LA PLANEACIÓN PROSPECTIVA Y LAS NUEVAS TECNOLOGIAS EN AUTOMATIZACIÓN

DOCUMENTOS RECOPILADOS, MODIFICADOS Y ADECUADOS CON FINES DIDACTICOS, SE DA CREDITO TOTAL A LOS AUTORES:
La Planeación Prospectiva y Estratégica; una ruta para el cambio
Dr. Tomás Miklos
PRODUCTIVIDAD
Conferencia del Dr. Luis Benavides Ilizaliturri, publicada en el libro Hacia nuevos paradigmas en educación, CIPAE, agosto de 1998.
Automatización en línea en la Industria de Hidrocarburos, HARPREET GULATI Y GABRIELA TORRES-INVENSYS PROCESS SYSTEM
REVISTA INTECH AUTOMATIZACION, MEXICO, AÑO 7 No. 3; ISA EXPOCONTROL 2008.
FOTOS E IMÁGENES
REVISTA INTECH AUTOMATIZACION, MEXICO, AÑO 7 No. 3; ISA EXPOCONTROL 2008.

CUARTOS DE CONTROL DE PROCESOS

AUTOMATAS

LINEAS DE PRODUCCIÓN AUTOMATIZADAS

GENERACIÓN DE EMPRESAS DE PRIMER NIVEL

CONSERVACIÓN DE LOS ACTIVOS Y RECURSOS

PLANEACIÓN DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO CON VISIÓN GLOBAL

SUPERVISIÓN Y CONTROL DE LOS PROCESOS

TECNOLOGIAS DE PUNTA PARA EL DIAGNÓSTICO DE FALLAS

OPTIMIZACIÓN DE CUALQUIER PROCESO PRODUCTIVO

AUTONOMIA DE LOS PROCESOS

PLANEACIÓN PROSPECTIVA

En tanto se acepte que el futuro no está predeterminado, al menos no del todo, se pueden crear, develar, descubrir, diseñar y hasta construir futuros más convenientes, más factibles y más deseables. Para ello, el instrumento estratégico más pertinente es la planeación prospectiva.

Su misión es la elicitación de futuros, su evaluación y su jerarquización y selección, siendo para ello una de sus instancias más importantes la anticipación de futuros diversos: posibles, probables, lógicos, deseables, temidos, futuribles, etcétera.

El estudio contemporáneo de la prospectiva en realidad emerge durante la Segunda Guerra Mundial, cuando otros trabajos más pragmáticos y operativos impusieron la necesidad de no sólo conocer las tácticas del enemigo, sino también sus posibles intenciones y desarrollos futuros.
Eos estudios prospectivos surgieron con el objetivo de resolver dudas sobre "¿qué pretende alcanzar el enemigo con lo que hace ahora?", "¿cómo anticiparse en consecuencia?", etcétera.

PLANEACIÓN PROSPECTIVA

Usando tanto métodos cuantitativos como cualitativos, tomando en cuenta las posibles alteraciones a las tendencias y conjugando índices de probabilidad con los de deseabilidad, se substituye simbólicamente una especie de "tubo cerrado de probabilidades" por algo así como un "embudo abierto de posibilidades".
Este "embudo" puede mostrar claramente una gama de escenarios futuros debidamente acotados.

En contrapartida, presenta un "futuro catastrófico" (indeseable) si se ubica en el extremo contrario del "mapa" (o línea); en un punto aproximadamente intermedio, se ubica el "futuro proyectivo". Es también factible identificar el denominado "futuro lógico" mediante ajustes al proyectivo con información proveniente del análisis de coyuntura o de las decisiones o situaciones ya previstas para el corto plazo.
Una vez identificados éstos (y/u otros) "futuros clave" es metodológicamente posible construir al menos uno más: "el futurible".
Este representa la intersección estratégica y contexto-dependiente entre lo deseable y lo factible, como se ilustra

Desde un enfoque pragmático consensúal, se puede establecer que un fenómeno o variable determinado presenta un "futuro utópico" (deseable), representado por aquél que se ubica en el extremo superior del "mapa" (o de la línea) de futuros posibles.

Este es más conocido en mercadotecnia y en desarrollo tecnológico, en donde ha mostrado ser de gran utilidad para analizar el desarrollo potencial de mercados o de nuevos productos.
Puede representarse como una curva en forma de "S", donde en la fase ascendente de la curva los resultados requieren de esfuerzos {y recursos} considerables; después, por cada unidad de esfuerzo que se adicione, los resultados son exponenciales hasta que la curva se vuelve paralela al eje de las ordenadas.

Este punto corresponde matemáticamente a la derivada igual a cero (S=O), punto de inflexión entre las derivadas positivas (+) y las negativas (-). A partir de este punto, la curva es simétrica y llega a confundirse asintóticamente con su limitante tecnológica o mercadológica (límite superior de resultados obtenibles):

Ahora bien, bajo una visión holística (omnicomprensiva) y teleológica (de muy largo plazo), esta curva conforma un simple eslabón fractalizado de una conformación similar en cadena.
Cada una de las curvas "S" individuales va cediendo su paso a otra curva "S" inmediatamente superior.
Entre los eslabones (curvas individuales componentes) en lugar de los tradicionales elementos de continuidad, aparecerán rupturas (discontinuidades y situaciones caóticas).

Así, los cambios de paradigma representan momentos revolucionarios menores insertos dentro de una cadena mayor de características evolutivas.

Esto se logra al superponer megatendencias como envolventes de series de microtendencias o, lo que es lo mismo, al crear indicadores globales compuestos por secuencias de indicadores parciales

La prospectiva se centra, clarifica y fortalece el binomio "utilidad-factibilidad". La utilidad está representada por los seis elementos siguientes:

• visualización de futuros posibles;
• diagnóstico del presente desde el futuro;
• diseño de un futuro para el futuro;
• construcción del mejor futuro posible (futurible);
• evaluación prospectiva (holística y teleológica), y
• acción permanentemente retroalimentada.

PRODUCTIVIDAD

LO PRIMERO DE TODO ES DIALOGAR

Reflexiones

¿Consideras que es bueno dialogar sobre la mejor manera de incrementar la productividad? ¿Has pensado sobre los temas relacionados con la productividad y has platicado de ello con otros compañeros y/o con tus superiores? ¿Has sentido enojo porque algunos supervisores se limitan a transmitir la información sobre las metas de productividad pero no verifican si ésta ha sido comprendida? ¿Cómo reaccionan tus compañeros cuando alguien tiene iniciativa para realizar actividades útiles no contempladas en el programa de productividad? ¿Existe un programa de productividad en tu empresa? De ser así, ¿cómo se elaboró?, ¿participaste en su elaboración? Si no existe, ¿crees que sería útil elaborar uno y te gustaría participar? Si algún compañero te invita a platicar sobre el tema, ¿tú qué haces? ¿Has oído hablar de los círculos de aprendizaje, de los grupos participativos, de los sistemas de productividad en fábricas o comercios? ¿Consideras que se puede hacer algo parecido en tu trabajo?

¿Qué hay de nuevo sobre la productividad?
Al hablar de productividad, la interrogante fundamental es: Productividad ¿para qué? y ¿respecto a qué?

En la definición del referente, en la determinación (que no es sino una definición, una delimitación) de CUÁL producción, en dónde, para qué momento, para quién y sobre todo PARA QUÉ, es donde comienzan a fraguarse los criterios que permitirán esclarecer la productividad en el trabajo.

En definitiva, la única razón de ser de la producción y con ella de la productividad, su medida y su fin, es el mejoramiento de la existencia humana: de las personas y de las sociedades. Dado que la existencia humana, individual y social, es compleja, todo lo relacionado con ella en este caso la productividad es complejo, no tanto en sus fines, sino en sus metas intermedias y en los procesos para alcanzarla.
Precisamente en la pérdida de esta dimensión humana, se ubica la gravedad de los problemas de la productividad y lo insatisfactorio de las soluciones que se pretendan ofrecer para su mejoramiento.

Valora tu experiencia
El intercambio de ideas o experiencias con compañeros de trabajo es un elemento fundamental para nuestro propio mejoramiento. No se trata de ver quién tiene la razón o quién está equivocado, sino más bien saber que no estamos solos, que otros han pasado por lo mismo que uno, que siempre hay alternativas nuevas para ser probadas.

Más sobre la productividad
Por ello, la productividad no es un mero formalismo voluntarista que sustentan ciertos aforismos: "Producir más y mejor por México", "Realízate con autenticidad: sé productivo", o viceversa "Yo sólo soy producto de mi esfuerzo y de mi decisión", "Yo soy la prueba de que cuando se quiere. Se puede"... afirmaciones peligrosas que representan frases hechas y lemas conductistas.
Mejorar la capacitación laboral, contar con mejores instructores, especificar objetivos concretos, cambiar tecnologías, introducir técnicas, modificar horarios, incentivar económicamente, motivar, etc. no tienen relación directa causa - efecto en el campo de la productividad. La experiencia nos lo ha mostrado.
La única forma de lograr que estos elementos tengan significancia es introducirlos en una visión sistémica compleja no lineal y relativizarlos en ella. De otra forma, seguiremos haciendo más de lo mismo con los mismos paupérrimos resultados.

