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Capítulo III
MARCO METODOLÓGICO
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CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
En este capítulo se describen los fundamentos metodológicos que
proporcionarán actividades específicas para el desarrollo de los objetivos de
la presente investigación. En este sentido, se explica cada uno de los pasos
para su ejecución. Asimismo, se describe el tipo de investigación, técnicas de
observación, instrumentos de recolección de datos y metodología utilizada
para la realización del estudio en proceso.
1. TIPO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
El presente estudio de acuerdo a sus objetivos generales y específicos
tipifica la investigación como proyectiva, descriptiva, transeccional descriptiva
y diseño no experimental.” Arias (2012, p.23) establece que, “La
investigación científica es un proceso metódico y sistemático dirigido a la
solución de problemas o preguntas científicas, mediante la producción de
nuevos conocimientos, los cuales constituyen la solución o respuesta a tales
interrogantes”.
Según Arias (2012, p.24), “Una investigación es de tipo descriptiva cuando
consiste en la caracterización de un hecho, fenómeno, individuo
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o grupo, con el fin de establecer su estructura o comportamiento. Los
resultados de este tipo de investigación se ubican en un nivel intermedio en
cuanto a la profundidad de los conocimientos se refiere”.
Por otra parte, Hernández Sampieri (2010, p. 152) establece que las
investigaciones de tipo descriptivas tienen como objetivo indagar la
incidencia de las modalidades o niveles de una o más variables en una
población. El procedimiento consiste en ubicar en una o diversas variables a
un grupo de personas u otros seres vivos, objetos, situaciones, contextos,
fenómenos, comunidades; y así proporcionar su descripción.
Se considera también la presente investigación como proyecto factible
pues como menciona Bautista (2010, p. 30) consiste en la investigación,
elaboración y desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viable
para solucionar problemas, requerimiento o necesidades de organizaciones o
grupos sociales; puede referirse a la formulación de políticas, programas,
tecnologías, métodos o procesos.
Anexando a lo anterior, Hurtado de Barrera, J. (2002) indica que este tipo
de investigación intenta proponer soluciones a una situación determinada.
Implica explorar, describir, explicar y proponer alternativas de cambios, mas
no necesariamente ejecutar la propuesta. Dentro de esta categoría entran los
estudios de factibilidad o “proyectos factibles”. Todas las investigaciones que
conllevan al diseño o creación de algo también están en esta categoría.
El término proyectivo está referido a proyecto en cuanto propuesta, sin
embargo, a este proyecto o propuesta el investigador puede llegar mediante
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vías diferentes, las cuales involucran procesos, enfoques, métodos y
técnicas propias, la perspectiva, la prospectiva y la planificación holística. Por
ello se sugiere orientar el proceso mediante los siguientes pasos:
- Diagnóstico de la situación actual.
- Identificación de los datos relevantes.
- Registro de datos.
- Interpretación.
- Diseño de la propuesta.
- Formulación de recomendaciones para su implementación.
Según Hernández Sampieri (2010, p. 149), una investigación es de tipo
no experimental cuando se realizan sin manipular deliberadamente las
variables. Es decir, se trata de estudios donde no se hacen variar en forma
intencional las variables independientes para ver su efecto sobre otras
variables. Lo que se hace en la investigación no experimental es observar
fenómenos tal como se dan en su contexto natural, para posteriormente
analizarlo. En un estudio no experimental o se genera ninguna situación, si
no que se observan situaciones ya existentes, no provocadas
intencionalmente en la investigación por quien la realiza.
En la investigación no experimental las variables independientes ocurren
y no es posible manipularlas, no se tiene control directo sobre dichas
variables ni se puede influir sobre ellas, porque ya sucedieron, al igual que
sus efectos. Anexando a lo ya expuesto, Arias (2012, p. 33) establece que
estos diseños buscan establecer causas que produjeron un hecho,
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lógicamente, después que han ocurrido. Por lo tanto, no existe manipulación
de la causa o variable independiente.
En palabras de Bernal (2010, p. 123), indica que las investigaciones
transeccionales o transversales son aquellas en las cuales se obtiene
información de la situación objeto de estudio una única vez en un momento
dado, estas pueden ser descriptivas o explicativas. Al respecto, Hernández
Sampieri (2010, p.152) indica que los diseños transeccionales descriptivos
tienen como objetivo indagar la incidencia de las modalidades o niveles de
una o más variables de una población. El procedimiento consiste en ubicar
en una o diversas variables a un grupo de personas u otros seres vivos,
objetos, situaciones, contextos, fenómenos, comunidades; y así proporcionar
su descripción. Son, por tanto, estudios puramente descriptivos.
Expuesto lo anterior, los investigadores consideran la presente
investigación como descriptiva debido a que se busca realizar el análisis del
comportamiento actual del proceso de elaboración de cerveza artesanal y al
mismo tiempo, es un proyecto factible porque la presente investigación busca
desarrollar un prototipo automatizado para el control del proceso.
