Pues tienes que aprender a trabajar en equipo, a involucrarte en diseño interdisciplinar, a definir y resolver problemas reales..... y todo eso se aprende en este diploma de robots móviles
Es una iniciativa interdepartamental de varios profesores de la escuela, que culmina en el diploma de Sistemas Roboticos Móviles. El diploma consta de cuatro asignaturas de las cuales 2 son de libre elección:
Sistemas robóticos móviles: Programación de robots móviles (6 créditos, primer semestre)
Sistemas robóticos móviles: Sistemas mecatrónicos básicos. Esta asignatura no la tienen que cursar los alumnos que hayan cursado ya la asignatura "Sistemas electrónicos para robots móviles" ya que sería convalidada. (6 créditos, segundo semestre)
El resto de las asignaturas se encuentran descritas en el documento del diploma.
IMPORTANTE: las asignaturas del diploma permiten exceder el número de creditos máximo por curso. Por ello, si tienes problemas de créditos para matricularte en la libre elección del inicio del diplóma, debes solicitar en secretaría la matriculación en el mismo, para que el programa de matriculación permita el exceso de créditos. Esta matriculación no conlleva gasto económico, ni compromiso de continuar.
¿Por qué podría ser útil para mi formación como ingeniero realizar estos cursos de robótica?
En los últimos años ha habido una tendencia a asociar competencias profesionales con la capacidad competitiva de las empresas y países. Entre otros, el economista de Harvard, Reisch [1], hacia hincapié en el impacto económico que tienen las competencias que tienen que ver con el pensamiento abstracto y la creatividad.
Esta tendencia se ha cristalizado en las agencias de acreditación de programas de universidades, o a través de publicaciones de asociaciones profesionales. Desde el punto de vista de la ingeniería existen la Federación Europea de Asociaciones Nacionales de Ingeniería en Europa, y en estados unidos la ABET (Accreditation Board for Engineering and Technolohgy).
Los resultados esperados esenciales en el futuro profesional de un estudiante se basan fundamentalmente en competencias. El desarrollo de competencias requiere un aprendizaje acumulado de trabajo, cursos, experiencia práctica y la superposición de conocimientos que provienen de muchas áreas. Los resultados más importantes que se espera en un ingeniero según la ABET son: primero la capacidad de trabajar en equipos multidisciplinares y segundo la capacidad de definir plantear y resolver problemas reales complicados.
La robótica se puede usar como una herramienta educacional para integrar conocimientos de estudiantes avanzados, una herramienta de motivación para los alumnos recién entrados, y una herramienta que permite desarrollar las principales competencias deseadas en un ingeniero.
Son muchos los artículos que destacan el importante papel que desempeña el desarrollo de robots móviles en el aprendizaje de un estudiante, como por ejemplo [8]--[18]. En resumen, estos artículos destacan que esta disciplina:
Despierta la motivación en el alumno. En [3] se comenta que la actitud del interés por el aprendizaje se crea cuando un estudiante siente curiosidad y motivación. En [8] se hace un estudio de cuáles son las causas que hacen que esta disciplina motive a los alumnos, y se concluye que a los alumnos les motiva en primer lugar el tema, el conocimiento práctico y la posibilidad de aplicar sus ideas, y en segundo lugar el trato del robot como un juego, la posibilidad de demostrar sus habilidades profesionales y la ambición.
Permite el aprendizaje cooperativo en equipos de trabajo, desarrollando la capacidad de trabajar en equipo, tan destacada por la ABET [2]. El trabajo en equipo es una pieza fundamental en el aprendizaje cooperativo, como se describe en Felder, Brent y Russel [4][5][6][7]. Requiere convertir la asignación de grupos, en verdaderos equipos de trabajo. El trabajo cooperativo reporta: mayor persistencia para obtener buena nota, mejor pensamiento analítico, creativo y crítico, un entendimiento profundo del material y mayor motivación.
Promueve el diseño interdisciplinar, ya que es una materia en la que requiere competencias específicas de muchas disciplinas: fundamentalmente mecánica, electrónica, control, electrotecnia e informática.
Desarrolla la capacidad de definir, plantear y resolver problemas reales complicados. Estas capacidades son muy importantes para un ingeniero profesional, según señala la ABET [2].
Hasta ahora se ha estado ofreciendo la asignatura "Sistemas electrónicos para robots móviles", que desaparece a cambio de un conjunto de asignaturas con objetivos más ambiciosos, pero con planteamientos parecidos:
Trabajo en equipo de 4 personas para llevar a cabo los objetivos de la asignatura. En [4] se muestra que 4 personas es el número adecuado para formar un equipo en este tipo de asignaturas.