Y tú, ¿en qué has cambiado?
1. Que otros perciben la realidad de manera distinta a la tuya.
2. Que hay que respetar la manera como otros ven e interpretan la realidad.
3. Que la puesta en común de esas maneras de ver e interpretar enriquecen a quienes se organizan para intercambiar puntos de vista.
4. Que vale la pena aprender a participar democráticamente en acciones de grupo.
5.Que la mejor definición de productividad es la acordada en común.
Lo más importante es que en tu manera de ser y actuar aproveches lo que has aprendido.

OPTIMIZACIÓN DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS, MEDIANTE LA AUTOMATIZACIÓN

Una Experiencia Mundial

Modelo en línea basado en optimización.

Optimización en línea podría ser definida funcionalmente como el lugar en la cadena de automatización empresarial donde se reúnen economía y operación.
La figura1, muestra como un sistema de optimización en línea es comúnmente configurado.
La implementación en línea permite obtener datos del proceso en tiempo real (ejemplo: flujos, temperatura, presión, etc.) para ser utilizados por el sistema de optimización.

La optimización en línea en la industria de hidrocarburos ha estado en práctica por más de 40 años.

•La figura de abajo, muestra los elementos esenciales de una cadena de automatización empresarial. Como se muestra, el sistema de control distribuido (SCD) provee un control regulatorio básico de la unidad de proceso utilizando predominantemente entradas /salidas simples de lazos de control PID.
•La etapa de Control Avanzado de Procesos (APC) incluye muchas tecnologías pero actualmente es dominada por control multivariable (MCV).

Si el APC permite una operación estable en cualquier conjunto factible de condiciones de operación, ¿Cuáles son los puntos factibles de condiciones de operación que van ha maximizar el retorno económico?
La aplicación comúnmente se mueve de ambientes fuera de línea a programas a corto plazo de movimiento de inventarios y productos, calidades, rangos y condiciones operativas, administración de inventarios y mantenimiento de equipos no planeado.

Planeación incluye muchas de las características de programación, pero en menor detalle y en un mayor tiempo (semanas a meses).
Planeación también abarca disposición de materias primas, demanda de producto, economía y planeación de mantenimiento de los equipos de operación. Programas lineales tienden a ser una herramienta basada en un modelo dominante a los niveles de planeación/programación.
Finalmente, administración empresarial es una actividad más amplia, la cual expande el tiempo de medición de meses a años. Esto involucra un pronóstico de largo plazo en la economía y ambientes de oferta/demanda. Esto también incluye diseño de instalaciones en términos de equipos nuevos y cambios al proceso industrial.

Conociendo los retos de implementación del provecto

Implementación del proyecto reconoce que la optimización en línea es normalmente una solución que incluye entregables de software y servicios.
La implementación del proyecto incluye diseño del proyecto, construcción, implementación, arranque y puesta en marcha.
El reto en ésta área ha incluido tiempo que toma la implementación y la sustentabilidad de la implementación.

Alcanzando retos del personal

El segundo mayor reto se refiere a los requerimientos del personal en cuanto a implementar y luego mantener el optimizador u factor alto de servicio.
Se requiere personal con alta experiencia y habilidades para el manejo del software de Optimización en línea.

Conociendo retos de integración

Los sistemas de optimización en línea han sido restringidos, en gran parte, al uso en línea y sólo se han integrado hacia abajo en la cadena de automatiza­ción empresarial a APC y SCD.
Esta integración limitada provee un uso limitado de la aplicación. Aunque la integración con otros sistemas era mínima, interfaces de usuario eran comúnmente requeridas.

Conociendo los retos de mantenimiento

Como se ha mencionado previamente, históricamente los sistemas de optimización en línea han sido restringidos, en gran parte, al uso en línea y mantenimiento por usuarios expertos.
Sin embargo, para el éxito a largo plazo, de una aplicación en línea, debe cambiar de una solución táctica puntual a un rol más estratégico. Compañías que son altamente exitosas con optimización en línea utilizan los modelos para múltiples aplicaciones y variedad de usuarios.
Los modelos en línea son utilizados para monitoreo del proceso, evaluación de índices de desempeño (KPI's), alertas, automatizadas y monitoreo del desempeño de los equipos. Adicionalmente, los modelos en línea son utilizados fuera de línea por ingenieros para localizar problemas, cuellos de botella en el proceso y mejoras la proceso como actividades bien planeadas.
•La figura, muestra múltiples aplicaciones que pueden ser proveídas de una solución integral de optimización en línea. Múltiples usuarios en varias fun­ciones dentro de la organización, ingenieros de proceso, mantenimiento y planeación, pueden generar valor al negocio con una aplicación de optimización en línea.
•Estos múltiples puntos del valor del negocio desde una aplicación de optimización en línea, también ayudan a garantizar el compromiso a largo plazo en la organización, de mantener un optimizador en línea.

Factores Críticos de éxito
Un proyecto exitoso de modelado en línea a tiempo real depende de numerosos factores. La siguiente lista resume varios de éstos factores:
• Visualización de una oportunidad de optimización.
• Aceptación e involucra miento de todos los participantes en el grupo del cliente.
• Cooperación de todos los grupos en la determinación de los objetivos operativos y económicos.
• Compromiso de todos los grupos en propor­cionar datos de soporte en bases continuas (SCD, laboratorio, económicos, modificaciones al proceso, etc.).
• Obtener unas especificaciones funcionales y ajustadas, las cuales sean completamente entendidas y acordadas por el cliente y adheridas por el vendedor.
• Mantenimiento de la instrumentación.
• Compromiso de los recursos por mantener el sistema.
• Aceptación de la gerencia operativa y operadores.

DOCUMENTOS RECOPILADOS, MODIFICADOS Y ADECUADOS CON FINES DIDACTICOS, SE DA CREDITO TOTAL A LOS AUTORES:
La Planeación Prospectiva y Estratégica; una ruta para el cambio
Dr. Tomás Miklos
PRODUCTIVIDAD
Conferencia del Dr. Luis Benavides Ilizaliturri, publicada en el libro Hacia nuevos paradigmas en educación, CIPAE, agosto de 1998.
Automatización en línea en la Industria de Hidrocarburos, HARPREET GULATI Y GABRIELA TORRES-INVENSYS PROCESS SYSTEM
REVISTA INTECH AUTOMATIZACION, MEXICO, AÑO 7 No. 3; ISA EXPOCONTROL 2008.
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REVISTA INTECH AUTOMATIZACION, MEXICO, AÑO 7 No. 3; ISA EXPOCONTROL 2008.

“MAPAS MENTALES Y NOCIONES TECNOLÓGICAS, UNA HERRAMIENTA PARA EL APRENDIZAJE DE LA EDUCACIÓN PERMANENTE”

He soñado en una patria donde no exista ninguna forma de esclavitud; donde la democracia sea una forma de vida comprometida con el constante mejoramiento económico, social y cultural del pueblo; donde no exista la ignorancia y se hayan suprimido los dogmatismos; donde no haya vasallos ni súbditos…Este es el futuro que confío será el Siglo XXI. Y se inscribe en la visión de una visión prospectiva. Luis G. Benavides Ilizaliturri, 1998, Hacia nuevos paradigmas en educación, pág. 42.

M. EN C. FILIBERTO CANDIA GARCIA
CARRERA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE TECAMACHALCO
Email: filinc@hotmail.com

Resumen:

El utilizar los mapas mentales como una estrategia del aprendizaje de la tecnología, estamos de manera implícita siendo promotores de la educación permanente.

Así mismo estamos incluyendo a nuestros alumnos a una nueva dinámica de participación social, ya que ellos sienten la confianza de poder expresar sus ideas y conocimientos, sin restricciones.

Además al compartir estas ideas y conocimientos con sus compañeros, sienten cubierta su necesidad de complacencia y motivación.

Por consecuencia utilizar los mapas mentales para la enseñanza de la tecnología, nos permite crear ambientes de aprendizaje que propician en el docente y el alumno; “devolver la dignidad y el papel que le corresponde (…), que le permitan mejores niveles de calidad de vida personal y familiar, supone también una sólida y actualizada formación inicial, unida a una mayor motivación personal y a mejores espacios institucionales para abrirse a un aprendizaje permanente. José Rivero, Educación y exclusión en América Latina, 2000, pág. 355.

Es este aprendizaje significativo, el que queremos que sea aprendido y promovido tanto por docentes como por alumnos, hacia cualquier persona que se motive hacia la educación permanente.

Los mapas mentales fomentan el aprendizaje inductivo y por descubrimiento, guiado. Lo que permite la:

Integración de distintas áreas del conocimiento, para generar proyectos de participación social.
Operación con objetos manipulables, favoreciendo el paso de lo concreto a lo abstracto, lo que facilita la aplicación de los conocimientos en beneficio de la comunidad.
Apropiación por parte de los docentes y estudiantes de distintos lenguajes (gráfico, matemático, informático, tecnológico, etcétera.
Desarrollo de un pensamiento sistémico y sistemático
Construcción y prueba de sus propias estrategias de aprendizaje.
Creación de entornos de aprendizaje, que favorecen la interacción social y cultural, de los individuos que participan en la generación de los mapas mentales.
Aprendizaje del proceso científico y de la representación y modelización matemáticas.

