Antecedentes del estudio

Los estudios que se presentan son del tipo antecedentes de campo, es decir, las investigaciones son de tipo experimental y se realizaron con sujetos donde se recaudan datos numéricos o información descriptiva. Asimismo, están relacionados a los microcontroladores y su aprendizaje, basado en proyectos que en algunos casos se utiliza la robótica como base para formular el proyecto, y, en otros, se puede optar por las diversas ramas de la electrónica, como son telecomunicaciones, instrumentación, electrónica digital, procesamiento digital de señales, etc.

^{Najid, Ridzwan y Tee (2018}) realizaron una investigación teniendo por finalidad observar la implementación del aprendizaje basado en problemas (ABP) en el campo de la ingeniería para promover el aprendizaje permanente en la transmisión de conocimientos. Indican que normalmente el método de aprendizaje practicado para la materia de Microcontrolador se realiza mediante los manuales y libros de texto correspondientes, haciendo que los estudiantes memoricen los términos técnicos difíciles, generando que descuidan el propósito real de los términos usados en la materia de Microcontrolador. Analizaron la literatura de otros autores que emplean el ABP de los cuales resumen que es un método eficaz de aprendizaje en ingeniería y campos técnicos; asimismo, enfatizan características de aprendizaje basadas en situaciones del mundo real. De esta manera, los estudiantes tienen la oportunidad de formarse para aprender técnicas de autoaprendizaje que son elementos importantes para su futura carrera. Adicionalmente, pueden mejorar sus resultados de aprendizaje mediante el trabajo en equipo y fomentar la confianza mediante actividades realizadas en el aula. Se deduce que el método ABP puede producir alumnos más motivados, construir una comprensión más profunda del mundo real, fomentar el autoaprendizaje, mejorar el pensamiento crítico, desarrollar habilidades cognitivas, mejorar las habilidades de resolución de problemas, trabajo en equipo y habilidades de comunicación. En conclusión, afirman que el ABP es un método de aprendizaje que puede nutrir el interés de los estudiantes en el aprendizaje de la ingeniería de una manera más interesante y eficaz.

^{Cruz (2017}) realizó una investigación con el objetivo de desarrollar competencias profesionales en los estudiantes de ingeniería mecánica aplicando como estrategia docente el ABP. Metodológicamente, se basó en aspectos cualitativos observando a los estudiantes durante el desarrollo del proyecto, por otra parte, la población estuvo constituida por 36 estudiantes de la asignatura de Electrónica Digital Aplicada a quienes se les aplicaron los instrumentos de recolección de datos que fueron la observación y rúbricas de evaluación, también se indica que la investigación se realizó en cinco fases: análisis de la asignatura, diseño del proyecto, implementación del proyecto, análisis de datos y redacción del informe final. Como resultados se muestra que un 77,78% de la población estudiantes logró desarrollar elementos cognitivos y el 22,22% tiene un nivel autónomo mínimo para la investigación; con respecto al nivel de dominio estratégico, el 77,78% alcanzó este nivel mediante las actividades planteadas en el ABP. Finalmente, el investigador concluye afirmando que el diseño y aplicación de la metodología de ABP favorece en los estudiantes el desarrollo de competencias profesionales establecidas en el programa de Electrónica Digital Aplicada; asimismo, el estudiante, mediante la implementación del proyecto, construyó su conocimiento al relacionar la aplicación con los temas de la asignatura.

