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LABORATORIO DE MICROCONTROLADORES EN CASA: UNA IMPLANTACIÓN PRÁCTICA DE LOS CRÉDITOS ECTS J. V. Capella, A. Perles, C. Domínguez, H. Hassan, J. M. Martínez, J. Albaladejo Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño Departamento de Informática de Sistemas y Computadores Universidad Politécnica de Valencia {jcapella, aperles, carlosd, husein, jmmr, jalba}@disca.upv.es RESUMEN En este trabajo presentamos una iniciativa para la implantación efectiva de los créditos ECTS (European Credit Transfer System) en la asignatura Informática Industrial perteneciente a la titulación de Ingeniero Técnico Industrial, especialidad Electrónica, impartida en la Escuela Técnica Superior Ingeniería del Diseño de la Universidad Politécnica de Valencia. El apoyo fundamental para la implantación del crédito europeo en nuestra asignatura es el “miniproyecto”. Para su implementación es necesario un equipo de prácticas específico. Por otro lado, el miniproyecto se ha de desarrollar principalmente fuera de las horas de laboratorio de la Universidad. Esta problemática se ha resuelto diseñando un equipo de prácticas que el alumno puede construir como parte de su formación. El hecho de que alumno disponga de su propio equipo, permite un mejor afianzamiento de los conocimientos adquiridos en el aula, contribuyendo a un mejor desarrollo de las capacidades y habilidades del mismo. Pensamos que el planteamiento seguido en este trabajo es extrapolable a otras asignaturas tecnológicas, para implantar de esta forma el nuevo sistema de créditos y conseguir los beneficios descritos. INTRODUCCIÓN Entre las nuevas propuestas para un marco común de la educación superior europea está el crédito ECTS [1]. Dicho crédito pretende medir los distintos aspectos del aprendizaje del alumno, entre ellos, el esfuerzo necesario para aprender los contenidos de cada asignatura. En esta línea, el proyecto Europa de la Universidad Politécnica de Valencia [2] pretende mejorar la calidad educativa y fomentar la implantación de dicho tipo de crédito. En cualquier caso, desde cada asignatura debemos fomentar y dirigir convenientemente el esfuerzo de aprendizaje fuera del aula para garantizar el máximo asentamiento y desarrollo de los conocimientos transmitidos y practicados en el aula. En la asignatura Informática Industrial de 2º curso de la titulación de Ingeniero Técnico Industrial, especialidad Electrónica de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño, se implantó desde hace seis años una metodología activa basada en la realización de un "miniproyecto" interdisciplinar para fomentar el trabajo del alumno [3]. Para una implantación satisfactoria del crédito ECTS pretendemos ampliar esta propuesta guiando al alumno en su trabajo fuera del aula. En nuestra asignatura se imparten conocimientos de microcontroladores, y uno de los objetivos es que el alumno adquiera habilidades en el desarrollo de sistemas basados en microcontrolador. Un sistema basado en microcontrolador incluye una parte hardware o electrónica y una parte software. Sólo hay dos enfoques para que el alumno pueda trabajar fuera del aula. El primero consiste en que el alumno escriba programas para el microcontrolador en casa y compruebe si su programa funciona cuando tenga la oportunidad de probarlo en el laboratorio de la Universidad. Si el programa no funciona correctamente, puede intentar repetir de nuevo este proceso poco interactivo y nada motivador. El otro enfoque es que el alumno disponga de un completo laboratorio en casa, de forma que desarrolle y pruebe sus sistemas basados en microcontrolador fuera del aula. Es evidente que la segunda propuesta es la más adecuada, si bien hay que superar una serie de problemas. Por una parte diseñar un equipo hardware económico y didáctico, y por otra, disponer de herramientas software gratuitas adecuadas al sistema. Tras analizar y probar diferentes opciones hemos logrado un equipo que cumple ampliamente todos estos requisitos y permite proporcionar al alumno una excelente herramienta de aprendizaje, y que nos permite aprovechar mucho mejor la parte de crédito ECTS que se desarrolla fuera del aula. El objetivo primordial del presente proyecto es fomentar el aprendizaje del uso de microcontroladores de la familia Intel MCS-51 mediante el uso de un equipo propiedad del alumno que pueda utilizar tanto en el horario oficial de prácticas de laboratorio como en su domicilio. Este objetivo principal se pretende lograr mediante los siguientes objetivos específicos: a) Fomentar las actividades prácticas con el microcontrolador fuera de los horarios docentes. b) Facilitar la comprensión del microcontrolador mediante un entorno de prácticas sencillo y didáctico. c) Adaptar los anunciados empleados en las sesiones de laboratorio al nuevo planteamiento. En definitiva, consideramos que este planteamiento puede inducir un considerable aumento de la motivación y, por tanto, un mejor aprovechamiento de las enseñanzas [4]. A continuación se describen más ampliamente los aspectos fundamentales de nuestra propuesta, tanto desde el punto de vista metodológico como de evaluación. EL "MINIPROYECTO" El "miniproyecto" es un proyecto real simplificado que los alumnos deben abordar y resolver en grupo. La realización del proyecto implica a los