En la Universidad Tecnológica de Tecamachalco, trabajamos con el aprendizaje de la tecnología, mediante mapas mentales, para incluir a nuestros alumnos a participar de manera incluyente y con una conciencia de participación social, en beneficio de la comunidad.

Ante esto tenemos como objetivos y alcances:

Promover y difundir, la educación continua de la tecnología, en beneficio de la comunidad.
Desarrollar productos de aprendizaje, con fines didácticos.
Generar proyectos de participación social, que beneficien a la comunidad.

Para concluir debemos de mencionar que “en pedagogía hay un doble axioma de Freire que conviene recordar, “Nadie educa a nadie; nos educamos unos a otros”. Ello implica una doble verdad: que la educación es un proceso permanente y que este proceso es racional. Vale decir; es un quehacer de por vida y es una tarea compartida. Como proceso permanente no se acaba ni se reduce a una sola acción; es una cadena eslabonada de acciones concomitantes y sucesivas. Nunca dejamos de aprender, supuesto que queramos hacerlo; en este sentido, nunca dejamos de ser educandos, lo cual significa que nunca es tarde para cambiar, para tratar de ser distintos (ojala mejores) de lo que somos. Badillo Torres Juan Antonio, Benavides I. Luis G; García Coca Andrés, Allende Hernández José Julio, El Sistema Educativo Poblano, SEP, Puebla, Pue; México 1998. Pág. 5.

Palabras claves:

Educación permanente, Participación social, Mapas mentales

Abstract:
Using mental maps as a strategy of learning technology, we implicitly being advocates lifelong learning.
Likewise, we are including our students to a new dynamic of social participation, as they feel confident to express their ideas and knowledge without restrictions.
In addition to sharing these ideas and knowledge with their peers, they feel need to cover their complacency and motivation.
Consequently using mental maps for teaching technology, enables us to create learning environments that are conducive to the teacher and the pupil, "restore dignity and its role (…), enabling it to better levels of quality personal and family life, it creates a strong current and initial training, coupled with a more personal motivation and improved institutional spaces to be open to lifelong learning. José Rivero, Educación y exclusión en America Latina, 2000, pp. 355.
This is significant learning, which wants to be learned and promoted both by teachers and by students, for any person to be motivated toward lifelong learning.
The mental maps encourage inductive learning and discovery, guided. What allows:
Integration of different areas of knowledge, to generate projects of social participation.
Operation manipulable objects, favouring the passage of the concrete to the abstract, which facilitates the application of knowledge for the benefit of the community.
Ownership by teachers and students of different languages (graphics, mathematical, computer technology, and so on.
Developing a systematic and systemic thinking Construction and testing of their own learning strategies.
Creating learning environments, which encourage social interaction and cultural development of the individuals involved in the generation of mental maps.
Learning the scientific process and the representation and mathematical modelling.
In the Technological University of Tecamachalco, working with the technology learning through mental maps to include our students to take an inclusive and with a sense of social participation, for the benefit of the community.
Faced with this situation we have as objectives and scope: To promote and disseminate, continuing education technology for the benefit of the community. Developing products for learning, for teaching purposes. Generate project of social participation, which will benefit the community.
In conclusion we should mention that "pedagogy there is a double axiom Freire it should be recalled," Nobody educates anyone, we educate each other. " This implies a double truth: that education is an ongoing process and that this process is rational. In other words, it is a chore for life and is a shared task. As a continuous process does not end, nor is reduced to a single action; Crawler is a string of concurrent and subsequent actions. Never leave to learn, of course we want to do, and in this regard we stopped never be learners, which means that it's never too late to change, to try to be different (hopefully better) than we are. Badillo Juan Antonio Torres, Benavides I. Luis G. Coca Andres Garcia, Jose Hernandez Allende July, El Sistema Educativo Poblano, SEP, Puebla, Puebla, Mexico 1998. Pp. 5.

Key words:
Lifelong learning, social involvement, mental maps


1. INTRODUCCIÓN
Siendo profesor de las materias de; Electrónica, Electrónica Industrial, Sistemas Neumáticos e Hidráulicos y Automatización y Robótica, desde hace 3 años, siempre ha sido mi inquietud facilitar el proceso de aprendizaje significativo, de nuevos conceptos hacia mis alumnos, de la misma manera he buscado motivar e involucrar a las nuevas generaciones de alumnos hacia el estudio de la Tecnología.
Situación difícil debido, a que no todos tienen una formación técnica, por lo mismo la mayoría de los conceptos resultan nuevos para ellos y difíciles de comprender y ante esta situación provocan apatía hacia el estudio de la materia, misma que termina en frustración al no desarrollar las habilidades técnicas propias de las materias, que se imparten en la carrera de MI.
Y es a partir de la experiencia adquirida durante los años de enseñanza, que hoy plasmo parte de mis intenciones en un texto que busca dar una orientación a los docentes y los alumnos que tienen contacto con la tecnología por vez primera.
Así pues, la presente publicación, nos muestra una aproximación a los conceptos tecnológicos, que utilizaremos a lo largo de la enseñanza-aprendizaje de la Transferencia de la Tecnológica.
Dicha presentación, busca ser de manera visual un apoyo bibliográfico, para la identificación, comprensión y uso de los nuevos elementos que utilizaremos en la formación de Tecnicos Superiores Universitarios (TSU).
Al ser la presente publicación una recopilación (por medio de mapas mentales), de los conocimientos adquiridos por los alumnos de la carrera de Mantenimiento Industrial (MI) de la Universidad Tecnológica de Tecamachalco (UTT),
Tenemos la seguridad, que el aprendizaje al consultar el texto, será más significativo, puesto que los contenidos estan plasmados tal como lo interpretan los alumnos del nivel 5B TECNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO (TSU), respetando la estructura y contenido de los mismos desde su creación, para hacer uso del proceso cognitivo que los alumnos muestran en esta etapa de su formación, para de manera prospectiva sistematizar dicho aprendizaje significativo, y promover la formación permanente de nuestros educandos.

2.- LOS MAPAS MENTALES

El papel de los maestros
La enseñanza es una de las profesiones mas importantes en nuestra sociedad porque los maestros son responsables del mas valioso de todos los recursos; el intelecto humano. Y dado que, en su creacion de estructuras gigantescas que tienen como base el conocimiento que ya posee, el cerebro opera sinergicamente, el papel del maestro se vuelve incluso mas importante. Si el conocimiento de base es falso o no se sostiene, el estudiante que aplique dicha base tendra mas posibilidades de que su estructura termine por desmoronarse completamente. Y lo triste es que, en casos asi, al intentar incrementar el esfuerzo se llega a un desarrollo insatisfactorio.

Por consiguiente, es esencial que todos los maestros entiendan que la primera leccion que ha de enseñarseles a los pequeñines es la “alfabetizacion mental”, el aprender a aprender…, incluso antes de que se les enseñe siquiera a contar, leer y a escribir. Tony Buzan, El Libro de los Mapas Mentales, pag. 243, Barcelona 1996

El Mapa Mental es una herramienta que permite la memorización, organización y representación de la información con el propósito de facilitar los procesos de aprendizaje, administración y planeación organizacional así como la toma de decisiones, siendo estos aspectos y la toma de desiciones parte fundamental de la formacion de TSU en MI.

La técnica de los Mapas Mentales fue desarrollada por el británico Tony Buzan con el objeto de fortalecer las conexiones sinápticas, que tienen lugar entre las neuronas de la corteza cerebral y que hacen posible prácticamente todas las actividades intelectuales del ser humano.

por la vía perceptual o reflexiva las conexiones sinápticas forman “circuitos de enlace” por los que fluye la nueva información y se conecta con la información ya existente para poder ser “comprendida”.

¿Cómo elaborar un Mapa Mental?

1. Utiliza un mínimo de palabras posibles. De preferencia “palabras clave” o mejor aún imágenes.

2. Inicia siempre del centro de la hoja colocando la idea central que se deberá siempre desarrollar hacia fuera de manera irradiante.

3. La idea central debe estar representada con una imagén clara y poderosa que sintetice el tema general del Mapa Mental.
4. Ubica por medio de la lluvia de ideas (brainstorming) las ideas relacionadas con la idea central.

5. Por medio de ramas enlaza la idea o tema central con ideas relacionadas o subtemas.
6. Guíate por el sentido de las manecillas del reloj (Timing) para jerarquizar las ideas o subtemas.

7. Utiliza el espaciamiento (Spacing) para acomodar de manera equilibrada las ideas o subtemas.

8. Subraya las palabras clave o enciérralas en un círculo colorido para reforzar la estructura del Mapa.

9. Utiliza letra de molde.

10. Utiliza el color para diferenciar los temas, sus asociaciones o para resaltar algún contenido.

11. Piensa de manera tridimensional.

12. Utiliza flechas, iconos o cualquier elemento visual que te permita diferenciar y hacer más clara la relación entre ideas.