^{Sababha, Alqudah, Abualbasal y AlQaralleh (2016}) efectuaron un estudio cuyo objetivo fue aplicar el aprendizaje basado en proyectos para mejorar la enseñanza del curso de Sistemas Integrados en PSUT (Princess Sumaya University for Technology). La población estuvo constituida por los 41 estudiantes de la clase en el semestre de otoño de 2013. Como instrumento, se utilizó una encuesta donde respondieron a seis preguntas principales, las cuales tenían como fin medir los beneficios obtenidos por los estudiantes a través de la experiencia de los proyectos. Se pidió que dieran a cada pregunta una clasificación en una escala de 0 a 5, donde 5 significaba «totalmente de acuerdo». De los resultados de la encuesta realizada a los estudiantes, un 97,5% afirma que el proyecto ha reforzado los conceptos aprendidos en la clase, 90,2% estaban de acuerdo en que el aprendizaje basado en proyectos aumentaba su interés por la ingeniería eléctrica, 92,7% indica que el interés por los sistemas integrados se elevó mediante el aprendizaje basado en proyectos, 93,7% concuerda que tener un problema de la vida real en el proyecto lo hizo más interesante, 80,5% de los estudiantes estaban de acuerdo en que trabajar en el proyecto con su grupo aumentaba sus capacidades de trabajo en equipo, y el 94,1% indicó que el proyecto merecía su tiempo y esfuerzo. Finalmente, concluyeron que este método de ABP en la enseñanza del curso ha contribuido a salvar la brecha entre la enseñanza teórica de ingeniería eléctrica y el mundo real. Los comentarios de los estudiantes confirmaron la eficacia del método presentado para mejorar la comprensión y la capacidad de ellos en la aplicación de conceptos de diseño de sistemas integrados para resolver problemas de ingeniería en el mundo real.

^{Díaz, Jeraldo y Tapia (2013}) desarrollaron un estudio descriptivo con el objetivo de integrar emisores de luz, de sonidos y sensores, basados en un programa para microcontroladores que permita registrar datos o emitir información para dar cuenta de fenómenos y diseñar estrategias didácticas basadas en el enfoque ciencia, tecnología y sociedad (CTS) y en la enseñanza de las ciencias basada en la indagación (ECBI) para el estudio de la física en Educación Media. La muestra está conformada por los estudiantes del seminario y el instrumento utilizado fue las escalas de apreciación. De los resultados obtenidos, a nivel general, se señalan que todas las guías fueron aprobadas por los docentes que las evaluaron. Finalmente, concluyen que, partiendo de la opinión entregada por los docentes, se puede reafirmar algunos criterios adoptados en la elaboración de los manuales y guías orientadas al profesor, reconociendo que el uso de estos componentes como emisores y sensores es una propuesta integradora e innovadoras de las habilidades de pensamiento, y acercando situaciones científicas cotidianas al lenguaje de las y los estudiantes. Sin embargo, hay que resaltar que algunas guías deberán ser modificadas para lograr una mejora de los porcentajes de aprobación en el material elaborado. Con respecto a las preguntas que se plantearon al inicio de este seminario, señalan que la forma en que se puede incorporar el uso de microcontroladores y sensores en la enseñanza de la física es mediante la experimentación con el uso de la secuencia indagatoria ECBI.

^{Cifuentes (2011}) realizó una investigación descriptiva donde busca identificar las didácticas y enfoques pedagógicos que emplean los docentes de las universidades Militar Nueva Granada y Nacional de Colombia para la enseñanza de los microcontroladores, para ello, estudió 22 estudiantes pertenecientes a la Universidad Nacional y a 35 de la Universidad Militar para un total de 57, para realizar el estudio se utilizó como instrumento la encuesta. El estudio reveló que tanto los proyectos como su aplicación para la solución de problemas son de gran importancia y concluyó afirmando que los proyectos que solucionan problemas en la vida real son un excelente estímulo tanto para alumnos como profesores al momento de generar aprendizaje significativo y todo esto relacionado con los microcontroladores.

^{Arias, Rodríguez, Lamar, Linera y Hernando (2010}) realizaron una investigación descriptiva y plantearon las prácticas de una asignatura de diseño digital, basado en un microcontrolador desde la perspectiva del aprendizaje basado en problemas. La muestra que utilizaron fue de 100 estudiantes pertenecientes a la Universidad de Oviedo en España, y como instrumento usaron el test y evaluaciones, de los cuales al obtener los resultados afirman que es posible que exista una relación entre el grado de dedicación a las prácticas y la nota general obtenida en el curso. Asimismo, la dinámica del ABP presenta resultados buenos no solo cuando el proyecto que se plantea a los alumnos es de gran complejidad y único, sino también cuando se plantean numerosos proyectos de menor relevancia centrados en temas específicos de la asignatura; sin embargo, es de vital importancia en este caso reducir el tamaño de los integrantes de trabajo para evitar que estudiantes pasivos aparezcan.

