eenla al ade ecu sos
p opiosquepuedanse u ilizadosde o macon inuadaenlaEPSZ,eslaimposibilidadde
queloses udian es enganel iemposu icien ecomopa a amilia iza secones ossis emas.
Lain oduccióndep ác icasdelabo a o ioeng uposmedianosopequeñoses ásuje aala
ob encióndeuna inanciaciónadecuada.Encualquie caso,una ezcomp obadalabuena
acogidaque u olaexpe iencia,sep e endesoslaya es eincon enien eincluyendoes e

17
sis emauo ossimila esquepe mi anunamejo conexiónen elasexplicaciones eó icas
yla ealidad.


Concusiones
Losobje i osp incipalesdees ep oyec ohansidolaaplicacióndelame odología
ABPylain oduccióndenue asp ác icasdelabo a o iobasadasensis emasDAQenla
asigna u a“A qui ec u adeCompu ado esI”(1e cu so,2ºcua imes e,GIISI).Los
esul adosdelaúl imapa e ambiénsonaplicablesalaasigna u a“Fundamen osde
Elec ónica”(2ºcu so,1e cua imes e,GIMECyDobleG adoGIMAT‐GIMEC).Debidoala
al ade iempoyde inanciación,losobje i ossolohansidoadqui idospa cialmen e,no
obs an e,exis enconclusionesmuysigni ica i asquepe mi enlamejo a u u adenues a
p ác icadocen e.
Elp incipalin e és an odela endenciaame odologíascomoAPBaplicadasa
asigna u asdeingenie íascomolaac ualizacióndelasp ác icasdelabo a o ioeslabuena
acogidaen eloses udian esen é minosdemo i acióny, ambién,decomp ensiónde
concep oscomplejos.Enpa icula ,unodelosp incipalesp oblemasqueencon amosen
lasasigna u asbásicasdeGIISIes al adeasis enciaalasac i idades,p oblemaquese
ag a aamedidadea anzaelcu so.Po eso,mejo a lamo i aciónpo lama e iay
ameniza lasexplicaciones eó icasesnues op opósi ocu so ascu so.Hemos
comp obadocones ep oyec odeinno acióndocen equelaconsecucióndees eobje i o
esposiblemedian elas écnicasempleadas.Comoyahemosseñalado,aunquehemos
in en ado ende auname odologíaplenamen eABP,es asólohapodidolle a seacabo
de o mapa cialyesnues oobje i o u u olaaplicación o aldees a écnica.
Po o olado,la eno acióndelasp ác icasdelabo a o ioconsis emasno edosos
esnecesa iapa aquelos u u osingenie os abajenconlossis emasmásac uales.Enes e
caso,elpun odébilesla al ade ecu soseconómicosquepe mi an ealiza lodeuna o ma
ope a i a.Dadalaimpo anciadesoslaya es epun o,in en a emossolici a  u u os
p oyec osdeinno acióndocen epa asegui mejo andocomop o eso esdeElec ónicaen
ingenie ías.