(1) Universidad de Granma, Cuba Facultad Ingeniería, Departamento de CIENCIAS TÉCNICAS Correo electrónico: (2)

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1 EDU084 DISEÑO DE UN MODELO DIDÁCTICO PARA LA APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADORA EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA- APRENDIZAJE DEL DIBUJO TÉCNICO EN LA CARRERA MECANIZACIÓN AGROPECUARIA. ALVAREZ CABRALES, Alexis (1); ESTRADA CINGUALBRES, Reynaldo Juan (2) (1) Universidad de Granma, Cuba Facultad Ingeniería, Departamento de CIENCIAS TÉCNICAS Correo electrónico: (2) Universidad de Granma, Cuba Facultad Ingeniería, Departamento de CIENCIAS TÉCNICAS Correo electrónico: RESUMEN Dentro del marco de la enseñanza del Dibujo Técnico, el empleo de los sistemas de Diseño Asistido por Computadora (CAD) y las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) se están imponiendo a través de nuevas herramientas y de los cambios metodológicos que ofrecen, siendo las más significativas las aplicaciones multimedia, paquetes específicos de software, aulas virtuales, Internet y sus diferentes recursos, correo electrónico, entre otras. El objetivo de la investigación, es el diseño de un Modelo Didáctico con carácter holístico para la aplicación de los software de Diseño Asistido por Computadora, en la enseñanza del Dibujo en la carrera Mecanización Agropecuaria de la Universidad de Granma. Palabras clave: Modelo Didáctico, Enseñanza Aprendizaje, Dibujo Técnico, CAD, TIC. ABSTRACT Within the frame of Technical Drawing teaching the use of Computer Aided Design (CAD) systems and the Information and Communications Technologies ( TIC ) are imposing through new tools and methodologies changes that they offer, being the more significant the CD-ROM applications, specific software, virtual classrooms, Internet and his different resources, , among others. The objective of this investigation is the design of one Didactic Model with holistic character for the application of the Computer Aided Design software, in the teaching of the Technical Drawing to the Mechanization students at the Granma's University. Key words: Didactic Model, Teaching - Learning, Technical Drawing, CAD, TIC.

2 Grupo temático: Informática en la Educación Superior, Gestión académica y administrativa.

3 1. Introducción La introducción de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC), es un tema con una importancia incalculable tanto en el presente como en el futuro de la sociedad. Su implementación dentro del proceso docente educativo constituyendo un verdadero desafío para la educación universitaria, al tener en cuenta que, cada día, la informática, tal y como fuera una red que ampliara sus dimensiones hacia todas partes, se extiende con más fuerzas en todas las ramas de la ciencia y la técnica. Nuestro país, no obstante las limitaciones de recursos, realiza grandes esfuerzos por mantenerse al margen del desarrollo que los sistemas computarizados alcanzan en el mundo, introduciendo estos adelantos en diferentes esferas, obteniendo resultados satisfactorios en muchas de ellas, tal es el caso de la rama de perfiles técnicos que por sus características, necesita como forma de expresión el dibujo y dentro de él la representación gráfica, representación que refiere los diferentes elementos que en ella se encuentren o intervengan. Siendo palpable el avance científico técnico en el campo del diseño asistido por computadoras CAD 1. Estos sistemas se extienden cada vez más por todos el país llegando hoy hasta los departamentos de proyecto de las diferentes empresas demostrando la eficiencia y la calidad de sus resultados. Su campo de acción como sendero inevitable al desarrollo, abarca cada día más las ramas técnicas, aportando soluciones a procesos como: representación, diseño, análisis y fabricación de elementos en sentido general. 2. Tendencias en la aplicación de las TIC en el Dibujo Técnico de la Carrera Mecanización Agropecuaria. La disciplina Dibujo Técnico, que se imparte en la carrera Mecanización Agropecuaria de la Universidad de Granma, constituye un elemento fundamental en la formación del ingeniero en Mecanización Agropecuaria, pues da lugar a una de las vías de comunicación esencial del ingeniero, el lenguaje gráfico. En ella, se desarrolla la capacidad de crear modelos a partir de información frecuentemente incompleta e imprecisa, permitiendo a partir de la síntesis creativa, lograr en el proceso mental, la posibilidad de elaborar y acomodar alternativas gráficas para la solución de problemas, sobre todo en los procesos de diseño. El dibujo, tiene una gran incidencia en el desarrollo de la creatividad del estudiante y el futuro profesional, capacitándolo para los procesos conceptuales del pensamiento no verbal, que requieren por lo menos de un fragmento mental gráfico del objeto para que puedan ser activados en cada momento; a la vez contribuye al desarrollo del pensamiento lógico, permitiendo interpretar y/o confeccionar la documentación gráfica de los proyectos. A la vez, el modelo del profesional de la Mecanización Agropecuaria, establece entre las herramientas ingenieriles el empleo de los software CAD, por lo cual, la preparación que recibe el estudiante en esta rama del saber, sirve de basamento para las disciplinas 1 CAD Siglas en Ingles que significan. Diseño Asistido por Computadora.