Para lograr esto, los investigadores deben completar una serie de pasos o
fases metodológicas para cumplir con el objetivo general de la investigación.
La investigación es de tipo no experimental y transeccional descriptiva pues
en base a la observación y a la revisión bibliográfica del comportamiento
actual del proceso de elaboración de cerveza artesanal los investigadores
determinarán los requerimientos óptimos del sistema de control.
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2. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Los autores Hernández Sampieri, (2010, p. 198) indica que una vez que
se selecciona el diseño de investigación apropiado, de acuerdo con el
problema de estudio, la siguiente etapa consiste en recolectar los datos
pertinentes sobre las variables involucradas en la investigación.
Por otra parte, (Arias 2012, p. 67) se entiende por técnica “el
procedimiento o forma particular de obtener datos o información” y por
instrumento “un dispositivo o formato (en papel o digital) que se utiliza para
obtener, registrar o almacenar información”.
Con la finalidad de recolectar datos para lograr obtener información real y
confiable que permitan cumplir con los objetivos planteados en esta
investigación, los investigadores utilizaron las siguientes técnicas:
Entre las técnicas a ser empleadas se encuentra la observación simple o
no participante. Arias (2012, p. 69) define que “La observación es una técnica
que consiste en visualizar o captar mediante la vista, en forma sistemática
cualquier fenómeno o situación que se produzca en la naturaleza o en la
sociedad, en función de unos objetivos de investigación preestablecidos.”.
Es la que se realiza cuando el investigador observa de manera neutral sin
involucrarse en el medio o realidad en la que se realiza el estudio. En el caso
de la observación simple se utilizan instrumentos prediseñados tales como
lista de cotejo, lista de frecuencias o escalas de estimaciones. Explicado lo
anterior, como parte del proceso de recolección de información del proceso
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de elaboración de cerveza artesanal, los investigadores realizaron una
observación simple con una lista de chequeo con la finalidad de recolectar
información sobre el proceso de elaboración de la cerveza artesanal. Con los
datos obtenidos se busca definir las estrategias de control necesarias en el
proceso.
Por otra parte, se aplicó la técnica de la entrevista estructurada o formal,
al respecto, Arias (2012, p.73) define a la entrevista como “más que un
simple interrogatorio, es una técnica basada en un diálogo o conversación
"cara a cara", entre el entrevistador y el entrevistado acerca de un tema
previamente determinado, de tal manera que el entrevistador pueda obtener
la información requerida, la entrevista estructurada es la que se realiza a
partir de una guía prediseñada que contiene las preguntas que serán
formuladas al entrevistado.
En este caso, la misma guía de entrevista puede servir como instrumento
para registrar las respuestas, aunque también puede emplearse una
grabadora o cámara de video. Conociendo lo anterior, los investigadores
procedieron a realizar una entrevista informal con el maestro cervecero para
la adquisición de conocimientos sobre el proceso de elaboración de cerveza
artesanal.
3. METODOLOGÍA SELECCIONADA
Para dar cumplimiento con el propósito de la investigación, se acude a la
selección de la metodología expuesta por el autor José María Angulo (1986),
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en la que se busca alcanzar el cumplimiento de los objetivos anteriormente
señalados; siguiendo su estructuración.
Fase I: DEFINICIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES.
En esta primera fase se define con la mayor precisión el funcionamiento
del sistema a desarrollar, también se deben establecer los estímulos de
entrada y salida sin explicar las razones
. Fase II: ESQUEMA GENERAL DEL HARDWARE.
En esta fase, se desarrolla en forma general los bloques funcionales que
los componen y las interconexiones entre sí de manera lógica. Se asume
como bloques funcionales, cada una de las partes elementales del sistema
encargada de hacer un único trabajo en particular.
Fase III: ORDINOGRAMA GENERAL.
Siguiendo la secuencia, se establece un diagrama de flujo que se estima
indicara el funcionamiento en forma general del sistema. Se denomina
general por que su objetivo es de servir como base para el desarrollo del
software, el cual está sujeto a modificaciones. Este se realiza en forma
general pero que ilustre el funcionamiento del sistema.
Fase IV: ADAPTACIÓN ENTRE HARDWARE Y SOFTWARE.
Luego de formar la estructura del hardware y el software se acuerdan los
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mecanismos para la comunicación entre ambos garantizando que la
información entra y sale de forma correcta.
Fase V: ORDINOGRAMAS MODULARES Y CODIFICACIÓN DEL
PROGRAMA.
En esta fase cada uno de los siguientes bloques del diagrama de flujo se
codifican individualmente, asegurándose de que cada parte realice el trabajo
en forma eficiente y segura, esto se logra codificando en forma
independiente con el software seleccionado para obtener un óptimo
resultado.
Fase VI: IMPLEMENTACIÓN DEL HARDWARE.
En esta etapa se elabora el circuito, tomando en cuenta las características
de todos los materiales a utilizar, así como también las hojas de
especificaciones de los fabricantes de los componentes.
