Plan de Actividades del Proyecto.
Guón Técnico preparado por Ricardo Llamosa Villalba
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1 IDENTIFICACIÓN.
PROYECTO. TEORÍA COMBINATORIA (PTC).
CURSO: Estadística y Probabilidad para Ingenieros (CEPI)
MÓDULO 2. Analizando Eventos.
LECCIÓN 2.1. TEORÍA COMBINATORIA.
PROPUESTA DEL ALUMNO: Ricardo Llamosa Villalba.
2. IDEA SEMILLA SELECCIONADA:
Esta nueva versión de la “LECCIÓN 2.1. TEORÍA COMBINATORIA”, plantea su diseño funcional enfatizando en los aspectos pedagógicos, contenidos, objetivos, estrategias didácticas, etc.
3. EQUIPO DE DISEÑO.
3.1 PROFESOR: RICARDO LLAMOSA VILLALBA.
3.2 SOPORTE: AUXILIARES DEL CEPI: DIANA BAUTISTA Y RAUL VALDIVIESO.
4.1 TÉCNICAS DE DESRROLLO CREATIVO.
Utilizando la Técnica de “lluvia de Ideas”, para facilitar descubrir el QUÉ y el CÓMO del proyecto de “Autoría de la LECCIÓN 2.1. TEORÍA COMBINATORIA”, se establecerán las especificaciones asociadas con las estrategias de enseñanza-aprendizaje, definidas como competencias genéricas (actitudinales) y específicas (aptitudinales) que constituyen los requisitos funcionales (tomado de la ingeniería del software), y sobre estos requisitos se derivan los requisitos de desempeño y calidad que debe cumplir el proceso y sus productos y subproductos generados para la lección en cuestión, estos componentes llamaremos requisitos no funcionales. Una de las condiciones que tenemos como restricción para los requisitos no funcionales es el referente o contexto, que debe estar orientado al entorno “Cloud Computing”: uso de servicios de Servidores libres ó software libre como Blogs.
4.2 INTERESADOS.
Los alumnos y quienes estén interesados serán la fuente y objetivo del nuevo material.
4.3 EXPERIENCIAS.
El planteamiento se sustenta en experiencias anteriores y reflexiones sobre los contenidos y los objetivos.
4. 3. ACTIVIDADES.
5. DISEÑO FUNCIONAL.
5.1 PRESENTACIÓN.
5.1.1 JUSTIFICACIÓN
El proyecto se realizar porque se quieren validar, en un curso real, primero, el logro de las competencias adquiridas en el Diplomado y segundo, el realizar una innovación en los cursos que imparte el profesor como estrategia de mejora de desempeño docente.
5.1.2 TEMÁTICA. ESTADÍSTICA. PROBABILIDADES. TEORÍA COMBINATORIA.
5.1.3 PROPÓSITO GENERAL.
El proyecto pretende desarrollar un producto didáctico con el que el estudiante de Ingeniería de la E3T cuando termine la lección disponga de habilidades y destrezas para comportarse y desempeñarse como un técnico capaz de observar, establecer y definir eventos relacionados con sucesos cuya ocurrencia sea determinística ó aleatoria (no determinísticos o probables) a través de la teoría combinatoria.
5.1.4. USUARIOS.
Estudiantes de tercer semestre de Ingeniería como insumos generales y los profesores de señales, mediciones eléctricas y instrumentación electrónica como receptores del curso y en particular de esta lección.
5.1.5. TIPO DE ACTIVIDADES.
Tres tipos de actividades se plantean: Casos: para determinar experiencias previas para aprender y comprender la terminología y su contexto; Problemas: para plantear resoluciones que impliquen el desarrollo de habilidades entorno a prácticas de cálculo y razonamiento lógico; y, Proyectos: para definir y resolver problemas de aplicación y despliegue general del curso (lección) en contexto de ingeniería eléctrica, electrónica y de telecomunicaciones
5.1.6 .TIPOLOGÍA.