^{Oliver, Toledo, Pujol, Sorribes y Valderrama (2009}) hicieron un estudio descriptivo con el objetivo de presentar un mecanismo vertebrado basado en ABP en robótica aplicado a las materias de hardware y software para los estudiantes en los primeros cursos de la ingeniería informática. La muestra estuvo conformada por los alumnos de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria y l’Escola Tècnica en Informàtica de Sabadell. El instrumento utilizado fue Programa de ABP y, de los resultados, se lograron implementar el ABP con conocimientos y competencias previstas del ABP con robótica en primer curso de informática. Por último, señalan que las ventajas que ofrece el desarrollo de un ABP adecuado a los estudiantes de los primeros cursos serán el trabajo para desarrollar un proyecto común que les permita interactuar en cada etapa, unificar los conocimientos de hardware y software, introducir las etapas de programación iniciando desde un lenguaje ensamblador hasta llegar a desarrollar aplicaciones complejas en lenguajes de alto nivel, comprender en qué consiste la programación en tiempo real, y así el estudiante entiende los aspectos de ingeniería (2009, p. 5).

^{Macías-Guarasa, Montero, San-Segundo, Araujo y Nieto-Taladriz (2006}) efectuaron un estudio con un enfoque para diseñar currículos de sistemas electrónicos y, de esta manera, hacer que la electrónica sea más atractiva para los estudiantes. El enfoque que proponen se basa en el desarrollo de proyectos multidisciplinarios utilizando el aprendizaje basado en proyectos y estrategia para aumentar el atractivo del currículo. La estructura curricular consta de ocho cursos: cuatro cursos teóricos y cuatro cursos de ABP (incluyendo una tesis de Maestría obligatoria). En los cursos de aprendizaje basado en proyectos los estudiantes, trabajando juntos en grupos, desarrollaron sistemas multidisciplinarios, que se vuelven cada vez más complejos. Afirman que el currículo fue evaluado con éxito durante los últimos cuatro años académicos; asimismo, los estudiantes han aumentado su interés por la electrónica y han dado a los cursos un grado medio de más del 71% para todas las evaluaciones de cursos de ABP, los cuales fueron obtenidos con el instrumento de la encuesta. A su vez, adquirieron nuevas habilidades y muy buenos resultados académicos: la nota promedio fue de más del 74% para todos los cursos de ABP. Un resultado importante que se debe resaltar de esta investigación es que todos los estudiantes han desarrollado sistemas electrónicos más complejos y sofisticados. Por último, señalan que el enfoque para diseñar currículos de sistemas electrónicos, empleando el aprendizaje basado en proyectos, hacen que la electrónica sea más atractiva para los estudiantes.

Bases teóricas

Microrrobótica

Es parte de la ingeniería robótica, la cual comprende desde la micromanipulación de objetos que se encuentran en rangos de milímetros a micras hasta el diseño y elaboración de microrrobots autónomos. Actualmente, existen diversas maneras de describir y definir a un microrrobot, así como sus características. Asumiendo que se trata de un sistema de reducidas dimensiones, es importante conocer el concepto de este para entender lo que es un microrrobot (^{Olivares, 2011}).

^{Romero, Angulo y Angulo (2006}) indican que la microrrobótica es una tecnología actual que se centra en la aplicación de pequeños robots móviles o microbots que previamente son programados y dotados de los correspondientes sensores y actuadores para resolver, de modo optimizado, diversas tareas, tales como vigilar, limpiar, explorar, etc.

Un microrrobot es un robot móvil programable de dimensiones pequeñas que realiza tareas sencillas, está conformado por un microcontrolador que se encarga de gobernar todos sus movimientos y, según el trabajo encomendado, ejecuta un programa. Asimismo, consta de entradas y salidas de información para los actuadores (Microsystems Engineering, 2005).

