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Curso didáctico de comunicación por microondas

Aplicando las ciencias de la educación a la enseñanza de ciencia y tecnología

Autor: Ing Paco Gilberto Ortiz Villacís

ISBN: 978-9978-77-403-8

Dimisión: 17 x 24 cm

302 pp.

Año: 2019

Precio: $23,00

Descargar el libro aquí

Mucha agua ha corrido bajo el puente desde que hacia 1850 todavía la agencia de noticias Reuters empleaba palomas mensajeras para enviar las noticias acaecidas en diversas ciudades de Europa. También muchas cosas han pasado desde aquel 9 de julio de 1884, cuando se dio la primera transmisión telegráfica entre las ciudades de Quito y Guayaquil; lo que daría inicio a la era de las telecomunicaciones en el país. En tan solo 150 años, tenemos un mundo fuertemente influenciado por las tecnologías digitales; esto nos obliga a pensar y repensar el papel de la educación en general y, específicamente, la educación en el área de ciencia y tecnología.

En esta obra se aborda el tema educativo a la par que el tema tecnológico, por ello se propone diseñar y realizar un programa integral de capacitación en comunicaciones radio eléctricas; va dirigido especialmente a los obreros y trabajadores de esta área que no han tenido aún la oportunidad de cursar los respectivos estudios superiores, pero que desean aprender los conceptos fundamentales de su actividad laboral.

En el mundo actual, las grandes compañías fabricantes han llegado a un dominio tal de las ciencias del electromagnetismo que posibilitan una comunicación inalámbrica casi omnipresente. Lo mismo si viajamos en un auto o si descansamos en un sofá, tenemos la posibilidad de enviar y recibir audios, mensajes, fotos o videos. Pero es preciso explicar que hay mucha ciencia detrás de las tecnologías de telecomunicaciones y que esa ciencia debe ser enseñada. Enseñada con eficacia y con eficiencia, haciendo uso de las mejores recomendaciones que nos presentan las ciencias de la educación, a fin de construir el conocimiento significativo, que propenda la superación personal de los individuos y la transformación positiva de la sociedad. En este contexto queremos mostrar un pequeño atisbo a la ciencia del electromagnetismo para tratar de inspirar a los educadores a realizar una enseñanza práctica, real, de carne y hueso, que cumpla los tres aspectos principales de la educación: informativo, formativo y transformativo. Partiendo de realidades tangibles construidas artesanalmente para primero experimentar y entender los fenómenos de forma concreta y, posteriormente, abstraer los conceptos.

Con el objetivo mencionado, realizaremos un programa de capacitación en comunicaciones inalámbricas, para ello, iniciamos con una introducción descriptiva de las mejores prácticas educativas, teniendo en cuenta el proceso cognitivo del ser humano y las teorías del aprendizaje. Posteriormente, basándonos en estudios de campo (encuestas) efectuadas entre los trabajadores de las telecomunicaciones y, también, con cursos piloto dictados a trabajadores, estudiantes e ingenieros de telecomunicaciones, identificamos la situación real de conocimientos en la que deberemos desarrollar el curso de capacitación. Una vez identificado el camino pedagógico para el tema científico-tecnológico, edificamos el programa de una manera sencilla y enfocada siempre hacia la práctica. Utilizamos el tema de la comunicación por ondas radioeléctricas, específicamente en las frecuencias de microondas, pues los mismos conceptos son aplicables a las comunicaciones inalámbricas en general, a cualquier frecuencia del espectro. Este material de consulta es útil tanto para el docente y capacitador de ciencias como para el técnico o estudiante de telecomunicaciones.