Es un curso típico del área vocacional en Ingeniería.
5.1.7 VENTAJAS QUE PUEDE APORTAR EL MATERIAL.
Un planteamiento de reuso de recursos y de innovación hacia las TIC en educación.
5.1.8 PLATAFORMA DE USUARIO.
La plataforma se desenvuelve aulas de informática, ambientes virtuales y semi-virtuales que permitan el desarrollo de clases presenciales y no presenciales sustentadas en técnicas de equipos de trabajo.
6. OBJETIVOS Y DESTINATARIOS
6.1 OBJETIVOS EDUCATIVOS.
- Desarrollar aptitudes o capacidades al realizar prácticas de cálculo de variaciones, permutaciones y combinaciones a través de estrategias de problemas y de caso.
- Desarrollar actitudes de cooperación, análisis, síntesis y valoración producto de las prácticas de cálculos de variaciones, permutaciones y combinaciones a través de estrategias de un proyecto orientado a procesos estocásticos (proyecto de clase semestral).
- Plantear, diseñar y desarrollar y aplicar un modelo de evaluación para medir, valorar y comparar la eficacia (eficiencia y productividad) de profesores y alumnos respecto a los aprendizajes logrados en la lección con este producto producido.
- Coleccionar, organizar y almacenar toda la información de: las actividades, los contenidos, los productos y los sistemas de medición utilizados por alumnos y profesores entorno a los contenidos y los distintos instrumentos utilizados para el desarrollo del proceso de enseñanza – aprendizaje para analizar los logros respecto a las metas deseadas de la lección.
Los estudiantes son alumnos de 3er. semestre con una edad entre los 18 y los 22 años que han cursado el ciclo básico de ingeniería. No tienen experiencia en el uso de herramientas TIC. Además, no conocen de estrategias educativas, ni tienen hábito de estudio y organización disciplinada continua que planteen un trabajo individual proactivo y colectivo.
6.3 CONSIDERACIONES NO FUNCIONALES EXIGIBLES.
6.4 ASPECTOS GENERALES.
- Los contenidos se han analizado conceptual, procedimental y actitudinalmente.
- Se supone que en esta lección los alumnos están organizados en equipos y han recibido instrucción sobre lo que es un equipo de trabajo, sus roles y las condiciones de desempeño que deben cumplir en sus actividades por desarrollar individual y colectivamente.
- Los alumnos se han analizado para entender como el cómo descomponer las unidades de presentación de contenido para determinar su organización y jerarquía para que los distintos participantes determinen su logística interna y externa y así lograr determinar los objetivos educativos por alcanzar por los distintos destinatarios que intervienen en la lección, considerando los medios de acceso y los formatos textuales y audiovisuales, utilizables en la Internet.
- La estructura modular y secuencial de actividades combina el re-uso de materiales de la web y el desarrollo de complementos de acuerdo al modelo de enseñanza – aprendizaje establecido previamente para el curso: Casos (Conocer: saber – comprender) – Problemas (Aptitud: hacer) – Proyecto (Actitud y Aptitud: analizar, sintetizar y valorar) para facilitar un aprendizaje significativo de los alumnos a través de diferentes formas de adquisición de información. En este sentido los contenidos están organizados bajo las políticas de navegar desde:
- Los aspectos más fáciles y concretos a los más complejos y abstractos.
- Los elementos conocidos por los alumnos a los que les son desconocidos.
- Las presentaciones globales o sintéticas a las visiones analíticas.
- Las visiones episódicas a las sistemáticas.
- Los que requieren el uso de habilidades globales a los que implican el uso de habilidades específicas.
- Las relaciones interdisciplinarias, para que la enseñanza de uso de prácticas en el tema de la lección facilite la transferencia de los aprendizajes.