Fase VII: DEPURACIÓN DEL SOFTWARE.
A este nivel se prueba y se depura el programa hasta que el
funcionamiento se adecuado.
Fase VIII: CONSTRUCCIÓN DEL MODELO DEFINITIVO Y PRUEBAS
FINALES.
En esta última fase, se materializa un dispositivo final en circuitos
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impresos y los programas se compilan para llegar llevar a cabo el
funcionamiento general del sistema.
4. CUADRO Y CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Y RECURSOS
Cuadro 1 Cuadro de actividades
OBJETIVO GENERAL: DESARROLLAR UN PROTOTIPO AUTOMATIZADO PARA LA OPTIMIZACION DEL PROCESO DE ELABORACION DE CERVEZA ARTESANAL.
Objetivos Específicos
Fases metodológicas Actividades Recursos
Analizar el comportamiento actual del proceso de fabricación de cerveza artesanal.
Fase I: Definición de las especificaciones
Documentación sobre el proceso de elaboración de cerveza artesanal.
Entrevistas con maestros cerveceros
Observación Directa
Manuales Guion de entrevista Lista de Cotejo
Determinar los requerimientos del sistema de control automatizado
Fase I: Definición de las especificaciones Fase II: Esquema general del hardware.
Definición del funcionamiento del sistema a desarrollar.
Establecimiento de las entradas y salidas para el sistema.
Manuales Técnicos. Observación Uso de
programación de diseño asistido por computador.
Establecer las estrategias de control para el sistema de control automatizado del proceso de elaboración de cerveza artesanal
Fase III: Ordinograma general. Fase IV: Adaptación entre hardware y software. Fase V: Ordinogramas modulares y codificación del programa.
Desarrollo de un diagrama de flujo para indicar el funcionamiento general del sistema.
Acuerdo de los mecanismos para la comunicación entre hardware y software.
Uso de lenguaje de Programación.
Interconexión de dispositivos electrónicos.
Software para elaboración de diagramas de flujo.
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Cuadro 3 (Cont…)
OBJETIVO GENERAL: DESARROLLAR UN PROTOTIPO AUTOMATIZADO PARA LA OPTIMIZACION DEL PROCESO DE ELABORACION DE CERVEZA ARTESANAL.
Objetivos Específicos
Fases metodológicas Actividades Recursos
Construir el prototipo del sistema de control
Fase VI: Implementación del Hardware.
Elaboración del circuito
electrónico.
Componentes electrónicos varios
Hojas Técnicas Software de
Simulación.
Verificar mediante pruebas el funcionamiento del prototipo del sistema de control automatizado para el proceso.
Fase VII: Depuración del Software Fase VIII: Construcción del modelo definitivo y pruebas finales
Prueba y Depuración del programa para el control de sistema.
Prueba de conexiones entre el hardware y el software.
Compilación del programa para el control del sistema.
Componentes
electrónicos varios, baquelita, estaño.
Evaluación del diseño por expertos.
Realización de pruebas de funcionamiento.
paneles de funcionamiento general.
Fuente: Franco, Quintero y Sánchez (2016)
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Cuadro 2 Cronograma de actividades
Fuente: Franco, Quintero y Sánchez (2016).
Fases Actividades Mes 1 Mes 2 Mes 3 Fase I: Definición de las especificaciones
Documentación sobre el proceso de elaboración de cerveza artesanal, entrevistas con maestros cerveceros, observación directa. Definición del funcionamiento del sistema a desarrollar, establecimiento de las entradas y salidas para el sistema.
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 X X X
Fase II: Esquema general del hardware
Estructuración en forma general del hardware que compone al sistema en bloques funcionales e interconexión de manera lógica.
X X X X
Fase III: Ordinograma General
Desarrollo de un diagrama de flujo para indicar el funcionamiento general del sistema.
X
Fase IV: Adaptación entre hardware y software
Acuerdo de los mecanismos para la comunicación entre hardware y software.
X X
Fase V: Ordinogramas modulares y codificación del programa.
Codificación individual de los diagramas de flujos.
X X
Fase VI: Implementación del Hardware
Elaboración del circuito electrónico
X
Fase VII: Depuración del Software
Prueba y depuración del programa para el control del sistema.
X X X X X
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5. HERRAMIENTAS Y MATERIALES UTILIZADOS
En esta sección se incluyen los materiales considerados como los más
importantes de la investigación, sin embargo, se utilizan otra serie de
componentes que no han sido incluidos, pero serán utilizados en el transcurso del
estudio. Todos son necesarios para el correcto funcionamiento del hardware.
Cuadro 3
Lista de materiales MICROCONTROLADORES CABLES
ARDUINO Cable UTP Cable USB
CIRCUITOS INTEGRADOS OTROS LM741 4N25 MOC3041
Resistencias (varias) Relé LEDS (varios) Baquelita Estaño
TRANSISTORES 2n2222 2n3904
CAPACITORES
Fuente: Franco, Quintero y Sánchez (2016).