13. No te atores. Si se te agotan las ideas en un subtema pasa a otro inmediatamente.

14. Plasma tus ideas tal cual llegan, no las juzgues ni trates de modificarlas.

15. No te limites, si se te acaba la hoja pega una nueva, tu mente no se guía por el tamaño del papel.

16. Utiliza al máximo tu creatividad.

17. Involúcrate con tu Mapa Mental.

18. Diviértete.

¿Cuáles son los usos de los Mapas Mentales?

El Mapa Mental ayuda a organizar la información tan pronto como ésta se inicia en una forma que es fácil para el cerebro asimilarla y recordarla.

Con un Mapa Mental es posible tomar notas de libros, conferencias, encuentros, entrevistas, conversaciones telefónicas y sobre todo estudiar, promoviendo el aprendizaje significativo, siendo participes de promover la formación permanente en el desarrollo de habilidades y competencias creativas, para beneficio de la sociedad.

Asi pues desarrolla otras actividades que a continuacion enlistamos:
1. Memoria.
2. Desarrollo de la Creatividad.
3. Resolución de Problemas.
4. Planeación.
5. Exposición de temas.

El Mapa Mental es una herramienta cognitiva efectiva que desarrolla las capacidades del pensamiento.

Ya que “el uso adecuado de la tecnología y la búsqueda de un equilibrio con la naturaleza en los sistemas productivos es un reto de la empresa moderna”, David Noel Ramirez Padilla, Integridad en las Empresas, pag. 204, 2007, México.

3.- METODOLOGÍA

El presente trabajo se desarrolla en el laboratorio 5 del edificio G de la carrera de MI de la UTT, con la generación de alumnos 2006905, la cual consta de 83 alumnos divididos en 4 grupos, siendo y estando integrados de la siguiente manera:

Lo cual nos indica que no hay límites en cuanto a espacios o número de participantes; así como tampoco la necesidad de condiciones esenciales, para trabajar con la técnica de mapas mentales.

Siendo el proceso para desarrollar nociones tecnológicas por medio de mapas mentales el siguiente:

1.- Por cada grupo en su hora de clase respectiva, se expone la definición y pasos a seguir, para realizar un mapa mental, asi como sus fines y la aplicación que tendra, siendo de vital importancia resaltar la forma final del mapa mental, el cual queremos obtener mediante un ejemplo (electrónico o papel).

2.- Para apoyar el contenido que debera presentar el mapa mental, se guiaran por medio del programa de asignatura, el cual se entrega al inicio del cuatrimestre escolar, y contiene los temas que se abordaran durante el curso.

3.- Para ayudar a la realización de los mapas mentales (primer momento de aprendizaje, con mapas mentales), proporcione a los alumnos hojas de rotafolio y colores, según sean necesarios.

4.- Asesore de manera superficial el desarrollo de los mapas mentales, recuerde que debe dejar que el alumno, realice sus propias interpretaciones de los contenidos y conceptos, que desarrolle su imaginación y creatividad.

5.- Solicite el mapa mental desarrollado, al considerar por parte de los alumnos que esta concluido y pida que sea pegado en una pared, para que los demás alumnos, lo puedan observar.

6.- Guie una observación al mural realizado y solicite la retroalimentación de cada uno de los equipos, hacia los mapas mentales, resaltando en todo momento que ningún mapa mental esta mal, sino incompleto y que es susceptible de mejora continua, haciendo que el alumno se interese por la constante mejora de sus trabajos.

Dando inicio con este comentario a su formación permanente de manera implicita y sin contenidos teóricos del tema, sembrando en ellos el interés por desarrollar siempre sus capacidades y habilidades creativas.

7.- Pida a los alumnos, que desarrollen un nuevo mapa mental (siendo este el segundo momento de aprendizaje, con mapas mentales), que mejore el anterior realizado, dando las siguientes características del mismo:
Ø Será relizado extra clase.
Ø Para motivarlos intercambielo por otro trabajo pendiente.
Ø Debera tener una extensión de 4 pliegos de papel bond.
Ø Sin límite de recursos, podra utilizar cualquier tipo de información:
o Memorización
o Impresa
o Electrónica
o Imagenes
o Maquetas
Ø Tiempo máximo de entrega día siguiente.

Tenga en cuenta que los alumnos siempre dejan “todo para el final”, situación por la cual no obtendremos mejores resultados, dando más tiempo (comprobado por experiencia), recuerde que el mapa mental es un aexplosión de creatividad y empeño, en función de la relación de los conocimientos adquiridos o por adquirir.

8.- En la entrega final de los mapas mentales, realice nuevamente un mural con los trabajos entregados y guíe, una revisión de los contenidos de los mismos.

Haciendo hincapié en la participación de los alumnos (mediante la observación y análisis de la presentación de los contenidos), para identificar siempre nuevos conocimientos y aspectos de mejora contínua, que promuevan la formación permanente de su creatividad.

Ante la identificación y reconocimiento de estas nuevas habilidades, que no habían sido exploradas, debemos aumentar su capacidad de relacionar conocimiento, pero sobre todo de la comprensión de los mismos.

9.- Entregue un reconocimiento general e individual, en la nota de realización de los mapas mentales, nunca entregue una calificación como nota final, ya que esta provocara que la motivación del alumno disminuya al ser comparado su trabajo con otro mediante números y no, bajo desempeño.

10.- Recuerde que cada grupo siempre es diferente, asi como cada alumno, por lo cual los puntos anteriores son una guía, más no un procedimiento rígido e inflexible, por lo mismo es permanentemente susceptible de mejora continua, situación que buscamos sea, mediante una solidaria participación social.

4.- PRIMER MOMENTO CON MAPAS MENTALES

Al observar y analizar los mapas mentales realizados por los alumnos en el primer momento de aprendizaje, tenemos que hacer observaciones propias del nivel cognitivo, que presentan, ya que no hay homogenidad en la realización de los mismos, tal como debe de ser, puesto que es una representación personal del aprendizaje de los conceptos estudiados o por estudiar.

Así de esta manera tenemos que agrupar características de los mapas en variables de referencia, para tener una concepción aproximada del nivel cognitivo, que presentan los trabajos.

Para de esta forma hacer referencia con ayuda de las ilustraciones a presentar, de las características que debemos cuidar en la realizacion de un mapa mental y de esta manera fomentar el aprendizaje significativo, al revisar, observar y analizar, el contenido de los mapas.

Debemos de incluir en las variables de referencia las siguientes características:

5.- SEGUNDO MOMENTO CON MAPAS MENTALES

En el segundo momento de aprendizaje con mapas mentales, tenemos nuevamente que hacer observaciones de la mejora del nivel cognitivo. Utilizando el mismo instrumento que en el primer momento de aprendizaje, (sin perder de vista que no estamos calificando ni evaluando el aprendizaje), vamos a evidenciar las mejoras en la represetnación de conceptos y en el aprendizaje significativo, mediante la interrelación de conociemientos.

De hecho estamos observando el compromiso de mejora continua del alumno y por lo tanto el inicio de su proceso de formacion permanente, por lo cual no debemos de perder de vista motivar continuamente a nuestros alumnos y resaltar el nivel de compromiso en la realizacion de sus trabajos, siendo siempre positivos y propositivos exhortandolo siempre a mejorar.

Para de esta manera hacer referencia con ayuda, de las ilustraciones del segundo momento de aprendizaje con mapas mentales, de la mejora de las caracteristicas que debemos cuidar en la realización de un mapa mental y de esta forma fortalecer el aprendizaje significativo, y el desarrollo de las capacidades y habilidades técnicas de nuestros alumnos.

Ante esta situacion debemos de ser participes siempre de la formación y desarrollo del alumno, motivo por el cual debemos de estar pendientes de los cambios positivos y negativos, de nuestros educandos, para de esta manera ser participativos e incluyentes del aprendizaje significativo.

Pero sobre todo del desarrollo, de la formación tecnológica de los nuevos integrantes de la sociedad, motivo principal de este proyecto, pero sin perder de vista que este tipo de actividades, promueva la mejora de las habilidades y el desempeño personal de cada individuo, perteneciente a la comunidad.

6.- UNA VISIÓN GENERAL EN MAPA MENTAL

NUEVOS PARADIGMAS DE LA PRODUCTIVIDAD

Productividad ¿para que?
Relacionar la productividad con las mediciones macroeconómicas, con los estándares internacionales, con las estadísticas o el producto interno bruto, orienta la productividad a referencias númericas de suyo abstractas, sin rostro ni corazón: sin inteligencia ni sentimientos. Justifica por así decirlo, la productividad por sí misma. Hay que ser productivos por ser productivos. Luis G. Benavides Ilizaliturri, Hacia Nuevos Paradigmas en Educación, pag. 72, 1998.

A partir de lo observado, durante el primer y segundo momento de aprendizaje con mapas mentales, es necesario resaltar nuestras notas al analizar cada una de las características mencionadas en el instrumento de observación.