Las actividades deben plantear esfuerzos mentales en los alumnos y por lo tanto deberán ser interactivas. Así pues, deben ser estrategias de enseñanza/aprendizaje que promueva el intercambio de informaciones entre los alumnos y los sistemas de procesamiento de información establecidos en la web para que las acciones de los estudiantes puedan ser valoradas y tratadas por el equipo docente del curso, razonando los siguientes aspectos:
6.5.1 NATURALEZA DE LAS ACTIVIDADES EDUCATIVAS.
La exposición de información, preguntas, resolución de problemas, búsqueda de información, descubrimiento guiado, descubrimiento experimental..., tal que las actividades sean sencillas: preguntas y ejercicios que admitan inmediata ejecución y corrección; respondiendo por cada objetivo formativo desde lo individual a lo colectivo; usando preguntas de elección múltiple, verdadero/falso, respuestas múltiple, asociaciones, unir con líneas, mover, arrastrar y soltar; preguntas con respuesta abierta, entradas numéricas, rellenado de huecos). O, complejas, de mayor duración, cuya ejecución requiera la división del trabajo en fases secuenciadas; para cubrir más de un objetivo formativo. Suelen admitir la organización del trabajo en grupo.
6.5.2 ANÁLISIS DE LAS RESPUESTAS DE LOS ALUMNOS.
Se debe permitir el mayor número posible de respuestas de los alumnos y tener prevista una "salida" para situaciones imprevistas (plan de riesgos) para distinguir como tratarlas según el tipo de refuerzo o de corrección requerida (corrección sin ayuda, para tras detectar el incidente, dar solución directa a la pregunta ó hecho imprevisto, a veces con comentarios explicativos; corrección con ayuda para permitir reintentos de recuperación al estudiante, presentándole diversas respuestas posibles entre las cuales se puede escoger una, etc.; corrección diferida para valorar el caso, pregunta, situación ó error presentado a través de mensajes positivos (dan ánimos, consolidan los aciertos) o negativos (evidencian los errores) que propicien la valoración por medio de elementos cuantitativos: puntos, trayectorias... ó mediante efectos musicales y visuales: músicas, explosiones.... Es importante que según la naturaleza del error, se requerirá un tratamiento contextualizado y diferenciado para distinguir entre faltas, debilidades ó defectos en conocimiento, comprensión, análisis, síntesis, valoración en procedimientos o razonamientos de ejecución.
6.5.2.1 ESTRUCTURA.
Se plantean escenarios de aplicación en la E3T y dentro de estos determinar los elementos relacionados con el contenido, interrelaciones entre ellos.
6.5.2.2 ACCIONES Y DE RESPUESTAS PERMITIDAS.
6.5.2.2.1 DURACIÓN.
Se plantea que el plan de gestión del curso en su duración sea ajustable y no exceda de la capacidad de atención de sus destinatarios. Una sucesión de etapas cortas, con objetivos y contenidos bien definidos, para la labor educativa sea agradable.
6.5.2.2.2 CONTROL DE SITUACIONES DE APRENDIZAJE DEL ALUMNO.
Las actividades que se desarrollen deben facilitar diversos accesos al mismo material estimulando al alumno a pensar con flexibilidad, considerando diversas funciones de uso y transmisión de información para facilitar la adquisición de conocimientos, como un medio de desarrollar estrategias de razonamiento y capacidades cognitivas, o como un simple instrumento de trabajo.