INTRODUCCIÓN

CAPÍTULO 1

  1. ANTECEDENTES
    1.1. Características de la enseñanza de ciencia y tecnología
    ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA COMUNICACIÓN INALÁMBRICA
    LITERATURA RECOMENDADA
    1.2. BASES FILOSÓFICAS, PEDAGÓGICAS Y ÉTICAS DE LA EDUCACIÓN EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
    1.2.1 Filosofía de la educación
    Parábola del Halcón
    El idealismo
    El realismo científico
    El pragmatismo
    El marxismo
    El existencialismo
    El personalismo
    El buen vivir
    Una Filosofía Ecléctica para la enseñanza de la tecnología de Comunicación por Microondas
    1.2.2 Modelos pedagógicos en la educación
    El Modelo Tradicional
    El conductismo
    El cognitivismo
    Constructivismo
    Filosofías y modelos. Resumen
    Construir aprendizaje significativo
    1.2.3 Ética del profesional de la docencia, del docente o capacitador
    1.2.3.1. Principios universales
    a. No maleficencia
    b. Beneficencia
    c. Autonomía
    d. Justicia
    1.2.3.2. Del profesional en general
    a. Legalidad
    b. Idoneidad
    c. Confidencialidad
    d. Fidelidad a las responsabilidades asumidas
    e. Buena fe
    f. Evitar conflicto de intereses
    1.2.3.3 Ética para los docentes
    a. Emocionalidad empática
    b. Comunicación didáctica
    c. Autoridad áulica
    d. Integridad
    e. Creatividad recursiva
    f. Buen juicio
    1.3 BASES TEÓRICAS Y PARTICULARIDADES DE LA ENSEÑANZA DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA
    Conceptuando a un buen profesor
    1.3.1 Enseñanza de la Teoría Electromagnética
    1.3.2 El Ciclo del Aprendizaje Científico
    1.3.3 Particularidades de la enseñanza de la comunicación por microondas en el programa de capacitación en comunicación por microondas
    1.3.4 Instituciones para la enseñanza de comunicación por microondas en el Ecuador
    1.4. MARCO REGULATORIO DE LAS TELECOMUNICACIONES
    1.4.1 Instituciones regulatorias nacionales
    1.4.2 Instituciones regulatorias internacionales
    1.5. MARCO METODOLÓGICO PREVIO AL DISEÑO DE UN PROGRAMA DE CAPACITACIÓN DE RADIOCOMUNICACIONES, PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
    1.5.1 DISEÑO Y TIPO DE INVESTIGACIÓN
    1.5.2 UNIDAD DE ESTUDIO (POBLACIÓN / MUESTRA, ESCENARIOS/SUJETO, INFORMANTE CLAVE)
    1.5.3 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
    1.5.4 TÉCNICA DE ANÁLISIS DE RESULTADO
    1.5.5. Encuesta conocimientos básicos de la matemática
    1.5.6 Encuesta conocimientos básicos de electricidad
    1.5.7 Encuesta conocimientos básicos de radiocomunicaciones
    1.5.8 Diagnóstico de interés
    1.5.9 Diagnóstico de resultados de los cursos piloto