Así de esta manera presentamos por medio de un mapa mental, nuestras consideraciones de productividad obtenidas mediante el uso de mapas mentales, para fortalecer el aprendizaje significativo.

Y es de verdad gratificante poder plasmar, en un espacio tan reducido, nuestras experiencias y sobre todo los resultados obtenidos, en cada apartado del presente trabajo.

Ahora, no me queda más que invitarlos a apreciar lo anterior en un mapa mental.

7.- GUÍA VISUAL PARA DESARROLLAR UN MAPA MENTAL

8.- NUEVOS PARADIGMAS DE LA PRODUCTIVIDAD

En definitiva, la única razón de ser de la producción y con ella de la productividad, su medida y su fin, es el mejoramiento de la existencia humana: de las personas y de las sociedades. Dado que la existencia humana, individual y social, es compleja, todo lo relacionado con ella -en este caso la productividad- es compleja, no tanto en sus fines, sino en sus metas intermedias y en los procesos para alcanzarla. Luis G. Benavides Ilizaliturri, Hacia Nuevos Paradigmas en Educación, pag. 72, 1998.

Siguiendo con el tema de la productividad, mostramos a continuación, una experiencia visual, para la generación de un mapa mental. Dicho mapa mental nos representa, el tratamiento que se le da a la asignatura de Automatización y robótica.

La intención es presentar de manera gráfica e ilustrativa la forma como debe de representarse cada etapa de generación de un mapa mental.

Pretendemos con esto facilitar la etapa de ejercicios, en los cuales debe de poner en práctica lo estudiado en el presente trabajo. Siendo parte de las intenciones del presente apartado el incremento de productividad implícita, al realizar la actividad de aprendizaje por medio de mapas mentales.

Recuerde, sin embargo, que el ejemplo es solamente una representación personal, de cómo puede realizar mapas mentales, nunca un procedimiento, por lo mismo solo cuenta con los pasos mínimos indispensables, para realizarlos y el límite de pasos para realizar mapas mentales es decisión suya, al ser un proceso cognitivo inacabado es una gran oportunidad de productividad de aprendizaje significativo.


RECOMENDACIONES

1. Cuando trabaje con mapas mentales, tenga cuidado, pues estos no sustituyen todo el proceso de aprendizaje significativo. Si bien son una gran herramienta para desarrollarlo, no hay que abusar de el.

2. Debe de ser explícito en sus instruciones e indicaciones, no de por hecho que los alumnos comprenderan los instrucciones que se encuentren implicitas.

3.Debe de conducir y ser guía, en el proceso de desarrollo de los mapas mentales, más no los estructure, ya que de esta manera no dara libertad al estudiante de expresar su nivel de comprension cognitiva y sobre todo de creatividad.

4.Facilite en todo momento el uso de información y materiales, de cualquier tipo, pues esto motivara al estudiante a representar los conceptos, de una mejor manera para el.

5.Sea flexible con la comunicación entre ellos al realizar sus mapas mentales, no restrinja las ideas a un solo grupo de trabajo, permita y promueva la interacción con todo el grupo.

6.Finalmente lo invitamos a ser participe en el aprendizaje significativo de nuestros estudiantes, ya que de esta manera formaremos parte de proyectos solidarios incluyentes, que promuevan la formación permanente de nuestros alumnos.


9.- CONCLUSIONES

Al desarrollar el presente documento, en conjunto con mis alumnos, me es grato concluirlo comentando mis experiencias de aprendizaje, las cuales no se limitaron a la transmición de conocimientos a los estudiantes, sino que fue una experiencia positiva de integración, que permitio lograr una mayor empatía y comunicación con ellos, así como conocer más a fondo sus conductas, necesidades e inquietudes.

esto considero que este tipo de actividades se deben incluir dentro de la planeación docente, como herramientas e instrumentos de generación de conocimientos y aprendizaje significativo.

Así de esta manera quiero terminar, numerando algunas de las características que me permitieron identificar mis debilidades y oportunidades, como docente, haciendo una importante mención en lo grato que resulta darme cuenta que el aprendizaje nunca se termina y que lo ya aprendido evoluciona, siendo parte de una mejora contínua de metodos y estrategias, para facilitar el conocimiento y promover activamente la formación permanente.

10.- BIBLIOGRAFÍA

Benavides, Ilizaliturri Luis G., Adultos en Educación Permanente, Ediciones Cipae, Puebla, Pue; México 1997.
Benavides, Ilizaliturri Luis G., Hacia Nuevos Paradigmas en Educación, Ediciones Cipae, Puebla, Pue; México 1998.
Buzan, Tony, El Libro de los Mapas mentales, Ediciones Urano, Barcelona (España), 1996.
Chavez, Juan José, Seminario Metodología de la Investigación, diciembre 2007, Puebla, Pue; México 2007.
Ramírez, Padilla David Noel, Integridad en la Empresas, Mc. Graw Hil, México 2007.
Antonio Berthier; Mapas Mentales; http://www.conocimientoysociedad.com
Teniente de Navío Guillermo Almea Guevara ; Técnicas para Generación de Ideas y Creatividad: Mapas Mentales; guillermoalmea[arroba]cantv.net

C.V. M. en C. FILIBERTO CANDIA GARCIA
Educación.- 2007-Actual CIPAE, DOCTORADO EN EDUCACION PERMANENTE.
2004-2006, INSTITUTO DE ESTUDIOS UNIVERSITARIOS, MAESTRIA EN CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN.
1994 – 1999, BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA, ING. MECANICO Y ELECTRICO.
Experiencia profesional.- MAYO 2001- ACTUAL, UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE TECAMACHALCO, PROFESOR TIEMPO COMPLETO, CARRERA MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
Impartiendo clases de las siguientes materias: Propiedades de los materiales, Instalaciones hidráulicas, Instalaciones de servicios eléctricos, Electricidad y magnetismo, Máquinas eléctricas, Sistemas neumáticos e hidráulicos, Matemáticas, Instalaciones industriales, Automatización y robótica, Electrónica.
Además de realización de proyectos como: Ahorro de energía, Acondicionamiento del Laboratorio de máquinas eléctricas y sistemas neumáticos e hidráulicos, Taller de embobinado, Sistema de riego para jardines, Acondicinamiento de taller de automatización y robótica.
MARZO 2001 – MAYO 2001, ARAMARK, Servicios a la industria, TECNICO EN PROCESOS.
SEPTIEMBRE 2000 – ENERO 2001, SIDERURGICA DE YUCATÁN S.A., ASISTENTE DE LA GERENCIA DE LAMINACION.
FEBRERO-JULIO DEL 2000, Centro de Forrmación Profesional Especializada, SUPERVISOR DE CAPACITACION.
1997-1999, CONTROL DE FLUIDOS, venta y reparación de válvulas industriales, SUPERVISOR, servicios que ofrece la empresa.
Actividades profesionales adicionales:Curso controlador lógico programable (PLC), STEP 5, Curso de Hidráulica y Neumática básica, Curso de electrohidráulica, Curso de electroneumática, Diplomado en mecatrónica, Diplomado “Programa en Desarrollo de Habilidades Docentes” (ITESM). Impartición a empresas de los cursos: Electricidad Básica (FIFOMI, MOLINERA DE MEXICO); Motores de CC y CC (SAINT GOBAIN SEKURIT), Evaluación de los aprendizajes (UTT).

“LA ROBOTICA PEDAGÓGICA, UNA EXPERIENCIA DE LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE BASADO EN PROYECTOS”

Resumen:
En la actualidad muchos investigadores de diversos países, han creado una nueva disciplina a la que se ha llamado Robótica Pedagógica, con la finalidad de explotar el deseo de los educandos por interactuar con un robot.

La definición propuesta para esta disciplina es la actividad de concebir crear y poner en funcionamiento, con fines pedagógicos, objetos tecnológicos que son reproducciones fieles y significativas de los procesos y herramientas robóticas que son usadas cotidianamente, sobre todo en el medio industrial.

Dada la definición anterior podemos reconocer que las actividades dentro de la robótica pedagógica son:

a) Estudiar el proceso de diseñar y construir mecanismos automatizados

b) Verificar que dichos mecanismos cumplan con una finalidad educativa.

Uno de los principales objetivos de la robótica pedagógica, es la generación de entornos de aprendizaje inovador, basado fundamentalmente en la actividad de los estudiantes. Es decir, ellos podrán concebir, desarrollar y poner en práctica diferentes robots educativos que les permitirán resolver algunos problemas y les facilitarán al mismo tiempo, ciertos aprendizajes.

Tomando en cuenta lo anterior, mostraremos cómo la robótica pedagógica se ha desarrollado como una perspectiva de acercamiento a la solución de problemas derivados de distintas áreas del conocimiento como las matemáticas, las ciencias naturales y experimentales, la tecnología y las ciencias de la información y la comunicación, entre otras. Se trata de crear las condiciones de apropiación de conocimientos y permitir su transferencia en diferentes campos del saber.

La robótica pedagógica privilegia el aprendizaje inductivo y por descubrimiento guiado.