6.5.2.2.3 INTERACCIÓN DE LAS ACTIVIDADES Y ESFUERZO COGNITIVO.
Las actividades interactivas deben promover en los distintos tipos de participantes de la lección, actividades cognitivas, conductistas y constructivistas, que favorezcan la asimilación de apropiación interior significativa de conocimientos que permitan el desarrollo de estrategias de exploración de aprendizaje, a partir de los defectos, faltas, errores y de la planificación de la propia actividad, con lo cual los estudiantes podrán construir su propio conocimiento. Para asegurar significado y transferencia de aprendizajes, las actividades deben desarrollarse por los participantes de formas adecuadas como categorías, secuencias, redes conceptuales, representaciones visuales... Entre las actividades mentales que los alumnos pueden desarrollar al interactuar con el curso, y en concreto con la lección, se podrán considerar: Ejercitar habilidades psicomotrices; Observar; Percibir el espacio y el tiempo y orientarse en ellos; Reconocer, identificar, señalar, recordar; Explicar, describir, reconstruir; Memorizar (hechos, datos, conceptos, teorías...); Comparar, discriminar, clasificar; Conceptualizar (conceptos concretos y abstractos); Manipular conceptos; Relacionar, ordenar; Comprender. Interpretar, representar, traducir, transformar; Hacer cálculos mecánicos; Resolver problemas de rutina; Aplicar reglas, leyes, procedimientos, métodos....; Inferir, prever; Buscar selectivamente información; Sintetizar, globalizar, resumir; Analizar (pensamiento analítico); Elaborar hipótesis, deducir (razonamiento deductivo); Inducir, generalizar; Razonar lógicamente (Y, OR, NOT...); Estructurar; Analizar la información críticamente; Evaluar; Experimentar (ensayo y error); Construir, crear (expresión creativa, pensamiento divergente; Transformar, imaginar (asociaciones, cambios de entorno); Expresar, comunicar, exponer estructuradamente; Negociar, discutir, decidir; Resolver problemas inéditos, que implican la comprensión de nuevas situaciones; Planificar proyectos, seleccionar métodos de trabajo, organizar; Investigar; Desarrollar, evaluar necesidades, procesos y resultados; Reflexionar sobre los mismos procesos mentales (meta-cognición); Intuir.
6.5.2.2.4 COMPONENTES MOTIVADORES.
Dentro del contexto actitudinal y motivacional se debe: Personalizar los mensajes nombrando al estudiante; Establecer retos a través de elementos lúdicos (puntuaciones, cronómetros, juegos de estrategia) para hacer más agradable el aprendizaje, sin perder el enfoque de seriedad y abstracción del aprendizaje para no olvidar que lo esencial es aprender; Estimular la curiosidad o la fantasía, como mascotas, elementos de juego de rol, intriga, humor….; Estimulando acciones con mensajes de persuasión o penalización social, como "muy bien" e "incorrecto" que pueden ir acompañados de diversos efectos sonoros o visuales; Ritmo variado y progresivo del programa.
6.5.2.3 ENTORNO AUDIOVISUAL: METÁFORAS Y ELEMENTOS.
6.5.2.3.1 EL ENTORNO DE COMUNICACIÓN (INTERFACE)
En lo posible deberá ser lo más ergonómico posible, para permitir el diálogo entre los estudiantes y el curso, considerando apartados como metáforas, diseñando pantallas significativas con editores gráficos (-Story Board- o Jclic). Es importante disponer de ejemplos de pantallas para los diferentes módulos del programa (presentación, gestión de menús, ayuda...), con el fin de mostrar las actividades interactivas del curso que tengan zonas de comentario ó selección de opciones del curso ó la lección, que gestione evaluaciones con preguntas tipo sí/no, cuestionarios de respuesta múltiple (con 4 ó 5 alternativas); dar órdenes o respuestas moviendo algún elemento por la pantalla (cambiar un objeto de lugar; trazar trayectorias, estableciendo correspondencias entre listas, asociaciones, ordenar palabra; elaborando respuestas libres (completar mensajes, rellenar espacios en blanco, localizar errores en un mensaje, respuesta abierta) o gestionado menús de opciones (convencionales o desplegables). Más precisamente nos referiremos a:
