“Integración en la metodología del EEES de los laboratorios docentes de  hardware”

Antecedentes:

La enseñanza del funcionamiento y manejo de los instrumentos básicos de laboratorio es objeto de la asignatura “Laboratorio de Medidas Eléctricas”(LMEL) en 1º del actual Plan 94. Ello se hace mediante clases magistrales previas y sesiones prácticas guiadas, estando la realización de dichas prácticas controlada por una aplicación informática en el PC del puesto de trabajo que actúa como un libro electrónico y  es capaz de tomar el control de los instrumentos del puesto ( a los que está conectado mediante un bus GPIB) y verificar tanto la validez de los resultados como la corrección de la técnica utilizada por el alumno. Los puestos están conectados en red formando un dominio Windows bajo el control de un Servidor de Dominio con redundancia (duplicado/mirrored ) que es el puesto del profesor e inicializa los registros  de los clientes y recibe sus ficheros “log” de sesión y, en consecuencia, permite un control de la actividad de cada puesto. La evaluación de esta materia se realiza utilizando unas “cajas negras” que deben ser alimentadas correctamente en continua y a las que se deben introducir señales de frecuencia, forma de onda y offset con los valores que se les indique. Se realizarán medidas de diversos parámetros (tensión, corriente, resistencia, frecuencia, tiempos de subida, etc...). mediante los instrumentos del puesto de modo que, al estar relacionados en forma redundante con los valores ajustados y la forma de medir del alumno, permiten determinar el grado de madurez en el manejo tanto de los aparatos como de las técnicas básicas de medidas de parámetros eléctricos. La red del laboratorio no es accesible desde el exterior y los ordenadores de los puestos tiene limitadas sus capacidades de ejecución de programas (mediante la versión del registro de Windows que se carga al inicio de cada sesión).

La enseñanza práctica de las técnicas de polarización de dispositivos electrónicos y circuitos básicos de amplificación tiene lugar en la asignatura “Laboratorio de Electrónica Básica y Componentes”(LECP) mediante la realización de un conjunto de prácticas que comienzan siendo guiadas y con el material  aportado por el laboratorio para, progresivamente, dejar de ser guiadas y acabar convirtiéndose en la realización de un proyecto enteramente diseñado y construido con el material seleccionado por los propios estudiantes y ajustado y caracterizado por los mismos. Todas ellas implican la realización de un estudio previo y una memoria con las medidas experimentales. El circuito final (medido por el profesorado) y su memoria constituyen la parte práctica del examen final.

En total serían el equivalente a 4,8 ECTS (2,4 de LMEL y 2,4 de los 3,6 de LECP), a lo largo de dos semestres consecutivos (aproximadamente 130 horas de alumno).

Situación de estas capacitaciones en el futuro Plan de Estudios:

Se suponen asignadas a los 2 créditos ECTS de la parte práctica de “Electrónica e Instrumentación Básicas” de 4,5 ECTS que, en principio, estaría asignada al Departamento de Tecnología Electrónica. Aunque dicho documento no incluye la ficha de la asignatura –pero si un resumen del programa- , el aumento de las capacidades a cubrir por la misma sobre sus predecesoras y la reducción de carga académica limitan el trabajo experimental del alumno a un máximo de unas 54 horas en total (incluyendo estudios y montajes previos, trabajo en laboratorio y realización de memorias).

Adicionalmente, las metodologías docente y de evaluación han de ser cambiadas hacia un control de asistencia y actividades del alumno (incluyendo las prácticas) así como una evaluación continua. Ello aconseja el uso de medios telemáticos para la interacción indirecta entre alumno y profesor y, en cursos masivos, el uso de las herramientas CMS estándar en la UPM; es decir, si fuera posible, la integración en Moodle de la actividad experimental, a pesar de que es una herramienta diseñada para impartir cursos de tipo humanístico y/o teórico y con prácticas basadas en ejercicios, cuestiones y/o problemas  evaluables mediante test fundamentalmente.

La realización de prácticas se contempla con un máximo de 30 alumnos por tanda (tal vez distribuidos en 2 por puesto Þ15 puestos), por lo que se podrían atender simultáneamente hasta  60 alumnos simultáneamente con 2 profesores o hasta un máximo de 80 (hay 40 puestos) con 3 profesores. En cualquiera de los casos, el control de asistencia, de la individualización de la ejecución de las prácticas y su originalidad (no la mera copia de lo que hace el vecino) serían un conjunto de circunstancias a garantizar.

OBJETIVOS:

Sin entrar en más detalles, el PC del puesto del actual laboratorio debiera permitir:

1. La conexión individualizada de los PC de los puestos de prácticas  al servidor Moodle en el que resida el CMS
2. La descarga y presentación de los estudios previos (cuando los hubiere) la carga del texto de cada práctica y cuestionarios para cada alumno
3. La validación, por parte del profesor, de que es el interesado el que lo realiza y (no su compañero o los del puesto de al lado).
4. Garantizar la seguridad informática de los puestos, de las comunicaciones con el servidor y la limitación de los permisos de los usuarios y las zonas navegables.

FASES:

Para el logro de los objetivos habría que diseñar las estructuras lógica y de red correspondientes y montar un pequeño “Laboratorio” para desarrollar y comprobar el funcionamiento de la propuesta. (Se cuenta con un servidor Moodle experimental en el Departamento, además de la red del laboratorio mencionada en la descripción y objetivos).

1. Diseño e implementación de una estructura de red que sólo permitiera acceder desde los puestos del laboratorio a los servidores Moodle autorizados (Tal vez a través de proxys).
2. Diseño, implementación y prueba de un conjunto de aplicaciones locales que permita la autenticación, no sólo del alumno para poder “subir” un cuestionario a su cuenta Moodle, sino también del profesor que comprueba que lo ha realizado el que dice ser el autor.
3. Propuesta, pruebas y generación final de una estructura del material docente de las prácticas guiadas y no guiadas que permitan comprobar la realización de las mismas y el grado de cumplimiento de los objetivos docentes propuestos de forma objetivable e individualizada.
4. Verificación, sugerencias, y modificaciones de la estructura de la fase 3  en el curso 2010-2011 por parte del profesorado implicado.
5. Puesta en funcionamiento con alumnos reales en 2011-2012 y verificación final.

La evaluación incluiría:

Fase Previa (Curso 2010-2011):

1. Comprobación de la conectividad (dirección, protocolos y puertos) con el servidor elegido.
2. Verificación del funcionamiento de la aplicación de autenticación local por parte del profesor para conceder permisos para “subir” cuestionarios desde el laboratorio y sólo desde él.
3. Realización por parte del profesorado implicado de los cuestionarios correspondientes (actuando como alumnos) y verificación y mejora de la estructura propuesta.

Fase Final(Curso 2011-2012):

1. Realización de la parte práctica de la asignatura “Electrónica e Instrumentación Básicas” por parte de los alumnos.
2. Cuestionarios periódicos para profesores (adecuación a los objetivos iniciales) y alumnos (usabilidad, comodidad y flexibilidad del sistema desarrollado) y conclusiones parciales y propuestas de mejora
3. Generación de conclusiones y propuestas.