La inducción y el descubrimiento guiado se aseguran en la medida en que se diseñan y se experimentan, un conjunto de situaciones didácticas constructivistas mismas que permitirán a los estudiantes construir su propio conocimiento. La robótica pedagógica se inscribe, en una teoría cognitivista de la enseñanza y del aprendizaje. El aprendizaje se estudia en tanto que proceso constructivista y es doblemente activo. Activo por una parte, en el sentido de demandar al estudiante ser activo desde el punto de vista intelectual; y por otra parte, solicita que el estudiante sea activo, pero desde el punto de vista sensorial. Algunas de las principales bondades de la robótica pedagógica son:

• Integración de distintas áreas del conocimiento
• Operación con objetos manipulables, favoreciendo el paso de lo concreto a lo abstracto
• Apropiación por parte de los estudiantes de distintos lenguajes (gráfico, matemático, informático, tecnológico, etcétera.
• Operación y control de distintas variables de manera síncrona
• Desarrollo de un pensamiento sistémico y sistemático
• Construcción y prueba de sus propias estrategias de adquisición del conocimiento mediante una orientación pedagógica adecuada
• Creación de entornos de aprendizaje
• Aprendizaje del proceso científico y de la representación y modelización matemáticas.

Dado el carácter polivalente y multidisciplinario de la robótica pedagógica, ésta puede ayudar en el desarrollo e implantación de una nueva cultura tecnológica en todos los países, permitiéndoles el entendimiento, mejoramiento y desarrollo de sus propias tecnologías [RUI06-1]

En la Universidad Tecnológica de Tecamachalco sé esta experimentado y en proceso de construcción, un brazo robótico cuyos movimientos y funciones puedan ser controlados por la PC o de forma independiente. Las opciones son variadas, puesto que el control puede ser realizado desde una PC, a través del puerto paralelo conectado a una interfaz que controle el movimiento del brazo robótico, o mediante un microcontrolador (PIC o PICAXE).

Ante esto tenemos como objetivos y alcances:

Divulgar y practicar, la tecnología de programación de robots en la carrera de mantenimiento industrial, de la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TECAMACHALCO.

Desarrollar prototipos robóticos, con fines didácticos tanto en sus estructuras de hardware y software, así como su operación.

Construir una interfaz electrónica que nos permite aprovechar el puerto paralelo de una PC, mediante el control en tiempo real del brazo robótico, ó mediante la programación de microcontroladores, para el control y monitoreo del dispositivo.

Desarrollar un programa (software) para el control del brazo robótico.

Palabras claves:

Robótica pedagogíca, Estrategias de enseñanza-aprendizaje, robots educativos, proyectos colaborativos, desarrollo de entornos de aprendizaje.

Abstract: Traducción exacta al inglés del resumen.

Key words: similar a las palabras claves

1. INTRODUCCIÓN

La robótica pedagógica es una disciplina que tiene por objeto la generación de ambientes de aprendizaje basados fundamentalmente en la actividad de los estudiantes. Es decir, ellos pueden concebir, desarrollar y poner en práctica diferentes proyectos que les permiten resolver problemas y les facilita al mismo tiempo, ciertos aprendizajes.

Esta se ha desarrollado como una perspectiva de acercamiento a la solución de problemas derivados de distintas áreas del conocimiento como las matemáticas, las ciencias naturales y experimentales, la tecnología y las ciencias de la información y la comunicación, entre otras. Uno de los factores más interesantes es que la integración de diferentes áreas se da de manera natural.

En este ambiente de aprendizaje innovador los estudiantes ocupan la mayor parte del tiempo simulando fenómenos y mecanismos, diseñando y construyendo prototipos que son representaciones micro de la realidad tecnológica circundante, o son sus propias invenciones.

En efecto, la puesta en marcha de un proyecto de robótica requiere del conocimiento de diversas áreas. Por mencionar algunas, es necesario tener conocimientos de mecánica para poder construir la estructura del proyecto, también se requieren conocimientos de electricidad para poder animar desde el punto de vista eléctrico el proyecto. Así mismo es necesario tener conocimientos de electrónica para poder dar cuenta de la comunicación entre el computador y el proyecto. Finalmente es necesario tener conocimientos de informática para poder desarrollar un programa en algún lenguaje de programación que permita controlar el proyecto [RUI06-2].

(Tomado de IMPLEMENTACIÓN DE ESTRATEGIAS DE ROBÓTICA PEDAGÓGICA EN LAS INSTITUCIONES EDUCATIVAS, Por Mónica María Sánchez, modificado por Filiberto Candia García).

SECCIONES

Primera etapa iniciación
Segunda etapa diseño de un robot
Tercera etapa construcción

2. SECIONES DEL ARTÍCULO

2.1. Primera etapa iniciación

CONCEPTUALIZACIÓN CON BASE EN LOS PRECONCEPTOS DE LOS INTEGRANTES ACERCA DE; LOS ROBOTS , LOS ROBOTS EN EL MITO, EN LA EDAD MEDIA, LOS ROBOTS EN LA CIENCIA, En Forma literaria, en cuanto a fabricación real, IMAGEN DE LOS ROBOTS, Lecturas de Isaac Asimov “que es el hombre”, Las 3 leyes de la robótica, El hombre del bicentenario, Que es un robot, Que es la robótica, Campos de la robótica, Robots industriales, Propiedades y características de los robots industriales, Componentes generales de un robot industrial, Modelo operacional de un robot industrial, Generaciones de robots industriales, Robots no industriales: robots militares, robots promocionales, robots educacionales, robots médicos, robots domésticos o personales, robots de entretenimiento, Diversidad de la robótica: los exoesqueletos, brazos mecánicos, los simuladores, vehículos a control remoto, robots juguete, brazos manipuladores educacionales, robots de suelo, sondas especiales, maniquíes programables, robots promocionales, brazos manipuladores industriales [RUI06-3].

¿Porqué promover el uso de Robótica Pedagógica en las Instituciones Educativas?

La presencia de Tecnologías en el aula de clase, busca proveer ambientes de aprendizaje interdisciplinarios donde los estudiantes adquieran habilidades para estructurar investigaciones y resolver problemas concretos, forjar personas con capacidad para desarrollar nuevas habilidades, nuevos conceptos y dar respuesta eficiente a los entornos cambiantes del mundo actual.

Un ambiente de aprendizaje con Robótica pedagógica, es una experiencia que contribuye al desarrollo de la creatividad y el pensamiento de los estudiantes.

Algunos de los logros de los estudiantes que participan en este ambiente de aprendizaje son: Construyen estrategias para la resolución de problemas. Utilizan el método científico para probar y generar nuevas hipótesis sobre la solución, de manera experimental, natural y vivencial de cada estudiante.

Utilizan vocabulario especializado y construyen sus propias concepciones acerca del significado de cada objeto que manipulan. Además, toman conciencia de su proceso de aprendizaje y valoran su importancia, al ocupar su tiempo libre en una actividad mental permanente y retadora.
Comparten sus producciones con la comunidad escolar y familiar, donde se cuestionan, enriquecen y valoran. Construyen, programan y sincronizan efectos que se integran en un proyecto construido por la totalidad del grupo.

Forma y función: determinan las estructuras más adecuadas y la dimensión de las construcciones a partir de los recursos que poseen en el aula de clase o en su entorno familiar.
Desarrollan el sentido crítico acerca de sus creaciones y las de sus compañeros, produciéndose un intercambio valioso de experiencias que contribuyen al aprendizaje por medio del análisis y la crítica constructiva. Interiorizan diversos conceptos tecnológicos, tales como: diseño y construcción de prototipos propios o modelos que simulan objetos ya creados por el hombre, aplicación de sensores, estrategias de programación, control y sincronización de procesos.

Es importante mencionar que las posibilidades de éxito en esta etapa de iniciación de los estudiantes jóvenes en el estudio de la ciencia y la tecnología en general y de la robótica en particular, dependerá en gran medida de la situación didáctica a la cual sean convocados, es decir, se necesita prever un conjunto de consignas didácticas que permitan a los estudiantes involucrarse poco a poco en un medio ambiente propicio para el descubrimiento y la exploración de fenómenos y de conceptos de ciencia y tecnología.

A pesar de lo anterior, estamos convencidos de que la simple introducción de nuevos medios educacionales en la enseñanza no ayudará a elevar su calidad mientras el contenido y el método de enseñanza no varíen.

APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS.- Para lograr aprendizajes significativos en nuestros estudiantes, inmersos en un medio ambiente de experimentación y exploración, es necesario utilizar la computadora y demás dispositivos tecnológicos como facilitadotes no sólo del acceso a la información, sino también a su administración, gestión, control y exploración; como medios que permiten el diálogo pedagógico con el estudiante, de la manera más natural posible, y la comunicación educativa con otras personas a distancia; que permiten la identificación y corrección inmediata de errores, la solución de problemas de diferentes niveles, la construcción de conceptos y conocimientos, y la formación del razonamiento lógico. Medios, por último que brindan la posibilidad de que el alumno se “convierta” eventualmente en ese robot que él ha construido, para poder comunicarse con él y explorar todas y cada una de sus potencialidades. Es una manera de “vivir” la información, aunque parezca de manera virtual, pero es quizá mucho más real, porque aquí el alumno proyecta todos sus sentidos en el robot y puede realmente vivir esa información.