4 Mecánica Aplicada, Tecnología, Maquinaria Agropecuaria, Explotación de la Maquinaria, Mecanización Agropecuaria, la Principal Integradora, entre otras, pero a la vez, el conjunto de conocimientos, habilidades y valores, que en la disciplina están presente, les proporciona un horizonte cultural que les posibilita un mejor desempeño en la vida profesional. En la actualidad, distintos autores manifiestan una preocupación creciente sobre la incidencia que poseen los software de CAD que recibe el estudiante en las carreras de ingeniería que influyen en su formación general e integral. Consultas efectuadas a los informes de investigación realizados por docentes nacionales muestran que la problemática en el empleo de los software de CAD de los estudiantes en carreras de ingeniería ha sido tratada desde diferentes vertientes; tal es el caso de M. Lazo de la Vega (2002) 2, que abordó la problemática de cómo contribuir al perfeccionamiento del proceso de enseñanza aprendizaje de problemas en la asignatura Geometría Descriptiva, que se imparte en la carrera de Ingeniería Mecánica en Cuba; M. Santana (2002) 3, elaboró una alternativa didáctica para contribuir al desarrollo de la representación de la proyección ortogonal en los dibujos técnicos; R. Estrada (2002) 4, enfoca las dificultades que existen en la disciplina desde la óptica de insuficiencias en la formación de la cultura gráfica ingenieril y alerta sobre la fragmentación que se ha llevado a cabo en los métodos de representación gráfica al verlos indistintamente en dibujo a mano alzada, con instrumentos y por computadoras; C. Morciego (2001) 5, aborda la formación posgraduada en ingeniería gráfica, partiendo de que en el país no se dispone de un sistema de formación posgraduada en Ingeniería Gráfica dentro del área de Expresión Gráfica en la ingeniería, diseñado sobre bases científicas y que responda a la demanda social, con un adecuado nivel de aseguramiento de la calidad; así como la investigación desarrollada por A. Suárez (2002) 6, que no obstante enmarcarse en la enseñanza media aportó importantes consideraciones relacionadas con el desarrollo de habilidades para la interpretación y la representación en el Dibujo Básico de la Escuela Media cubana. En el contexto internacional, muchos trabajos abordan la problemática de la enseñanza del Dibujo Técnico desde distintos puntos de vista luego de la eliminación de la Geometría Descriptiva y la reducción de los fondos de tiempos, tales son los casos de D. Marín (1997) 7, F. Bermúdez (1997) 8, J. Albisua, (1998) 9, I. Ferreiro, (2000) 10, todos en España; J. Romao (2001) 11, K. Pinto (2001) 12, C. Batista (2002) 13, en Brasil. 2 Lazo de la Vega, M. Estrategia Didáctica para la resolución de problemas de Geometría Descriptiva en la carrera de Ingeniería Mecánica en Cuba. Tesis en opción al Título de Doctor en Pedagogía Ciudad de La Habana. 3 Santana, M. Una alternativa didáctica para contribuir al desarrollo de la representación de la proyección ortogonal en los dibujos técnicos. Tesis en opción al Título de Master en Ciencias de la Educación La Habana. 4 Estrada, R. (2003A).Una estrategia curricular para el desarrollo de la Cultura Gráfica del Mecanizador Agropecuario cubano. En Memorias de METÁNICA/03. Palacio de las Convenciones. ISSN O Ciudad La Habana,. p Morciego, C. La formación posgraduada en ingeniería gráfica. Tesis en opción al Título de Master en Ciencias de la Educación Camaguey. 6 Suárez, A. El desarrollo de habilidades para la interpretación y la representación en el Dibujo Básico de la Escuela Media. Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Pedagogía Santiago de Cuba. 7 Marín, D. Entorno CAD. Problemas docentes durante la iniciación al diseño asistido por computador. EGRAF/97. Bilbao- España IX INTERNATIONAL CONGRESS OF GRAPHICS ENGINEERING. 4,5,6 Junio.