Fuente: Microsystems Engineering (2005)

Figura 1 Microrrobot Home Boe-bot. Ingeniería de Microsistemas Programados S.L. 

Está constituido de los siguientes elementos:

1. Estructura mecánica que actúa de soporte para los componentes.

2. Motores acondicionados junto con ruedas

3. Sensores que recogen información del entorno de variables como temperatura, luz, presencia de obstáculo, etc.

4. Actuadores como altavoz, motor, LED, display, zumbador, etc.

5. Tarjeta de control que contiene al microcontrolador y su programa de instrucciones, el cual se encarga de darle funcionabilidad a todo el sistema del microrrobot.

El microcontrolador

^{Reyes (2008}) afirma que el microcontrolador es un circuito integrado que posee un su interior una arquitectura similar a la de un computador, como memorias RAM, EEPROM, CPU y periféricos de entrada y salida o también llamados I/O.

Un microcontrolador recién salido de fábrica no ejecutará ninguna tarea. Este deberá ser programado para realizar desde un pequeño encendido de un foco led hasta un sistema avanzado de control de un robot. Tiene la capacidad de reemplazar una gran cantidad de circuitos lógicos como compuertas AND, OR, NOT, NAND, temporizadores, decodificadores, conversores A/D - D/A, etc., simplificando el diseño a una placa de circuito impreso (PCB, por sus siglas en inglés) de reducida dimensión y pocos componentes. Arquitectura Interna: Los microcontroladores poseen la mayoría de componentes de un computador, no obstante, se diferencian en que estos cuentan con características fijas que no se alteran ^{Reyes (2008}).

Fuente: Microchip, s.f.

Figura 2 PIC 16F876A 

Partes principales de un microcontrolador

Las partes principales de la arquitectura interna de un microcontrolador son las siguientes:

Procesador. Debido a que es necesario obtener excelentes rendimientos en el procesamiento de las instrucciones, esto ha conllevado a la migración de procesadores de arquitectura tradicional tipo Von Neumann (ver Figura 3) a una arquitectura Harvard (ver Figura 4); esta última se caracteriza y diferencia, porque la CPU se conectaba con una única memoria donde se almacenan tanto datos como instrucciones mediante un sistema de buses (^{Angulo y Angulo, 2003}).

Fuente: ^{Reyes, 2008}.

Figura 3 Arquitectura de Von Neuman 

La memoria Harvard consiste en tener dos memorias de forma independiente: la de datos y la de instrucciones. Cada una de ellas cuenta con su propio sistema de buses de acceso, en consecuencia, esta característica dual nos permite generar el paralelismo y proporciona el acondicionamiento del tamaño de las palabras y los buses a los requerimientos específicos de las instrucciones y de los datos; sin embargo, la cantidad de cada memoria es difiere entre ellas (^{Romero, Angulo y Angulo, 2006}).

Fuente: ^{Reyes, 2008}

Figura 4 Arquitectura Harvard 

^{Romero, Angulo y Angulo (2006}) afirman que, en la actualidad, la mayoría de procesadores están conformados por una arquitectura tipo RISC (computadoras de juego de instrucciones reducido). Esta arquitectura se caracteriza por tener un repertorio de instrucciones máquina reducida y pequeña, de tal manera que el mayor conjunto de instrucciones que se logrará ejecutar es un ciclo de instrucción.

b)Memoria no volátil para contener el programa. Los microcontroladores están diseñados con el fin de que almacenen, en su memoria de programación, las instrucciones del programa de control, no se permite usar memorias externas para ampliar y como se ejecutará siempre el mismo programa debe estar grabado de manera permanente (^{Angulo y Angulo, 2003}).

c)Memoria de lectura y escritura para guardar datos. Información que procesan los programas varía continuamente, y por lo que se requiere que la memoria que los contiene debe ser de lectura y escritura, la memoria RAM estática (SRAM) resulta ser la adecuada, aunque sea volátil. Existen microcontroladores que tienen como memoria tipo EEPROM para la lectura y escritura de datos, no volátil, el fin de usar esta memoria es si sucede un corte en el suministro de la energía no ocasionará perdida de información, ya que estará disponible al reiniciar el microcontrolador (^{Angulo y Angulo, 2003}).