Los recursos que se le proporciona a cada grupo de alumnos son: un maletín con gran variedad de piezas LEGO, con las que tiene que montar la estructura del robot diseñada, cables, sensores y actuadores integrados en LEGO, tarjetas electrónicas, un miniordenador personal tipo PDA ( o bien control inalámbrico), una fuente de alimentación y varios portabaterías. Aunque LEGO tenga una connotación de juguete, cabe destacar su importancia en la docencia. En la tesis de Fred Martin del MIT [19] se describe la utilidad del LEGO y del desarrollo de robots móviles como herramientas para enseñar ingeniería. En [8] se comenta la necesidad de usar LEGO en los diseños de robots para disminuir el tiempo de desarrollo de los mismos. Son muchísimas las universidades que ya usan LEGO en sus laboratorios de robótica, entre otras se pueden citar [8][20][21][22][23][24].
Referencias
[1] Reich, R. B., The Work of Nations. New York. Vintage Books. 1992.
[2] ABET, 2002, 2nd National Conference on Outcomes Assessment for Program Improvement,
Pittsburgh.
[3] Badrul H. Chowdhury, Learning to Learn. Concepts in a First Power Engineering
Course. IEEE Trans on Power Sytems. Feb 2004. 19 (1): 31.
[4] Russell L., Pimmel, A Practical Approach for Converting Group Assignments
Into Team Projects. IEEE Trans on education. May 2003. 46 (2): 273
[5] R. M. Felder and R. Brent, How to improve teaching quality, Quality Management
Journal. 1999. 6 (4): 9-21.
[6] R. M. Felder, G. N. Felder, E. J. Dietz, A longitudinal study of engineering
student performance and retention. Comparisons with traditionally-taught students.
Journal of Engineering Education. 1998. 87 (4): 469-480.
[7] D. W. Johnson, R. T. Johnson, K. A. Smith, Cooperative learning: Increasing
college faculty instructional productivity. Higher Education. 1991.
[8] Pack D. J., Avanzato R., Ahlgren D. J., Verner I. Fire-Fighting Mobile Robotics
and Interdisciplinary. Design-Comparative Perspectives. IEEE Trans on Education.
Aug 2004. 47 (3): 369.
[9] Ahlgren D., Verner I., Analysis of team learning experiences and educational
outcomes in robotics. 2002 American Society Engineering Education Annu. Conf.,
Montreal, QC, Canada, June 16-19.
[10] Ahlgren D., Verner I., An international view of robotics as an educational
medium. Proc. 2002 Int. Conf. Engineering Education, Manchester, U.K., Aug.
18-22.
[11] Ahlgren D., Verner I., Fire-fighting robot contest: Interdisciplinary design
curricula in college and high school. Journal of Engineering Education. July
2002. 91: 355-360.
[12] Crisman, J. D., System design via small mobile robots. IEEE Transactions
on Education. May 1996. 39 (2): 275-280.
[13] Paulik M. J., Mohan Krishnan, Competition-Motivated Capstone Design Course:
The Result of a Fifteen-Year Evolution. IEEE Trans on Education. Feb 2001. 44
(1): 67
[14] DeVault J. E., A competition-motivated, interdisciplinary design experience.
Proc. 1998 Frontiers Educ. Conf., Nov. 1998.
[15] Hung J. Y. An integrated junior-year laboratory based on an autonomous
mobile robot platform. Proc. 1998 Frontiers Educ. Conf., Nov. 1998.
[16] Gregson P. H., Little T. A., Using contests to teach design to EE juniors.
IEEE Trans. on Education. Aug 1999. 42: 229-232.
[17] Paulik M. J., Krishnan M., An autonomous ground vehicle competition-driven
capstone design course. Proc. 1999 Frontiers Educ. Conf. Nov 1999.
[18] Martin, F., Sargent, R. Learning engineering through robotic design. In
Estes, N., & Thomas, M. (Eds.), Proceedings of the Ninth International Conference
on Technology and Education. 1992. pp: 1191-1193.
[19] Martin, F. Ideal and real systems: A study of notions of control in undergraduates
who design robots. Constructionism in Practice: Designing, Thinking, and Learning
in a Digital World (Yasmin Kafai and Mitchel Resnick, eds.), Lawrence Erlbaum.
1996.
[20] Martin, F. Circuits to Control: Learning Engineering by Designing LEGO
Robots. PhD dissertation, MIT Media Laboratory, June 1994.
[21] Case-Western Reserve University's Egg Hunt LEGO design course. http://www.eecs.cwru.edu/courses/lego375/
[22] Franklyn Turbak, Robbie Berg.wellesley College Robotic design studio course.
A multidisciplinary approach to learning by designing, building and inventing.
http://www.wellesley.edu/Physics/robots/studio.html
[23] A Robot Laboratory for Teaching Artificial Intelligence http://mainline.brynmawr.edu/Robots/ResourceKit/
[24] The Centre for Computer Systems Architecture at Halmstad University in
Sweden Mechatronics and Education. http://www2.hh.se/staff/bjorn/robotcomp.html