5 Pudiéndose sintetizar de sus ideas expresadas que: En la introducción de los sistemas de dibujo asistido por computadoras en el proceso docente educativo que desarrollan las asignaturas y disciplinas gráficas, no se han tenido en cuenta las frecuentes y prolongadas sesiones de trabajo a las que deben dedicarse los estudiantes debido al insuficiente estudio sobre la rentabilidad de su aplicación por parte de los docentes. Los diseños curriculares de las disciplinas gráficas, identifican a la gráfica por computadoras como un nuevo tipo de Dibujo, lo que favorece la repetición de contenidos, y en muchas ocasiones se extrapola la forma de enseñanza utilizada en los salones de dibujo con instrumentos manuales tradicionales. La enseñanza de estos software, en ocasiones, tan solo se limitan seguir las instrucciones de los tutoriales contenidos en la ayuda de los mismos. Como resultado de la experiencia pedagógica acumulada, y los resultados del diagnóstico obtenido a través de la aplicación de métodos e instrumentos de investigación científica en el proceso de formación del Ingeniero en Mecanización Agropecuaria y en especial en lo que respecta a su formación gráfica se ha podido constatar que existen grandes problemas en la utilización de las TIC en la aplicación de los sistemas de Diseño Asistido por Computadora como parte del proceso de enseñanza aprendizaje del Dibujo Técnico en la carrera Mecanización Agropecuaria de la Universidad de Granma. Entre los criterios obtenidos de graduados y especialistas de la producción relacionados con la mecanización agropecuaria, que se manifiestan insatisfacciones principalmente relacionadas con la preparación recibida en el empleo de los software de CAD, así como en la incapacidad de pode insertarse en investigaciones de diseño de máquinas agrícolas, al no disponer al menos de una base elemental del empleo de los software de CAD, revelando poco conocimiento y dominio de estas herramienta de diseño, para resolver problemas de ingeniería. De estas consideraciones se infiere como dificultad que las potencialidades formativas de las TIC en la disciplina Dibujo Técnico, no son aprovechadas plenamente para contribuir a la formación de conocimientos, habilidades y valores en los estudiantes para que estén capacitados para enfrentarse a las condiciones actuales de los procesos tecnológicos y biotecnológicos de la producción agropecuaria, precisándose de un Modelo Didáctico basado la aplicación de los sistemas de Diseño Asistido por Computadora (CAD) en el proceso de enseñanza aprendizaje de la disciplina. 8 Bermúdez, F., Marqués Calvo J., Morón Tarifa M. (1997) Povill Cartoixà D.EXPRESION GRAFICA: CIENCIA O FICCCION? EGRAF/97. Bilbao-España. IX INTERNATIONAL CONGRESS OF GRAPHICS ENGINEERING. 4,5,6 Junio. 9 Albisua, J. Estrategias en la enseñanza del dibujo para diseñar con herramientas de CAD. EGRAF/2000. Málaga-España. X INTERNATIONAL CONGRESS OF GRAPHICS ENGINEERING. 3,4,5 Junio. 