CAPÍTULO 2

  1. CURSO DE COMUNICACIÓN POR MICROONDAS DIRIGIDO A LOS TRABAJADORES, OBREROS Y ESTUDIANTES DE LAS TELECOMUNICACIONES
    2.1 DISEÑO DEL CURSO BÁSICO DE MATEMÁTICAS
    2.1.1 Propuesta curso básico de matemáticas
    Álgebra
    Funciones
    Función lineal
    Función cuadrática. La parábola
    La recta numérica y el plano cartesiano
    Propiedad reflectora de la parábola
    La elipse
    Funciones trigonométricas
    La función logaritmo
    Propiedades de los logaritmos
    Sistema binario
    Lógica digital
    2.2 DISEÑO DEL CURSO BÁSICO DE FÍSICA Y TECNOLOGÍA ELÉCTRICA
    2.2.1 Propuesta curso básico de física y tecnología eléctrica
    Unidades y sistemas de medida
    Medidas de tiempo y de frecuencia
    Múltiplos y submúltiplos de las unidades de medida
    Electricidad y magnetismo
    Circuitos eléctricos
    Concepto de tierra (desde el punto de vista eléctrico)
    Actividad práctica, diferencia entre AC y DC
    Fuente de energía en las estaciones de telecomunicaciones
    2.3 DISEÑO DEL CURSO BÁSICO DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
    2.3.1 Propuesta curso básico de ondas electromagnéticas
    Fenómenos oscilatorios en la naturaleza
    Frecuencia, resonancia y longitud de onda
    Potencia de las señales radioeléctricas
    Decibelio (dB) y decibelio sobre milivatio (dBm)
    La frecuencia como variable independiente ( x ) de la función senoidal y = seno (x)
    Espectro electromagnético
    2.4 DISEÑO DEL CURSO DE MICROONDAS
    2.4.1 Propuesta del curso de microondas
    Conceptos fundamentales de los equipos de microondas
    Modulador
    Modulación de amplitud (AM)
    Modulación de frecuencia (FM)
    Modulación de fase (PM)
    Conversión analógico/digital. Digitalización de señales
    Conversión digital / analógico
    Multiplexaje (PCM32)
    Banda base analógica y banda base digital
    Modulación digital
    Modulación QAM
    Ancho de banda espectral
    Circuito de microondas
    Guías de onda y cables coaxiales
    Flanges de guías de onda
    Branching
    Filtros radio frecuencia (RF)
    Circulador y duplexer
    Transferencia de potencia. Medición de onda estacionaria VSWR y su equivalente ROE (relación de onda estacionaria)
    Medición del ROE
    Equivalencia entre ROE y VSWR
    Conceptos de antenas
    Antena Yagi
    Antena de bocina
    Antena de abertura
    Antena sectorial
    Antenas parabólicas
    Lóbulo de radiación
    Factor XPD (dB)
    Equipamiento electrónico de microondas
    Configuraciones de protección
    Cálculo de radio enlaces
    Umbral de recepción
    Recomendación G.821, criterios de disponibilidad
    Propagación de las señales radioeléctricas
    Zonas de Fresnel
    El factor atmosférico K
    Visualización a escala real de la zona de Fresnel
    Relación entre la primera zona de Fresnel y el lóbulo principal de la antena
    Fenómeno de reflexión
    Desvanecimiento por lluvia
    Interferencia de señales radioeléctricas
    Planificación de frecuencias
    Estudio de caso, enlace Tarapoa-Shushufindi
    Repetidores pasivos
    Sistema de gestión
    Normas de seguridad
    Peligros de trabajo en altura
    Peligros eléctricos
    Peligros de radio frecuencia
    Peligros de energía óptica
    Peligros de descarga electrostática
    2.5 EVALUACIÓN DEL CURSO
    Evaluación del instructor y del entorno
    Evaluación de conocimientos
    Evaluación cualitativa del programa

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

ANEXO 1: encuestas


Paco Gilberto Ortiz Villacís, nació en la ciudad de Riobamba en 1968. Estudió en el colegio San Felipe Neri, de dicha ciudad, regentado por los padres de la Compañía de Jesús donde obtuvo la distinción como mejor egresado 1986. Obtuvo su título como ingeniero de telecomunicaciones en la Escuela Politécnica Nacional en Quito en 1994 con un trabajo acerca del control inteligente del tráfico vehicular. Ha trabajado en diversos proyectos de telecomunicaciones por más de 25 años, tanto a nivel nacional como internacional (América Latina, Caribe, Asia, África) y ha participado como instructor en un sinnúmero de seminarios y cursos de capacitación en el área de la radiocomunicación por microondas.
Obtuvo su título de Magíster en Ciencias de la Educación en la Pontificia Universidad Católica del Ecuador a inicios del 2018, con una nota final de 10/10 por lo cual obtuvo la distinción como mejor egresado de posgrados 2018. Ha realizado publicaciones en revistas académicas, a través de artículos que comparten experiencias de primera mano en el campo profesional de la ingeniería de telecomunicaciones.
Actualmente se desempeña como consultor y capacitador, tanto en el área de ingeniería como en el área de la enseñanza de la ciencia y la tecnología.


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