6.5.2.3.2 EL SISTEMA DE NAVEGACIÓN.
El sistema de navegación incluye unos aspectos algorítmicos y estructurales que reflejan una primera aproximación a la estructura del programa, y se concretaran en diversos gráficos y diagramas como: el Diagrama general del programa (mapa de navegación) que reproduce mediante un diagrama de flujo acompañado de una breve descripción de los módulos globales que lo integran los módulos de presentación y de gestión de menús; los módulos de actividades interactivas; los módulos de ayuda sobre el funcionamiento del curso y las ayudas didácticas de contenidos; los módulos de evaluación que gestionan el almacenamiento de información sobre las actuaciones de los alumnos y la posterior presentación de informes, módulos auxiliares para la gestión de posibles modificaciones de parámetros, utilidades para los alumnos (calculadora, diccionario...), etc. Que dan la posibilidad para que los profesores y los alumnos puedan adaptar algunos aspectos del programa a sus circunstancias concretas es una característica cada vez más valorada en los programas, por ejemplo, conectar o desconectar los efectos sonoros, cambiar el color de algunos elementos de la pantalla, ajustar el tiempo de respuesta (en los programas que fijan un tiempo para responder o hacer una actividad; fijar el nivel de dificultad de las actividades, elegir algún tema, sistema de navegación y ayudas (tipo de navegación, elementos, metáforas...), itinerarios pedagógicos (implícitos ó explícitos para cada uno de los interesados en el curso), procurando dejar el máximo control posible al alumno.
6.5.2.3.3 PERIFÉRICOS.
Se describirá la función de los diferentes periféricos complementarios que se utilicen: Impresora; teclado conceptual (opcional) para casos de discapacidad; lector de tarjetas inteligentes para introducir órdenes o respuestas, micrófono, reconocedor de voz, vídeo, CD-ROM, lápiz óptico, pantalla táctil, módem, convertidores analógico-digitales, etc. La definición del entorno de comunicación que tendrá el programa que se tiene que elaborar prácticamente cuando se acaba el proceso de creación, lo cual implica un diseño funcional complementario, porque sólo al final se dispone de toda la información necesaria para redactar esta fase del proyecto.
6.6 CONTENIDOS.
Definidos los aspectos logísticos del curso, se deberán tratar los contenidos, definir los elementos esenciales que configuran los materiales: el entorno de comunicación entre el programa y los alumnos.
6.6.1 PRINCIPIOS DE LA COMBINATORIA.
6.6.1.1. PRINCIPIO MULTIPLICATIVO.
6.6.1.2. PRINCIPIO ADITIVO.
6.6.2. TEORÍA COMBINATORIA.
6.6.2.1. PERMUTACIONES.
6.6.2.2. COMBINACIONES
6.6.2.3. VARIACIONES.
6.6.1.1. PRINCIPIO MULTIPLICATIVO.
6.6.1.2. PRINCIPIO ADITIVO.
6.6.2. TEORÍA COMBINATORIA.
6.6.2.1. PERMUTACIONES.
6.6.2.2. COMBINACIONES
6.6.2.3. VARIACIONES.
6.7. INTEGRACIÓN CURRICULAR.
6.8 CONSIDERACIONES NO FUNCIONALES OPCIONALES.
- El manejo de diferentes niveles de dificultad, para facilitar que el alumno escoja los que le interesa y posibilita para intentar su adaptación (esta condición es deseable, pero no se considera explícitamente en esta lección).
- Disponer de una estructura de las bases de datos e interrelaciones entre ellas, para permitir la búsqueda, ordenación, clasificación, captura de información relacionada con la lección.
- Disponer de un simulador, para representar modelos para representar y organizar conceptos de acuerdo al nivel de abstracción de los alumnos, las variables con que se trabajará (variables dependientes e independientes) y las interrelaciones entre las variables que representan internamente por medio de fórmulas, con tablas de comportamiento, mediante grafos, etc.
- Disponer de un constructor de elementos para contemplar las propiedades o los comportamientos que tendrá cada elemento de la lección.
8. BIBLIOGRAFIA.
[1] Marquès Graells Pere, <http://peremarques.pangea.org/disoft.htm> Departamento de Pedagogía Aplicada, Facultad de Educación, UAB
[2] Llamosa R. Plan de Gestión de Cursos. 2010, E3T, Universidad Industrial de Santander.