10 Ferreiro, I. Proyecto Docente. EGRAF/2000. Málaga-España X INTERNATIONAL CONGRESS OF GRAPHICS ENGINEERING. 3,4,5 Junio. 11 Romao, J. Mondrian e De Stjil: a Geometría como utopia. EDUCACAO GRÁFICA. SIN Elaborada por UNESP- BAURU. Brasil p Pinto, K. Apreender, críar, encinar: reflexáo sobre uma aproximacáo possível, concepcao arquitetónica e ciencias da cognicao. EDUCACAO GRÁFICA. SIN Elaborada por UNESP-BAURU. Brasil p: Batista, C. A revolucao da informacao visual na era digital. EDUCACAO GRÁFICA. SIN Elaborada por UNESP- BAURU. Brasil p:

6 El análisis realizado, nos permite declarar como problema científico: Cómo contribuir a solucionar las insuficiencias que presentan los estudiantes de la carrera de Mecanización Agropecuaria de la Universidad de Granma en el aprendizaje y aplicación de los sistemas de Diseño Asistido por Computadora? Esta problemática nos permite enmarcar su objeto de estudio, en el proceso de enseñanza aprendizaje de los software CAD en la asignatura Dibujo Técnico, en los estudiantes de la carrera Mecanización Agropecuaria de la Universidad de Granma. El objetivo de la investigación, es el diseño de un Modelo Didáctico con carácter holístico para la aplicación de los software de Diseño Asistido por Computadora, en la enseñanza del Dibujo Técnico en la carrera Mecanización Agropecuaria de la Universidad de Granma. El campo de acción, el uso de las TIC caracterizado por los sistemas CAD en el proceso de enseñanza del Dibujo Técnico en la carrera de Mecanización Agropecuaria. Planteándose como hipótesis, se puede contribuir a reducir las insuficiencias que se manifiestan en el proceso de enseñanza-aprendizaje de los software CAD en la disciplina Dibujo Técnico de la carrera de Mecanización Agropecuaria si se elabora un Modelo Didáctico con carácter holístico que integre los distintos métodos de representación gráfica. Entre las principales tareas de investigación llevadas a cabo se encuentran: 1. Realizar una investigación sobre los antecedentes históricos y tendencias en la aplicación de las TIC en la enseñanza del Dibujo Técnico en la carrera Mecanización Agropecuaria. 2. Realizar una descripción de las tendencias y características generales de los software CAD más utilizados actualmente, que identifique los métodos empleados en el proceso de enseñanza aprendizaje de los mismos. 3. Caracterizar el desarrollo histórico de los sistemas CAD en la UdG, en un contexto filosófico, psicológico, pedagógico y tecnológico. 4. Proponer las técnicas que formen una Cultura Gráfica Ingenieríl, aumentando la creatividad y calidad de la expresión gráfica en los diseños. 5. Diseñar un Modelo Didáctico para la aplicación de los sistemas de Diseño Asistido por Computadora (CAD). 6. Valorar el modelo didáctico. El aporte práctico está dado en que la investigación brinda una Modelo Didáctico que contribuye al perfeccionamiento del proceso de enseñanza aprendizaje de la disciplina Dibujo Técnico, posibilitando la formación y desarrollo de conocimientos, habilidades y valores para la aplicación de los software de CAD. La actualidad del tema se vincula al interés de la sociedad y el Estado cubano, el Ministerio de Educación Superior y las universidades de formar un profesional culto, capaz de resolver los problemas esenciales de su profesión, fomentando a la vez, la introducción y aplicación de las Tecnologías de la Información y Comunicaciones representadas especialmente por los sistemas CAD.