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cia

se

en

ca

rga

de

l ca

len

tam

ien

to d

el

líqu

ido

y u

na

bo

mb

a d

e su

min

istr

ar

líqu

ido

a

l d

ep

ósito.

Se

nso

res d

e n

ive

l y te

mp

era

tura

pe

rmite

n s

ab

er

la c

antid

ad d

e l

íqu

ido

en

el

de

sito y

su

tem

pe

ratu

ra.

Co

mo

pre

ca

ució

n

se

aña

den

sen

so

res

se

pa

rad

os

pa

ra

dete

cta

r u

nso

bre

ca

len

tam

ien

to o

un

pe

ligro

de

re

bo

se

de

l d

epó

sito

.

El e

nfo

qu

e d

e r

eso

lució

n q

ue s

e le p

ue

de

da

r a

l p

roye

cto

dep

end

e m

uch

o d

elo

s c

ono

cim

ien

tos p

revio

s d

el a

lum

no

, re

str

ingie

nd

o e

n la

ma

yo

ría

de

lo

s c

aso

sla

s

técn

ica

s

y

he

rra

mie

nta

s

que

se

p

ue

den

e

mp

lea

r,

pu

es

pod

ría

lle

ga

r a

co

nfu

nd

irse

lo

s

pro

sito

s

de

la

a

sig

na

tura

co

n

la

exp

lica

ció

n

de

una

de

term

inad

a h

err

am

ien

ta o

cn

ica

fo

rma

l d

e d

ise

ño d

e s

iste

ma

s i

nfo

rmá

tico

sin

du

str

iale

s.

En

nu

estr

o

ca

so

pa

rtic

ula

r,

el

alu

mn

o

tie

ne

los

suficie

nte

sco

no

cim

ien

tos d

e e

lectr

ón

ica a

na

lógic

a y

dig

ita

l, y

co

no

cim

ien

tos m

uy b

ásic

os

de

pro

gra

ma

ció

n e

n C

.

A p

art

ir d

e lo

s c

on

ocim

iento

s p

revio

s d

e lo

s a

lum

no

s y

co

n e

l ob

jetivo

de q

ue

ap

rend

an a

dis

ar

y d

esa

rro

llar

un

pro

ye

cto

con

un

a inte

rfa

z a

de

cu

ad

a c

on

el

usu

ario

y c

on

el p

roce

so

, se

em

ple

an m

eto

do

logía

s n

o f

orm

ale

s d

e d

ise

ño t

op

-d

ow

n

do

nd

e

se

ha

ce

e

sp

ecia

l h

incap

en

la

s

regla

s

he

urí

stica

s

de

“de

scom

po

sic

ión

mo

du

lar”

y d

e “

ocu

lta

ció

n d

e la info

rma

ció

n”.

Tra

s la

p

lan

ific

ació

n y d

iseñ

o d

el

sis

tem

a in

form

ático se

p

rop

on

e lo

qu

ep

od

ría

se

r un

a

de

scom

po

sic

ión

m

od

ula

r qu

e

form

a

el

esqu

ele

to

de

la

ap

lica

ció

n.

Ca

da

un

o d

e l

os m

ódu

los s

e v

a r

efin

and

o y

am

plia

nd

o p

ara

que

el

alu

mn

ova

ya

em

ple

and

o,

prá

cticam

en

te,

los c

on

ocim

iento

s q

ue v

a a

dqu

irie

nd

o e

n e

ltr

an

scu

rso

de

la a

sig

na

tura

. A

l fin

al, la

ap

lica

ció

n t

ien

e e

l a

sp

ecto

mo

str

ad

o e

nla

fig

ura

3 y

pu

ed

e s

er

pro

ba

do

en

un

a m

aqu

eta

de

l sis

tem

a.

Fig

ura

2.

Asp

ecto

fin

al d

el m

inip

roye

cto

mo

del

o.