d)Líneas de entrada y salida para los controladores periféricos. A diferencia de los pines de conexión que reciben alimentación, se tiene otras dos para el cristal de oscilación que regula la frecuencia de trabajo y un pin más para configurar el reset, los demás pines del microcontrolador se utilizan para la comunicación externa con los periféricos (^{Angulo y Angulo, 2003}). Las líneas se adaptan mediante E/S con los periféricos, estos conducen la información en paralelo y se agrupan en conjuntos de bytes recibiendo el nombre de Puertos, hay series con periféricos que soportan la comunicación en serie; otros tienen conjuntos de líneas que implementan puertos de comunicación para otros protocolos como el I2 ºC, el USB, etc. (^{Angulo y Angulo, 2003}).

e)Recursos auxiliares. Según las aplicaciones a las que orienta el fabricante, cada modelo de microcontrolador incorpora una diversidad de complementos que refuerzan la potencia y la flexibilidad del dispositivo (^{Angulo y Angulo, 2003}).

Programación de Microcontroladores

Los lenguajes de bajo nivel, o también llamados máquinas, representan un gran ahorro de código en el desarrollo de los programas debido a que este lenguaje trabaja directamente con los registros, lo que resulta de gran importancia por la estricta limitación de memoria de instrucciones, un programa en lenguaje ensamblador bien realizado será ejecutado con gran eficiencia (^{Angulo y Angulo, 2003}).

Los lenguajes de programación como el C y el BASIC considerados de alto nivel son los más empleados para programar microcontroladores, asimismo, existen diversas empresas que desarrollan compiladores e intérpretes para la diversa gama de microcontroladores (^{Angulo y Angulo, 2003}).

Fuente: ^{Reyes, 2008}

Figura 5 Lenguajes de programación 

Consideraciones básicas para montar un proyecto con PIC

^{Reyes (2008}) considera que para montar un proyecto con PIC es importante conocer las consideraciones básicas y su estructura del microcontrolador para no poner en riesgo al mismo.

Los microcontroladores tienen tecnología CMOS. Esto nos indica que consume muy poca corriente, pero que a la vez resulta ser susceptible a daños por estática. Se recomienda, por lo tanto, utilizar pinzas para manipularlos y así poder transportar el PIC desde el grabador al protoboard o viceversa, o en su defecto utilizar un guante antiestático (^{Reyes, 2008}).

Utilice un regulador de voltaje como el CI 7805 que nos entrega exactamente 5V y no un adaptador de pared o cargador de celular, ya que la salida de voltaje no siempre será la misma que indica su fabricante. Finalmente, puede utilizar un circuito con un diodo zener de 5.1 V (^{Reyesm, 2008}).

No sobrepasar los niveles de la corriente, tanto en la entrada como en la salida, recordar que el microcontrolador puede proporcionar por cada pin una corriente máxima de 25 mA. de igual manera, soporta en la entrada una corriente máxima de 25 mA, en otras palabras, puede prender un led con una resistencia de 330Ω (^{Reyes, 2008}).

^{Reyes (2008}) afirma que el voltaje de salida de un pin del PIC si es alimentado con 5 voltios y deberá tener una tensión de 5 voltios. La corriente que necesita un led para un normal encendido es 15 mA. ¿Qué resistencia será necesaria para prender el led correctamente?

()1

Reemplazando en la ecuación (1) los valores de la tensión e intensidad.

()2

Se obtiene el valor de la resistencia:

En algunos proyectos, será necesario implementar en el circuito un condensador de 0,1µF o 1 µF en paralelo al PIC, este evitará un mal funcionamiento que podría ocurrirle, especialmente cuando se utiliza keypads y se conecta adicionalmente un buzzer activo (parlante activo o chicharra) y relés (^{Reyes, 2008}).

