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Artículo

Development of a didactic tool for the teaching of basic concepts in embedded systems (ES)Desarrollo de una herramienta didáctica para la enseñanza de conceptos básicos en sistemas embebidos (SE)

Resumen

Las herramientas didácticas en el aula son un elemento muy importante en el proceso de enseñanza ­aprendizaje. En el tema de sistemas integrados, estas herramientas ofrecen a profesores y estudiantes una forma rápida de aplicar conceptos y conocimiento a través de prototipos rápidos utilizando el concepto de modularidad. En este artículo, se presenta el desarrollo de una herramienta didáctica para la enseñanza de conceptos básicos en sistemas embebidos. Primero, se realizó el estudio y selección de los periféricos más utilizados en la enseñanza de sistemas embebidos. Luego, mediante el uso de herramientas CAD, las placas de circuito impreso (PCB) de la herramienta se diseñaron compatibles con Arduino. Posteriormente, se construyó un prototipo funcional. Finalmente, se elaboró un manual de guía de laboratorio y un manual de usuario. Se implementó y probó un prototipo de un módulo didáctico para la enseñanza de conceptos básicos en sistemas embebidos. Además, se desarrolló la documentación relacionada con este módulo didáctico. La herramienta se puede considerar como una innovación tecnológica en el aula debido a que se puede utilizar como una herramienta de apoyo en un curso relacionado con sistemas integrados, ya que su concepto modular permite que los estudiantes no gasten dinero y tiempo extra implementando los circuitos necesarios para probar los algoritmos desarrollados en el aula.

1. INTRODUCCIÓN

Hoy en día, los sistemas embebidos se encuentran en todas partes: Un coche tiene más de veinte sistemas embebidos en su interior para el motor, el freno, la velocidad, el aire acondicionado, la cerradura, etc. Dentro de una casa, prácticamente todos los aparatos funcionan gracias a los sistemas embebidos: lavadoras, microondas, impresoras, televisores, multimedia, etc.[1]. Por esta razón, los sistemas embebidos basados en microcontroladores son uno de los temas más relevantes en los planes de estudio de grado de ingeniería electrónica e informática [2]. En los últimos años se ha incrementado el uso de módulos didácticos en el aula para la enseñanza de la electrónica digital y áreas afines, debido a la necesidad de contar con herramientas que permitan agilizar y facilitar el proceso de enseñanza-aprendizaje. En la actualidad, existen muchos kits didácticos comerciales en el mercado pero, lamentablemente, suelen ser caros o inaccesibles en algunas zonas o países. 

Como alternativa a los kits de desarrollo comerciales, hay muchos trabajos reportados en la literatura relacionados con el apoyo a la enseñanza de los sistemas embebidos. Kelemen et al presentan diversas herramientas didácticas para la enseñanza de sistemas embebidos basadas en la familia de microcontroladores Basic Atom [3]. Belal et al proponen una metodología basada en proyectos para mejorar la enseñanza de los sistemas embebidos, permitiendo exponer a los estudiantes a problemas del mundo real y dándoles la oportunidad de aplicar lo aprendido en el aula [4].

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