La

ma

yo

r p

art

e d

el d

esa

rro

llo d

el

min

ipro

ye

cto

pue

de r

ea

liza

rse

en

casa

de

la

lum

no

, p

ue

s

mu

cho

s

de

e

llos

dis

pon

en

de

un

com

puta

do

r P

C.

No

sotr

os

pro

po

rcio

nam

os e

l soft

wa

re d

e a

po

yo

ne

ce

sa

rio

, fo

rma

do p

or

el

len

gu

aje

de

de

sa

rro

llo de

la

a

plic

ació

n de

con

tro

l y p

or

un

sim

ula

do

r qu

e su

stitu

ye

lo

sd

isp

ositiv

os f

ísic

os d

el p

roce

so

, d

e lo

s q

ue

, ló

gic

am

en

te, n

o d

isp

on

e e

l a

lum

no

.

En

e

l se

gu

ndo

cua

trim

estr

e,

cam

bia

de

p

lata

form

a h

ard

wa

re y e

mp

lea

e

lm

icro

co

ntr

ola

do

r (c

om

pu

tad

or

mon

opa

stilla

).

Es

ba

sta

nte

m

ás

difíc

il qu

e

el

alu

mn

o d

isp

on

ga

de

esta

pla

tafo

rma

en

ca

sa

, p

or

lo q

ue

es m

ás c

om

plic

ad

ogu

iar

un

min

ipro

ye

cto

em

ple

and

o u

n m

icro

co

ntr

ola

do

r.

De

sp

s d

e v

aria

s t

en

tativa

s,

cre

em

os q

ue

la

pro

pu

esta

pre

se

nta

da

en

el

sig

uie

nte

ap

art

ad

o p

erm

ite

a

l a

lum

no

dis

po

ne

r d

el

lab

ora

torio

e

n

ca

sa,

de

form

a q

ue

pu

eda

pra

ctica

r y d

esa

rro

llar

su

min

ipro

ye

cto

.

EL

EQ

UIP

O M

ICR

OC

ON

TR

OL

AD

OR

Ha

sta

el m

om

en

to,

las p

ráctica

s d

e l

a a

sig

na

tura

se

de

sa

rro

llab

an m

ed

ian

teu

n e

qu

ipo

com

erc

ial. L

a c

om

ple

jidad

de

l e

qu

ipo lle

ga

a im

plic

ar

un

re

cha

zo

po

rp

art

e d

el a

lum

no

de

bid

o a

la

s lim

ita

cio

ne

s d

el a

lum

na

do a

ese

niv

el. O

tro

tan

too

cu

rre

con

el soft

wa

re e

mp

lead

o p

ara

el de

sa

rro

llo d

e la

s a

plic

acio

nes.

Un

a s

imp

lific

ació

n d

el

equ

ipo

ha

rdw

are

y e

l e

mp

leo

de

he

rra

mie

nta

s m

ás

mo

de

rna

s p

ue

den

so

lve

nta

r e

l p

rob

lem

a e

n e

l la

bo

rato

rio

, p

ero

el

alu

mno

lotie

nen

la

op

ort

un

idad

de m

ane

jar

el

equ

ipo

en

el

ho

rario

de

la

bo

rato

rio

qu

e l

eco

rre

sp

ond

a.

Pa

ra

qu

e e

l a

lum

no

d

ispo

nga

d

e

s

po

sib

ilid

ad

es

de

p

ractica

r co

n

el

sis

tem

a m

icro

co

ntr

ola

do

r, la

so

lució

n e

s qu

e te

nga

en

p

rop

ieda

d su

e

qu

ipo

Page 3: entar el aprendizaje deldigsys.upc.es/ed/general/Gasteiz/docs_ac/Puzle_2_2...“descomposición modular” y de “ocultación de la info rmación”. Tras la planificación y diseño

co

mp

leto

. A

de

s,

el

alu

mno

de

be

ría

con

str

uir/e

nsa

mb

lar/

configu

rar

su

pro

pio

sis

tem

a p

ara

qu

e lo

gre

un

a m

ayo

r com

pre

nsió

n.

Lo

s in

ten

tos d

e c

on

se

gu

ir e

ste

pro

sito

en

curs

os p

asad

os n

os h

an

lle

va

do

a la

sig

uie

nte

so

lució

n v

iab

le:

-

El a

lum

no q

ue

lo

de

se

a s

e c

on

str

uye

su

pro

pio

equ

ipo

ha

rdw

are

ba

sad

o e

nu

n

mic

roco

ntr

ola

do

r re

pro

gra

mab

le

AT

ME

L

AT

89

c51

cc0

1.