Cuando es necesario precisión en el desenvolvimiento del PIC (comunicación serial, tonos DTMF, etc.), se recomienda usar un cristal externo de 4 MHz o mayor, ya que el oscilador interno RC que tiene el PIC no presenta buena precisión. En un experimento realizado, se conectó dos PIC idénticos usando el mismo programa el cual consistió en un parpadeo de un led con intervalos de un segundo, ambos PIC utilizaron la misma fuente y al momento de iniciar los dos parpadeos eran iguales, al transcurrir unos minutos los leds tenían un comportamiento desigual. Esto demostró que la calibración interna no es el mismo en todos los microcontroladores, si se utiliza cristales externos de 4 MHZ en ambos PIC, no se presentarían comportamiento desigual, esto debido a la precisión de los cristales en cuanto a la frecuencia que entregan (^{Reyes, 2008}).

Finalmente, ^{Reyes (2008}) menciona que con las pautas brindadas y tomando como guía el diagrama se puede realizar el encendido de un led (ver Figura 6) sin que el microcontrolador sufra algún daño.

Fuente: ^{Reyes, 2008}

Figura 6 Diagrama para conectar un PIC con un LED y un pulsador 

Definición de términos

Ballcaster. Es una esfera que se sitúa en el punto de equilibrio del robot, pues las dos llantas no son suficientes para darle equilibrio, formando así un triángulo. Su utilidad también radica en reducir el rozamiento con la superficie. Mediante esta esfera, al ser lisa, permite que el microrrobot se desplace de una mejor manera en la pista de competencia.

Borneras. Los bornes son los contactos que se utilizan para trasmitir la energía que es proporcionada por una fuente de alimentación, se identifica la polaridad con los colores rojo y negro o con los signos positivo y negativo que traen grabados en cada borne o conexión de las fuentes de alimentación.

Driver L293D. Es un controlador de giro para motores DC, mediante este driver el microcontrolador puede enviarle señales digitales y se puede realizar combinaciones de giros en el robot tales como derecha, izquierda, adelante, retroceso y detenerse.

OPAMP LM393. Amplificador operacional usado para comparar dos señales analógicas distintas y obtener un estado lógico. En nuestro proyecto, conjuntamente con los potenciómetros, nos permiten calibrar a los sensores para obtener un resultado correcto de acuerdo a las condiciones ambientales que se presenten en el momento.

MAX232. Circuito integrado que se emplea en la comunicación serial RS232. Este componente permite acondicionar conjuntamente con capacitores un sistema de comunicación con los microcontroladores directamente en la placa sin necesidad de usar uno externo de un grabador, de tal manera que nos permita grabar la programación de forma directa mediante un cable RS232 a USB conectado al ordenador.

Motorreductor. Pequeños motores (monofásicos o trifásicos), reductores de engranajes y a menudo variadores de velocidad. Estos motorreductores también se caracterizan por el alto torque que poseen debido a los engranajes que se han acoplado al motor, a nuestro microrrobot le va a dar la fuerza necesaria para mover toda la estructura del chasis, las placas electrónicas e incluyendo las baterías.

PWM. Genera señales de modulación de ancho de pulso, asimismo, es un módulo que se encuentra en el microcontrolador elegido para el proyecto, permite al robot aumentar y disminuir la velocidad de sus motores, según lo requiera en la pista de competencia. Como ejemplo, si se encuentra en una línea recta, se podrá acelerar al microrrobot y, si se encuentra en una curva, se tendrá las opciones de disminuir su velocidad y evitar derrapes.

Reprogramable. Característica que tienen los microcontroladores para poder modificar sus programas sin alteración física en sistema electrónico. El robot cuenta con la característica que puede adaptarse en competición a diversas pistas para la categoría seguidores de línea, ya que el Microcontrolador puede ser reprogramado de acuerdo a las condiciones de la pista y ambientales en la cuales deba desarrollarse la competencia.

