En el curso 2012/1013 se impartió por primera vez la asignatura de Fundamentos de Electrónica del nuevo plan de estudios que se viene implantando en la ETSII (tanto en el Grado de Ingeniería en Tecnologías Industriales, como en el Grado en Ingeniería Química). La implantación de esta asignatura ha supuesto un reto importante no sólo en el desarrollo y adaptación de los contenidos al nuevo plan, sino también, y debido especialmente al elevado número de alumnos que la cursan, en su coordinación y en la forma de impartirla.

En dicha asignatura se han renovado de forma profunda los contenidos, tratando con ello de dar respuesta a los nuevos criterios formativos y buscando aportar un aprendizaje más práctico y orientado al desarrollo de competencias. Para ello se han reducido partes que, dentro de este enfoque, resultaban de menor relevancia (como el conocimiento detallado de algunos dispositivos analógicos), y se han actualizado e incluido contenidos nuevos en Electrónica Digital y Microprocesadores, más de acuerdo a la experiencia que creemos necesaria para un futuro Ingeniero en Tecnologías Industriales o Ingeniero Químico. Pero la adaptación no ha consistido exclusivamente en la reelaboración de contenidos teóricos, sino que se ha invertido un esfuerzo notable en realizar prácticas que resulten al mismo tiempo útiles y atractivas para los alumnos, y trabajos de evaluación continua que resulten asequibles y motivadores.

Dentro de los tres bloques en los que se ha dividido la asignatura (Electrónica Digital, Microprocesadores y Electrónica Analógica), ha sido el bloque dedicado a los Sistemas Microprocesadores el que quizás mayor transformación ha sufrido, capacitando a los alumnos para entender los fundamentos de los sistemas embebidos y trabajar con sistemas microprocesadores básicos. Para ello se han incluido prácticas y trabajos con una plataforma de gran difusión, como es la plataforma Arduino, junto con una placa de Entradas/Salidas realizada específicamente para esta asignatura. Con dicha plataforma pueden realizarse un amplio abanico de aplicaciones, buscado con ello que la creatividad e iniciativa del alumno pueda desarrollarse libremente.

Sin embargo, y aunque la plataforma Arduino facilita enormemente el acercamiento y aprendizaje de sistemas microprocesadores y sistemas empotrados, también es cierto que la simplificación que lo permite (sencillez del entorno de desarrollo y bajo coste de la plataforma) sacrifica en cierta medida un enfoque hacia métodos de trabajo más profesionales. En concreto, la plataforma Arduino y su entorno de desarrollo están pensadas para un flujo de diseño donde la depuración del sistema se basa en un procedimiento de prueba y error (y en la inclusión acaso de pequeños mensajes por consola que permitan seguir el programa que se está ejecutando). En nuestro caso, consideramos que no resulta adecuado transmitir dicho flujo de diseño como alternativa viable de trabajo, sino que es deseable inculcar a los alumnos los métodos de depuración basados en la simulación y/o ejecución paso a paso de los programas, que reflejan mejor los métodos experimentales que se usan en la industria.

En cuanto a la simulación, existen actualmente en el mercado plataformas de bajo coste que permiten simular sistemas sencillos de forma más o menos realista. Sin embargo, en cuanto al proceso de depuración, inevitable en toda aplicación, no hay disponible para esta plataforma ninguna alternativa sencilla y de bajo coste.

Fase 1: Estudio en profundidad del entorno de programación de Arduino y del sistema hardware asociado.

Fase 2: Estudio de técnicas de depuración genéricas para sistemas embebido.

Fase 3: Desarrollo de un depurador integrado en la plataforma de Arduino y pruebas de validación.

Fase 4: Elaboración de documentación de código y mantenimiento y manual de usuario para la comunidad.

Fase 5: Validación en campo (a través de experiencias en con el alumnado en las prácticas de laboratorio)

Uno de los objetivos fundamentales de este proyecto es poner a disposición de la comunidad docente una herramienta de depuración del sistema Arduino que se ha convertido en una herramienta docente y de trabajo con una enorme difusión e impacto mediático. Dicha herramienta no existe en la actualidad, con lo que se considera que el resultado del presente proyecto sería un gran aporte.

Para la evaluación de este proyecto se plantean dos frentes de acción:

1.- Validación de la usabilidad y rendimiento del depurador utilizando como banco de pruebas a los alumnos de la asignatura de Fundamentos de Electrónica (del orden de 500 alumnos).

2.- Evaluación de las competencias en depuración adquiridas por los alumnos comparando sus capacidades con la experiencia de otros años.