El

co

ste

d

el

equ

ipo

lo

sufr

aga

el a

lum

no y

qu

ed

a d

e s

u p

rop

ied

ad.

La

Fig

ura

3 m

uestr

ae

l a

spe

cto

de

l p

roto

tip

o.

Fig

ura

3. P

roto

tip

o d

el e

qu

ipo

mic

roco

ntr

ola

do

r d

el a

lum

no

.

-

Co

mo

h

err

am

ien

ta

de

de

sa

rro

llo

se

em

ple

a

la

ve

rsió

n

limita

da

de

de

mo

str

ació

n d

el com

pila

do

r K

EIL

. E

sta

he

rra

mie

nta

es g

ratu

ita

. (v

er

Fig

ura

4). F

igu

ra 4

. Ver

sió

n d

e ev

alu

ació

n g

ratu

ita

del

en

torn

o d

e p

rog

ram

ació

n.

-

Se

ofr

ece

a

l a

lum

no

a

po

yo

co

n in

form

ació

n a

dic

ion

al

co

nte

nid

a e

n w

eb

(dis

po

nib

le e

n h

ttp

://w

ww

.dis

ca

.up

v.e

s/a

pe

rle

s/w

eb

51

).

ME

TO

DO

LO

GÍA

Y E

VA

LU

AC

IÓN

El e

nfo

qu

e m

eto

do

lógic

o d

e la a

sig

na

tura

pre

tend

e lo

s s

igu

ien

tes o

bje

tivo

s:

-

Ga

ran

tiza

r u

no

s c

ono

cim

ien

tos b

ásic

os g

en

era

les.

-

Fo

men

tar

el e

sfu

erz

o d

el a

lum

no

en

lo

s a

spe

cto

s p

ráctico

s.

-

Fo

men

tar

la in

tera

cció

n g

rup

al.

-

Fo

men

tar

la c

apa

cid

ad

de

ad

apta

ció

n a

nu

evo

s r

eto

s.

Un

a b

ue

na

pa

rte

de

esto

s o

bje

tivo

s s

e c

on

sig

ue

n g

racia

s a

l "m

inip

roye

cto

"a

nte

s d

escrito

[5

][6

], a

de

s t

od

a l

a d

ocen

cia

se a

po

ya

en

éste

, y s

irve

ta

nto

pa

ra la

s e

xp

lica

cio

ne

s te

órica

s d

el

pro

feso

r com

o pa

ra la

s p

ráctica

s qu

e se

rea

liza

n e

n e

l la

bo

rato

rio

. L

os c

on

ocim

iento

s y

ca

pa

cid

ade

s q

ue

ad

qu

iere

el

alu

mn

o,

los d

eb

erá

utiliz

ar

en

el d

esa

rro

llo d

e s

u "

min

ipro

ye

cto

".

La

s c

ap

acid

ad

es q

ue

se d

ese

a l

ogra

r son

difíc

iles d

e e

va

lua

r e

n u

na

ún

ica

pru

eba

tra

dic

ion

al

[7],

po

r lo

que

se

ha

re

cu

rrid

o a

eva

lua

r a

l a

lum

no

va

lora

rto

da

s la

s a

ctivid

ad

es q

ue

lle

va

a c

ab

o y

a p

repa

rar

pru

eb

as a

dic

ion

ale

s q

ue la

sco

mp

lem

en

te.

En

la

a

ctu

alid

ad

la

eva

lua

ció

n

com

pre

nde

lo

s

sig

uie

nte

se

lem

en

tos:

-

Pru

eba

ob

jetiva

pa

ra v

alo

rar

los c

on

ocim

iento

s b

ásic

os.

-

Pru

eba

d

e

pro

ble

ma

s

de

de

sa

rro

llo

pa

ra

va

lora

r la

cap

acid

ad

d

ere

so

lució

n

de

p

rob

lem

as

de

pro

gra

ma

ció

n

de

sis

tem

as

de

con

tro

lb

asad

os e

n P

C y

en m

icro

con

tro

lad

or.

-

Min

ipro

ye

cto

pa

ra f

om

enta

r/va

lora

r e

l tr

aba

jo e

n g

rup

o,

el

de

sa

rro

llo d

eu

n p

roye

cto

, la

red

acció

n d

e d

ocum

ento

s,

la e

xp

osic

ión

púb

lica

, etc

.

-

Tra

ba

jos a

dic

iona

les con

mic

roco

ntr

ola

do

r qu

e in

co

rpo

ran

aspe

cto

s de

dis

o h

ard

wa

re y

soft

wa

re.