7 La novedad científica se expresa en que por primera vez se diseña un Modelo Didáctico para la aplicación de los sistemas CAD, con carácter holístico en la carrera Mecanización Agropecuaria. 3. Conclusiones Adaptar los métodos didácticos tradicionales al estado del arte de las nuevas tecnologías, conocidas como TIC, es una necesidad, tanto por fomentar entre los alumnos su conocimiento; como por la versatilidad y flexibilidad que su utilización proporciona en la enseñanza del Dibujo Técnico, y de los sistemas CAD. Esta flexibilidad abarca dos aspectos: los contenidos, y la logística necesaria para la formación. En este último se destaca, como es evidente, que la enseñanza no presencial, no sujeta pues, a las limitaciones de los horarios y de la localización física, y la misma está adquiriendo cada vez más relevancia; las TIC están orientadas fundamentalmente en esta línea. De otra parte, la velocidad y los cambios cada vez más frecuentes en la técnica, y en particular en las tecnologías gráficas, de cuya difusión y enseñanza nos ocupamos; obligan a todos a utilizar medios que faciliten esta flexibilidad y la actualización continua de los contenidos que la sociedad demanda. El trabajo descrito es un ejemplo claro, llevado a la práctica, de la utilización de las TIC y por ende, de la nuevos métodos y modelos que, para la enseñanza del Dibujo Técnico y de los sistemas CAD, se van claramente a imponer en un horizonte muy cercano. 4. Desarrollos futuros Este Modelo Didáctico para la aplicación de los sistemas de Diseño Asistido por Computadora en el proceso de enseñanza-aprendizaje del Dibujo Técnico en la carrera Mecanización Agropecuaria, constituye el tema de Maestría del autor, el mismo prevé la implementación del Modelo Didáctico como herramienta docente, mediante su estructuración e integración informática, basada en una Multimedia creada al efecto. 5. Referencias bibliográficas 1. Andel. F. et al. (1999) Proyecto de informatización de la UDG. Trabajo de Diploma. Universidad de Granma. Bayamo. P7. 2. Antaki, I. (1995): Crisis de la escuela, crisis de la ciencia. Revista Expresión académica. La UAM. México. 3. Albisua, J. (1998). Estrategias en la enseñanza del dibujo para diseñar con herramientas de cad. Málaga-España. IX INTERNATIONAL CONGRESS OF GRAPHICS ENGINEERING. 3,4,5 Junio. 4. Autodesk (2003). Inventor. Getting Started. Septiembre Autodesk (2003). Mechanical Desktop. User s Guide 2004 DX. Octubre Autodesk, inc (1999). Manual de aprendizaje de Mechanical Desktop. Septiembre Neuchâtel Suiza

8 7. Batista, C. (2002). A revolucao da informacao visual na era digital. EDUCACAO GRÁFICA. SIN Elaborada por UNESP-BAURU. Brasil. p: Bermúdez, F., Marqués Calvo J., Morón Tarifa M. (1997). Povill Cartoixà D.EXPRESION GRAFICA: CIENCIA O FICCCION? EGRAF/97. Bilbao-España. IX INTERNATIONAL CONGRESS OF GRAPHICS ENGINEERING. 4,5,6 Junio. 9. Ferreiro, I. (1997). Proyecto Docente. EGRAF/97. Bilbao-España IX INTERNATIONAL CONGRESS OF GRAPHICS ENGINEERING. 3,4,5 Junio. 