Así, a través de esta experiencia, los estudiantes aprenden a diseñar, construir y armar pequeños robots educativos, al mismo tiempo que aprenden conceptos relacionados con las disciplinas duras; y al final, se muestran muy motivados para continuar en el estudio de las ciencias y la tecnología.

PROYECTOS COLABORATIVOS.- La colaboración en proyectos es una etapa determinante que permitirá integrar muchas de las habilidades nuevas que se generarán cuando se utilicen las tecnologías de la información y la comunicación para la construcción de robots pedagógicos.

Trabajar en proyectos colaborativos, supone que los participantes conocen la finalidad y objetivos de la conformación de grupos de colaboración. Cada integrante participará, colaborará y privilegiará el intercambio y la colaboración con información expedita y confiable, generando todo el tiempo intercomunicaciones personales y grupales.

Para ello, siempre trabajarán en equipos de personas y cambiarán de equipo dependiendo de los distintos prototipos robóticos que tengan que desarrollar. Para llevar a cabo esto, es importante que los equipos sean convocados para la solución de situaciones didácticas construccionistas. Cada situación constará de su tarea o consiga, de sus recursos didácticos y de un cierto tiempo para alcanzar los objetivos de éstas. Enseguida, se muestra una situación didáctica construccionista y se muestra el desarrollo de distintos prototipos didácticos.

DESARROLLO DE ENTORNOS DE APRENDIZAJE.- El desarrollo de entornos de aprendizaje supone “convertir” el salón de clases en un laboratorio de exploración y experimentación en donde los estudiantes serán convocados a resolver sucesos problemáticos mediante su participación en situaciones didácticas construccionistas. Cada una de las situaciones didácticas construccionistas pretende la construcción-desarrollo-exploración-experimentación de conceptos de ciencia y tecnología.

Juego e Interacción social: El trabajo en equipos en busca de un mismo objetivo, en un ambiente lúdico; permite el desarrollo de la autoestima y las relaciones interpersonales [FUN04].

2.2. Segunda etapa diseño de un robot

Se conforman grupos de interés para el prediseño de un prototipo de robot.
Análisis de factibildiad sobre los prediseños.
Mi prediseño ya existe? Como funciona?, que mejoras le quiero hacer?
Organización del material requerido para la construcción.
Estudio de materiales

EL ROBOT Y LA EDUCACIÓN.- Un robot es un sistema compuesto por mecanismos que le permiten hacer movimientos y realizar las tareas para los cuales ha sido diseñado, algunos de los cuales incluyen la posibilidad de ser programables y eventualmente cada vez mas inteligentes. Una tarea en la que el robot nos puede auxiliar es la enseñanza, puesto que la robótica genera gran interés sobre las áreas involucradas en el proceso de construcción, programación y control de los robots.

EL PROYECTO.- En la carrera de Mantenimiento Industrial de la Universidad Tecnológica de Tecamachalco, se ha desarrollado una aplicación de Robótica Pedagógica. Se trata de un prototipo de brazo robótico, de tamaño pequeño que se construyo con el esquema de un brazo controlado a través del puerto paralelo de una computadora personal mediante la programación en Borland C y Visual Basic, las señales enviadas al brazo robótico a través del puerto paralelo corresponden a las órdenes que el brazo robótico recibe y a las cuales obedece.

A continuación abordaremos más a fondo los elementos principales en los que nos hemos apoyado para desarrollar este proyecto, estos son:

1.- La interfaz
2.- El canal de comunicación
3.- El Brazo Mecánico
4.- El Programa o Software

FUNCIÓN DEL BRAZO ROBÓTICO.- El brazo robótico fue creado para realizar las siguientes funciones:

1. Encender y apagar leds.
2. Girar sobre, si mismo hacia la derecha y hacia la izquierda.
3. Movimientos verticales (Levantar y bajar su brazo).

EL SISTEMA MECÁNICO.- Durante el estudio de la estructura mecánica del robot, los estudiantes aprenderán los conceptos necesarios para el montaje mecánico (etapa mecánica) del prototipo de robot; entre otros, el de engranajes, poleas, ejes, articulaciones, grados de libertad, de movilidad, etcétera. En esta fase se dota al robot de una estructura sólida, por lo que es necesario hacer buenas conexiones con articulaciones mecánicas e incorporar motores para que puedan controlarse posteriormente los movimientos del robot, ya sea en forma manual o automática.

EL SISTEMA ELÉCTRICO.- Para animar su robot (etapa eléctrica), los estudiantes entrarán en el estudio de los accionadores, con los cuales dotarán de movimiento a sus prototipos. Los alumnos aprehenderán las diferencias que existen entre los diversos tipos de motores que podrán seleccionar y utilizar, de acuerdo con su proyecto (motores de corriente continua, de corriente alterna, de paso, hidráulicos, etcétera).

Después del montaje mecánico-eléctrico, se estudiarán ciertos dispositivos llamados sensores, los cuales permitirán al robot conocer su posición para distinguirla del espacio de trabajo en donde deberá actual. Los sensores podrán ser analógicos, digitales, táctiles, etcétera, y se utilizarán en función de los prototipos desarrollados o armados.
EL SISTEMA ELECTRÓNICO.- Pero un robot que no se puede controlar, no será un robot; por lo tanto, los estudiantes deberán aprender que existe una interfaz de hardware entre el robot construido y la computadora, lo que les permitirá controlarlo (etapa electrónica). En esta etapa electrónica se requiere la computadora para poder definir el movimiento de los motores, así como para determinar la posición del robot en cada momento (disociar el espacio propio del robot del espacio en donde éste va a actuar). Para que el robot pueda ubicarse, tocar o transportar objetos, se le colocan sensores que emiten señales, las cuales son captadas y traducidas por la computadora para activar simultáneamente salidas que corresponden a los movimientos de sus miembros o articulaciones. La interfaz que sirve de puente entre la computadora y el robot, debe estar diseñada en función de las características de los motores y sensores.
EL BRAZO ROBOTICO

· Especificaciones Básicas - Tipo de robot: fijo- Alimentación: 6 volts - Componentes electrónicos activos: transistores, resistencias, circuitos integrados, etc.- Número de motoreductores: 3
· Especificaciones Especiales
Grados de libertad 3 GRADOS
Alcance Horizontal - Mide la distancia (fija) de alcance horizontal entre la base del robot y el extremo del brazo; 20 centímetros.
Tamaño de la Pinza - Mide el ancho máximo de los “dedos” o mandíbulas cuando están completamente abiertas, en este caso el actuador es una fuente luminosa.
Peso Manipulable - Utiliza una serie de pesos pequeños para determinar cuál es el peso máximo aproximado que es capaz de manejar el brazo sin quedar bloqueado, el peso esta determinado por los motoreductores, 1.5 kg/cm^2
Área de Trabajo Barrida - El área barrida por el brazo manipulador cuando trabaja puede ser de tres tipos: Rectangular, Esférica (semiesférica) y Cilíndrica. En este caso es ESFERICA.
Software - A través de un programa en Borland C y otro realizado en Visual Basic que contiene las funciones básicas del prototipo, controlamos el movimiento del brazo robótico con la libertad de moverse unos cuantos grados, dependiendo de la ubicación del motor en el brazo robótico.

2.3. Tercera etapa construcción

En este proyecto utilizamos una interfaz electrónica (Puente H) entre la computadora y el brazo robótico, la comunicación entre la interfaz y la PC es realizada a través del conector DB-25 del puerto paralelo de la PC, se conecta a la interfaz electrónica y tomamos los pines que correspondan a las líneas de datos (2-9) y a la línea de datos que correspondan de GND para recibir las señales. Dicha información que manda el conector DB-25 es introducida en la interfaz, que se ha hecho de tal forma que el funcionamiento de uno de los motores no interfiera la realización de otras funciones del brazo robótico.

Este brazo robótico recibe señales directas de la PC y ejecuta las funciones correspondientes, de acuerdo a lo que se ordena.

El brazo robótico realiza sus movimientos con motoreductores de corriente continua, por ser de los más comunes y económicos. Las opciones que se presentan en el proyecto para el control de los motores de corriente continua son:

· Puente H o H-Bribge, que es la base de los drivers (Figura 1)

LA INTERFACE ELECTRÓNICA.- La Interface es el intermediario entre la computadora y el brazo robótico, es construido con componentes electrónicos; básicamente de resistencias y transistores. La interface se divide en bloques de potencia, donde cada bloque de potencia se va a encargar de controlar cada motor. Para este caso si queremos que el brazo tenga tres grados de libertad, será necesario establecer un control sobre los tres motores que permitirán los movimientos (Figura 2).


EL CANAL DE COMUNICACIÓN.- El canal de comunicación es el medio por el cual se conecta la interfaz con la computadora, en el caso del puerto paralelo se utiliza el cable de la impresora para conectar la interfaz (Figura 3).