El

min

ipro

ye

cto

co

n

mic

rocon

tro

lad

or

y

los

tra

ba

jos

ad

icio

na

les

son

lo

sn

ue

vo

s

ele

men

tos

intr

odu

cid

os

en

la

a

sig

na

tura

, y

los

qu

e

no

s

pe

rmiten

exte

nd

er

cla

ram

en

te e

l cré

dito

eu

rope

o a

tod

a l

a a

sig

na

tura

y n

o s

olo

al

1e

rcu

atr

ime

str

e.

Lo

s a

lum

no

s q

ue s

i se

in

co

rpo

ren

a l

a i

nic

iativa

de

l m

on

taje

de s

u p

rop

ioe

qu

ipo

(p

ose

an u

n e

qu

ipo m

on

tad

o p

or

ello

s o

pre

sta

do

po

r otr

o c

om

pa

ñe

ro)

po

drá

n o

pta

r con

ve

nta

ja a

l d

esa

rro

llo a

re

aliz

ar

los t

raba

jos a

dic

ion

ale

s.

El d

esa

rro

llo d

el tr

ab

ajo

in

tegra

do

r in

co

rpo

ra lo

s s

igu

ien

tes a

sp

ecto

s:

-

Dis

o y

co

nstr

ucció

n d

e c

ircu

ite

ría

co

ne

cta

ble

a m

icro

co

ntr

ola

do

r(d

isp

lays,

mo

tore

s,

etc

.)

-

De

sa

rro

llo d

el soft

wa

re c

apa

z d

e a

pro

ve

ch

ar

el d

ise

ño r

ea

liza

do

.

Lo

s

me

jore

s

tra

ba

jos

se

rán

in

co

rpo

rado

s

a

la

we

b

com

o

info

rma

ció

na

dic

ion

al p

ara

lo

s a

lum

no

s fu

turo

s.

Page 4: entar el aprendizaje deldigsys.upc.es/ed/general/Gasteiz/docs_ac/Puzle_2_2...“descomposición modular” y de “ocultación de la info rmación”. Tras la planificación y diseño

CO

NC

LU

SIO

NE

S

La

in

icia

tiva

pro

pu

esta

aqu

í p

erm

ite

un

cla

ro c

on

tro

l y d

ire

cció

n d

el

tra

ba

jod

el a

lum

no

fu

era

de

l h

ora

rio

un

ive

rsita

rio

, p

erm

itie

ndo

un

a f

ácil

inco

rpo

ració

n a

lcré

dito

eu

rope

o.

Lo

s o

bje

tivo

s e

spe

cíf

ico

s d

escrito

s e

n la

in

tro

ducció

n s

e lo

gra

n c

on e

l nu

evo

equ

ipo

de

p

ráctica

s

pro

pie

da

d

de

l a

lum

no

, a

sí,

el

ob

jetivo

(a

) se

lo

gra

fom

en

tan

do

qu

e e

l a

lum

no

po

se

a e

n p

rop

ied

ad s

u e

qu

ipo

de

prá

ctica

s;

y e

lo

bje

tivo

(b

) se

lo

gra

al co

nstr

uirse

el a

lum

no

mis

mo

su

equ

ipo

.

Pe

nsam

os q

ue

nu

estr

a p

rop

ue

sta

es a

plic

ab

le d

ire

cta

me

nte

a a

sig

na

tura

squ

e e

mp

leen

mic

roco

ntr

ola

do

res y

extr

ap

ola

ble

a o

tra

s a

sig

na

tura

s t

écn

ica

s.

RE

FE

RE

NC

IAS

[1]

Min

iste

rio

de

Ed

uca

ció

n,

Cu

ltu

ra y

De

po

rte

. “L

a i

nte

gra

ció

n d

el

Sis

tem

aU

niv

ers

ita

rio

E

sp

ol

en

e

l E

spa

cio

E

uro

pe

o

de

E

nseñ

an

za

S

up

erio

r”.

Do

cu

me

nto

ma

rco

. F

eb

rero

de

200

3.

[2]

Vic

err

ecto

rado

de

C

oo

rdin

ació

n

Acad

ém

ica

y

Alu

mn

ad

o.

“Pro

ye

cto

EU

RO

PA

”. S

erv

icio

de

pu

blic

acio

ne

s U

.P.V

., 2

00

1.

http

://w

ww

.up

v.e

s/e

uro

pa

[3]

J.

L.

Ca

stille

jo.

“Mé

tod

os

Activo

s

en

la

E

nse

ña

nza

U

niv

ers

ita

ria

”.P

on

en

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