10. Cruz, Peña, Y. (2004). Digitalización de la representación gráfica del Sistema de Transmisión Mecánica (STM) de la Multilabradora UDG-3, Diccionario Enciclopédico Color. Compact Océano. Imprime Rivadeneyva, S.A. p. 303, El diseño asistido por ordenador. De la mesa de dibujo a la pantalla. Disponible en: Estrada. R. (2000). Diseño Asistido por Ordenador. Disponible en: o técnico/cad notas 14..Estrada. R. (2001). Estrategia curricular para la formación de la Cultura Gráfica ingenieril en la carrera de Mecanización Agropecuaria. CD-ROM IV Taller internacional de educación técnica y profesional. Instituto Superior Pedagógico. Frank País García. Santiago de cuba. 15. Estrada, R. (2002). Tendencias en la Educación Superior en América Latina. En Revista Electrónica Pedagogía Universitaria SIN Vol.VII, No. 3. p Estrada, R. (2003A).Una estrategia curricular para el desarrollo de la Cultura Gráfica del Mecanizador Agropecuario cubano. En Memorias de METÁNICA/03. Palacio de las Convenciones. ISSN O Ciudad La Habana,. p Estrada, R. (2003B). Retos en la enseñanza del Dibujo Técnico en el siglo XXI. Conferencia impartida por Reynaldo Estrada C. en AGROMEC/03. CEMA. UNAH. Material Impreso. p Estrada. R. (2004). Una estrategia curricular para el desarrollo de la cultura gráfica ingenieril en la carrera Mecanización Agropecuaria en Cuba. CD-ROM Congreso Internacional. Universidad Ferreiro, I. Proyecto Docente. EGRAF/2000. Málaga-España X INTERNATIONAL CONGRESS OF GRAPHICS ENGINEERING. 3,4,5 Junio. 20. Frascara Jorge (1996), Diseño Gráfico y Comunicación, Buenos Aires, Infinito, 5ta Edic. 21. Fuentes, H. (1998). Modelo Holístico Configuracional de la Didáctica. CEES, Manuel, F. Gran. Material Impreso. Universidad de Oriente. Santiago de Cuba.p.5,29,30, Gasparini, Claudio (2006) Instrumentos Y Metodos En La Enseñanza De Los Sistemas Cad, Disponible en s/gasparini.html 23. González Ruiz Guillermo (1994), Estudio de diseño sobre la construcción de las ideas y su aplicación a la realidad, Buenos Aires, Emecá, 2da Edic 24. Ignacio. (2002). Generalidades sobre el CAD. Disponible en:

9 25. Marin, D. (1997). Entorno CAD. Problemas docentes durante la iniciación al diseño asistido por computador. EGRAF/97. Bilbao-España IX INTERNATIONAL CONGRESS OF GRAPHICS ENGINEERING. 4,5,6 Junio. 26. Mauer, Mario, M2 (2004). Consultoría. Algunos apuntes sobre el CAD en los últimos años. 27. Morciego, C. La formación posgraduada en ingeniería gráfica. Tesis en opción al Título de Master en Ciencias de la Educación Camaguey. 28. Ladrón de Guevara, I, 1997: Uso y evolución de procedimientos geométricos en la construcción de armaduras de maderas. EGRAF/97. Bilbao-España IX INTERNATIONAL CONGRESS OF GRAPHICS ENGINEERING. 4,5,6 Junio.p Perdomo, D. (1996). Diseño Curricular para la carrera Mecánica de Cuba. Tesis en opción al Título de Doctor en Ciencias Técnicas. ISPJAE. p Pinto, K. (2001): Apreender, críar, encinar: reflexáo sobre uma aproximacáo possível, concepcao arquitetónica e ciencias da cognicao. EDUCACAO GRÁFICA. SIN Elaborada por UNESP-BAURU. Brasil. P: Romao, J. (2001). Mondrian e De Stjil: a Geometría como utopia. EDUCACAO GRÁFICA. SIN Elaborada por UNESP-BAURU. Brasil. p Santana, M. Una alternativa didáctica para contribuir al desarrollo de la representación de la proyección ortogonal en los dibujos técnicos. Tesis en opción al Título de Master en Ciencias de la Educación La Habana. 33. Suárez, A. El desarrollo de habilidades para la interpretación y la representación en el Dibujo Básico de la Escuela Media. Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Pedagogía Santiago de Cuba.