Es importante conocer sobre el puerto paralelo, pues es por donde sale la información, que viajara a la interfaz. El conector del puerto paralelo de la PC se localiza en el panel trasero. Para controlar los estados de operación se utilizan los pines cuyos números van desde 2 hasta el 9 del conector del puerto paralelo (Figura 4).

En la tabla 1 se muestra un ejemplo de la salida en el puerto paralelo, dependiendo de la señal enviada en decimal, que es la base sobre lo cual hemos desarrollado los programas.

La tabla de valores, siempre que en cada bloque de dígitos introduzcamos dos dígitos positivos o negativos, el motor permanece apagado, pero el caso en que uno de los dos dígitos del bloque sea positivo, el motor girara hacia un lado, y en el momento de invertir los dígitos, se invertirá el giro, con lo cual tenemos la herramienta para poder controlar el sentido del motor, como se indica en la tabla 2.

EL BRAZO MECÁNICO.- Esta compuesto por los 3 motoreductores y material plástico que los une, los cuales hacen la forma de un brazo, cada motoreductor, debe estar ubicado en cada articulación que se desee mover. Es importante mencionar que en esta primera etapa del proyecto se ha propuesto diseñar el brazo robótico, mediante motoreductores de corriente directa, con tres grados de libertad, en la segunda etapa se pretende hacer un brazo robótico, que cuente con una variedad de actuadores, para sus movimientos, tales como: motor a paso bipolar, servomotor y un motoreductor.

EL PROGRAMA O SOFTWARE.- El programa o software se encarga de emitir las señales positivas o negativas que va a recibir la interfaz formada por transistores, y que dependiendo de estas se va abrir o cerrar el circuito.

FUNCIONAMIENTO DEL PROYECTO.- El funcionamiento empieza con la elaboración de un programa o software en Borland C o Visual Basic, el cual envía señales de voltaje, las cuales pueden ser positivas o negativas, son transmitidas a través del cable de la impresora (DB25), desde el puerto paralelo (LPT1) de la computadora , hasta llegar a la interfaz. Cuando las señales llegan hasta la interfaz, los transistores reciben la señal positiva 1 o negativa 0 y dependiendo de esas señales activan o detienen los motores del brazo robótico.

El programa envía 8 dígitos binarios, estos no se pueden enviar de manera simultanea, ya que provocaría un corto circuito en el bobinados de los motoreductores, los cuales los podemos distribuir para cada bloque de potencia, tal como se muestra en la figura 5:

DESARROLLO DEL BRAZO ROBÓTICO.- A continuación se explica la construcción y elaboración de los elementos para la realización del proyecto:

DESARROLLO DEL SOFTWARE DE CONTROL.- Los programas son desarrollados, basados en aplicaciones de Borland C y Visual Basic, como se ve ejemplificado en la figura 6. La característica principal es la de controlar la emisión de señales del puerto paralelo de la PC a la interface del prototipo didáctico, la cual se divide en bloques de potencia, para la operación y funcionamiento del proyecto.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Existen una gran variedad de proyectos que pueden realizarse a partir de materiales tanto de reciclaje y recuperación, como de conjuntos para armar de plástico y de aluminio ya disponibles en el mercado. Estos proyectos pueden ser prototipos que permitan el estudio de diferentes áreas o disciplinas, tanto de las ciencias exactas como de las ciencias experimentales y las ciencias sociales o combinaciones de éstas.

Lo anterior depende exclusivamente de nuestra capacidad de imaginación y de nuestras necesidades de enseñanza-aprendizaje. Por ejemplo podemos pensar en proyectos relacionados con áreas tales como: biotecnología, química, física, biología, informática, robótica, matemáticas, geometría, ciencias de la tierra, ciencias y técnicas industriales, ciencias y técnicas de la medición, instrumentación, adquisición de datos, geofísica, neurociencias, electricidad, electrónica, lenguaje, geología, etcétera.

No debemos olvidar que lo más importante es centrar el aprendizaje de los alumnos en la experimentación y en la exploración; en la interpretación de resultados y en la trayectoria del proceso científico.

Al utilizar la Robótica Pedagógica se obtiene, una amplia adquisición de conocimientos a través de la experiencia de la construcción de un brazo robótico y sobre todo deja al alcance de más compañeros la misma experiencia de aprendizaje. Además existe transferencia de conocimientos, ya que los estudiantes podrán utilizar lo que han aprendido con el desarrollo de esta actividad, en situaciones verdaderas, construyendo y programando su propio robot. Así como también comenzarán con el diseño de sus propios robots, los cuales posteriormente pueden ser modificados con base al laboratorio de la materia de automatización y robótica, que tienen disponible en su Institución Educativa. La meta es construir un robot que pueda realizar tareas específicas.

EXPERIENCIAS.- Adquisición de la Lista de materiales.- El costo por la adquisición del material es menor, en comparación con los costos que se manejan a nivel industrial, aún en el caso, en que el fin es sólo educativo.

Consulta, diseño y construcción de los Diagramas electrónicos y Diagramas de conexión.- En muchos casos los diagramas se encuentran al alcance de nosotros, ya sea mediante libros o por internet, es importante que en algunos casos se tomo la decisión de manejar los diagramas de acuerdo a nuestras necesidades, haciendo modificaciones para tales casos, y diseñando nuestras propias tarjetas.

Utilización del Software para controlar el Brazo.- Mediante un programa en Borland C y Visual Basic que sirve para controlar y manejar el brazo a través de tu computadora, utilizando el puerto paralelo. Se realizará la simulación y posteriormente se le agregará una tarjeta para manejar de forma independiente los movimientos del robot a través de microcontroladores.

Esta sección siempre será la última, y en ella se sintetizan los resultado obtenidos, y se proyecta la labor realizada hacia las futuras actividades.

REFERENCIAS

[RUIZ06-1] [RUIZ06-2] [RUI06-3]Ruiz-Velasco Sánchez, Enrique. Robótica Pedagógica. Centro de Estudios sobre la Universidad (CESU). UNAM. México, 2006.
[FUN04] Tomado de “La robótica pedagógica en los procesos de enseñanza y aprendizaje de las Matemáticas. Fundación Omar Dengo. Costa Rica, 2004.
[PAT99] Tomado de Robotics in the Classrom, Introduction to Robotics, Wright Patterson AFB, Ohio 45433, 1999.

Agradecemos y damos credito a los siguientes autores y documentos que nos permitieron desarrollar nuestra iniciativa y habilidades técnicas:
DESARROLLO DE UN PROYECTO DE ROBÓTICA PEDAGÓGICA.
Omar Lucio Cabrera Jiménez ; Profr. UAM-Iztapalapa.; Calle Rosa # 62 Col. San Lorenzo Xicoténcatl, Iztapalapa D. F. c.p. 09130.; e-mail: cjol@xanum.uam.mx
http://perso .wanadoo.es/luis:ju, San Salvador de Jujuy, Republica Argentina
Para la información y recursos técnicos (motores, semiconductores, etc.), específicos la empresa ROBOSHOP nos brindo su apoyo.

C.V. M. en C. FILIBERTO CANDIA GARCIA
Educación.- 2004-2006, INSTITUTO DE ESTUDIOS UNIVERSITARIOS, MAESTRIA EN CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN.
1994 – 1999, BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA, ING. MECANICO Y ELECTRICO.
Experiencia profesional.- MAYO 2001- ACTUAL, UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE TECAMACHALCO, PROFESOR TIEMPO COMPLETO, CARRERA MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
Impartiendo clases de las siguientes materias: Propiedades de los materiales, Instalaciones hidráulicas, Instalaciones de servicios eléctricos, Electricidad y magnetismo, Máquinas eléctricas, Sistemas neumáticos e hidráulicos, Matemáticas, Instalaciones industriales, Automatización y robótica, Electrónica.
Además de realización de proyectos como: Ahorro de energía, Acondicionamiento del Laboratorio de máquinas eléctricas y sistemas neumáticos e hidráulicos, Taller de embobinado, Sistema de riego para jardines, Acondicinamiento de taller de automatización y robótica.
MARZO 2001 – MAYO 2001, ARAMARK, Servicios a la industria, TECNICO EN PROCESOS.
SEPTIEMBRE 2000 – ENERO 2001, SIDERURGICA DE YUCATÁN S.A., ASISTENTE DE LA GERENCIA DE LAMINACION.
FEBRERO-JULIO DEL 2000, Centro de Forrmación Profesional Especializada, SUPERVISOR DE CAPACITACION.
1997-1999, CONTROL DE FLUIDOS, venta y reparación de válvulas industriales, SUPERVISOR, servicios que ofrece la empresa.
Actividades profesionales adicionales:Curso controlador lógico programable (PLC), STEP 5, Curso de Hidráulica y Neumática básica, Curso de electrohidráulica, Curso de electroneumática, Diplomado en mecatrónica, Diplomado “Programa en Desarrollo de Habilidades Docentes” (ITESM). Impartición a empresas de los cursos: Electricidad Básica (FIFOMI, MOLINERA DE MEXICO); Motores de CC y CC (SAINT GOBAIN SEKURIT), Evaluación de los aprendizajes (UTT).