Robot. Mecanismo programable en dos o más ejes con un grado de autonomía moviéndose dentro de su entorno para realizar tareas previstos. También es considerado una máquina programable capaz de ejecutar diversas operaciones de manera automática, sustituyendo al personal en algunas tareas, especialmente las que son pesadas, peligrosas o repetitivas; estos pueden estar dotados de sensores, que le facilitan y permiten adaptarse a nuevos entornos.

Robot seguidor de línea. Un robot seguidor de línea cumple la función de realizar un recorrido de forma autónoma, previamente programado, en una pista con líneas negras y espacios blancos; con el objetivo de terminarlo en el menor tiempo posible o lograr el mayor avance posible; haciendo uso solamente de sensores que detecten estos dos colores y utilizando un microcontrolador para tomar acciones sobre el driver de los motores y asignarle una dirección.

Robótica. Es la ciencia y práctica del diseño, fabricación y aplicación de los robots, asimismo, se define como la técnica que se aplica en el diseño y la construcción de robots y aparatos que realizan trabajos u operaciones, generalmente en plantas industriales y en sustitución del personal de mano de obra.

Robot móvil. Un robot móvil puede ser una plataforma móvil con o sin manipuladores, son capaces de movilizarse en su entorno y no se quedan fijos en una sola ubicación; son muy importantes en la investigación que se realizó y la mayoría de las universidades tiene uno o más laboratorios, en los cuales se desarrollan investigaciones relacionadas a los robots móviles. Se pueden encontrar también en la industria y los servicios en general como asistentes en hogares complementado a la domótica.

Sensor CNY70. Sensor infrarrojo de corto alcance, basado en un emisor de luz y un receptor. Estos sensores nos permiten testear el recorrido del microrrobot, siendo así un elemento muy importante, ya que si ellos no se podrían detectar los caminos que debe seguir para completar el recorrido. Existen de diversas calidades y la diferencia radica en la sensibilidad que pueden presentar.

Contrastación de hipótesis

A continuación, se procede a realizar la prueba de hipótesis para determinar y validar lo planteado inicialmente, para ello, se emplea los datos obtenidos en los resultados de la investigación. Se conoce que la muestra es igual a la población total, ya que se está evaluando a cada alumno que pertenece al octavo ciclo (sujetos de estudio), los cuales son 15 en total. Los alumnos que aprobaron el examen en el postest representan el 100% y nuestra hipótesis a demostrar será la siguiente:

¿Los microcontroladores se relacionan significativamente de forma positiva con la microrrobótica en los estudiantes de octavo ciclo de Ingeniería Electrónica de la Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión?

Formulando las hipótesis: Hipótesis nula H ₀ y la hipótesis alternativa H ₁

Como se trata de una investigación correlacional, se empleará la prueba de correlación de Pearson utilizando los resultados del postest. A continuación, se define dos variables para este trabajo:

El rango de notas que se emplea en una evaluación están comprendido entre 0 a 20 y se pueden clasificar en los intervalos: deficiente (0 - 4), bajo (5 - 8), regular (9 - 12), bueno (13 - 16) y excelente (17 - 20), por lo tanto, se debe establecer una recodificación de variables utilizando el software SPSS, quedando de la siguiente manera deficiente (1), bajo (2), regular (3), bueno (4) y excelente (5). Aplicando la prueba de Pearson a las notas obtenidas del postest y al nuevo rango recodificado de notas entre 0 y 20 se obtiene lo siguiente:

Tabla 3 Correlación notas postest y rango de notas 

** La correlación es significativa en el nivel 0,01 (bilateral)

Prueba estadística: coeficiente de correlación de Pearson

Regla de decisión: Si p £ 0.05 se rechaza H ₀

El valor de «p» en la Tabla 3 es de 0,000, por lo tanto, se rechaza la hipótesis nula H ₀ y se acepta la hipótesis alternativa H ₁ . Asimismo, el índice R de Pearson es de 0,931, esto se interpreta como una muy buena correlación.

Conclusión: Los microcontroladores si se relacionan de forma significativa y positiva con la microrrobótica en el aprendizaje de los estudiantes de octavo ciclo de Ingeniería Electrónica de la Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión.