Talleres intertrimestrales en Ingeniería Biomédica

El objetivo de esta página es describir el trabajo realizado por los LDIB para capacitar a los usuarios mediante lo que se ha denominado “Programa de talleres intertrimestrales en Ingeniería Biomédica” (Jiménez González, 2015, 2017) y los resultados obtenidos durante 17 trimestres ininterrumpidos de actividades (hasta la suspensión de actividades presenciales debido a la pandemia del 2020). Las siguientes secciones describirán el diseño, implementación y evaluación del programa para pasar entonces a la presentación de los resultados obtenidos y sus perspectivas de desarrollo.

Figura 1. Programación de un sistema digital durante el Taller de introducción a los microcontroladores con la tarjeta Intel Galileo 1

Diseño, implementación y evaluación

El programa de talleres inició en abril del 2014 y está diseñado para impartirse durante una semana del periodo intertrimestral, por lo que los alumnos y profesores participantes no se ven alejados de sus cursos y los LDIB están totalmente disponibles para su uso. Cada taller se diseña en módulos de tres o cuatro horas de duración por día y se imparte durante uno, dos, tres, cuatro o cinco días. El enfoque, duración y nivel del taller es definido por el profesor(es) responsable(s), que lo diseña(n) siguiendo una plantilla en la que se especifica: Título del taller, nombre del responsable o responsables, UU.EE.AA. para las que el taller será útil, duración total en horas y nivel del taller (i.e., principiante, intermedio y avanzado), cupo (se recomienda un máximo de doce asistentes para formar equipos de 2 personas), antecedentes deseables (teóricos o prácticos), objetivos (general y específicos), contenido, modalidades de conducción y datos de contacto del profesor responsable del taller.

Figura 2. Adquisición de una señal senoidal y representación en el dominio de la frecuencia durante el Taller de adquisición de señales con Matlab.

La participación en el programa de talleres es totalmente voluntaria, por lo que antes de terminar el trimestre lectivo la Coordinación de los LDIB (CLDIB) envía un correo electrónico a los profesores participantes en el programa de la Licenciatura en Ingeniería Biomédica invitándolos a proponer e impartir un taller. Así, una vez que el profesor(a) responsable genera el plan de trabajo para su taller, lo hace llegar a la CLDIB para que le asignen un horario en uno de los tres laboratorios disponibles, lo que se realiza en función de los recursos requeridos. Por ejemplo, si el taller requiere de detectar eventos fisiológicos mediante los polígrafos, entonces se le asigna un horario en el LIMB, pero si el taller sólo requiere de equipo de medición electrónico como fuente y osciloscopio o equipo de cómputo, entonces se le asigna un horario en uno de los laboratorios de uso general. De esta manera, al llegar la fecha límite, y sabiendo cuántos talleres serán impartidos, la CLDIB organiza los horarios y arma el programa final de talleres, que inmediatamente se publica digitalmente en (1) el aulaCBI (AulaCBI: Apoyo a Cursos Presenciales y Aula Virtual) con el nombre de Talleres intertrimestrales en Ingeniería Biomédica y con los archivos del plan de trabajo de cada taller, (2) la página de la DCBI (División de Ciencias Básicas e Ingeniería), (3) la página de la Coordinación Divisional de Docencia y Atención a Alumnos de la DCBI (Coordinación Divisional de Docencia y Atención a Alumnos) y en forma impresa (4) en los LDIB. Adicionalmente, se le solicita a la Coordinación de la Licenciatura en Ingeniería Biomédica (CLIB) y a la Coordinación del Posgrado en Ingeniería Biomédica (CPIB) que envíen un correo electrónico a los alumnos anunciado la publicación del programa de talleres intertrimestrales.

Figura 3. Señales obtenidas durante el Taller de introducción a la adquisición de señales cardiovasculares.

Los alumnos pueden consultar los planes de trabajo a través del aulaCBI y se inscriben a los talleres de su preferencia bajo el principio de “el primero en llegar es el primero en ser atendido”, esto con prioridad para los alumnos de la Licenciatura en Ingeniería Biomédica, para los alumnos de otras licenciaturas de la UAM y, finalmente, los externos. Para ello se ponen en contacto directamente con el profesor responsable del taller enviándole una solicitud de inscripción vía correo electrónico y, si aún existen lugares disponibles, el profesor les envía una confirmación de inscripción y toma nota de su matrícula, nombre completo y dirección de correo electrónico (en caso de que el grupo esté lleno el alumno es puesto en una lista de espera). Los cupos de los talleres suelen ser de 12 personas, y en cuanto ese número de estudiantes se ha inscrito, el responsable envía un correo a la CLDIB con los nombres completos y direcciones de correo electrónico.

Figura 4. Panel frontal y código de programa para la adquisición de señales durante el Taller de Adquisición de señales y comunicación serial con LabVIEW.

La evaluación del taller se realiza desde la perspectiva del asistente, por lo que los responsables de realizarla son los alumnos. Se realiza al terminar el taller, por lo que media hora antes de terminar la última sesión los alumnos reciben un cuestionario que deben responder completamente y entregarle al profesor(a) antes de irse. El cuestionario se compone de siete secciones que, divididas en 25 preguntas, están dirigidas a recopilar información sobre: (1) las UU.EE.AA. cursadas durante el trimestre, (2) los elementos del taller que le fueron atractivos al alumno y que lo motivaron a inscribirse, sus puntos de vista sobre (3) el proceso de difusión y la comunicación con el(la) responsable del taller, (4) el contenido temático, la organización y desarrollo del taller, (5) los materiales utilizados por los profesores (impresos y/o electrónicos), (6) sus expectativas para el trimestre siguiente y (7) su interés en continuar asistiendo a los talleres en los LDIB. La mayoría de las preguntas pueden responderse con Sí o No, y en esos casos se les insiste a los alumnos que justifiquen su respuesta y se les explica que esa información en indispensable para el mejoramiento del taller en particular y del programa de talleres en general. Finalmente, al entregar su cuestionario, cada alumno recibe su constancia de asistencia al taller.

Figura 5. Imagen de ultrasonido procesada durante el Taller de Matlab/Octave con aplicaciones biomédicas

Al terminar la semana de talleres intertrimestrales, y después de que la CLDIB ha revisado las respuestas de los alumnos, se les hacen llegar los cuestionarios a los profesores participantes para que tomen nota de las observaciones y que realicen los ajustes necesarios a sus talleres. Adicionalmente, en aquellos casos donde los alumnos no respondieron la encuesta completamente, se les envía un correo electrónico indicando que deben presentarse en los LDIB y terminar la encuesta.

Figura 6. Control automatizado durante el Taller de robótica móvil.

Resultados y perspectivas de desarrollo

La tabla I presenta la oferta de talleres intertrimestrales desde su creación en el 2014 hasta el ciclo de primavera del 2019. En ella se pueden ver la duración, número de asistentes en total y periodos intertrimestrales en que se ofertó cada taller. Como puede observarse, nuestra oferta de talleres ha incluido temáticas asociadas a circuitos eléctricos, electrónica digital, programación, seguridad eléctrica y adquisición de señales biomédicas. Esto utilizando herramientas hardware y software diferentes.

La figura 7 muestra a estudiantes y profesores en algunas de las sesiones de los Talleres de (a) octave para análisis de circuitos eléctricos, (b) instalaciones eléctricas y pruebas de seguridad eléctrica a equipos médicos, (c) introducción a la adquisición de señales cardiovasculares, (d) Mediciones de presión, volumen y biopotenciales en el sistema cardiovascular, (e) adquisición de señales y comunicación serial con LabVIEW, (f) osciloscopio: Teoría y práctica y (g) robótica móvil.

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Figura 7. Estudiantes y profesores en algunas de las sesiones de los Talleres de (a) octave para análisis de circuitos eléctricos, (b) instalaciones eléctricas y pruebas de seguridad eléctrica a equipos médicos, (c) introducción a la adquisición de señales cardiovasculares, (d) Mediciones de presión, volumen y biopotenciales en el sistema cardiovascular, (e) adquisición de señales y comunicación serial con LabVIEW, (f) osciloscopio: Teoría y práctica y (g) robótica móvil.

El programa de talleres intertrimestrales de los LDIB ya cuenta con una oferta de 24 talleres, lo que ha sido posible al incorporar nuevas propuestas de los profesores que se han involucrado en el proyecto. Así, los logros han sido considerables, pues se cuenta con una oferta amplia y variada de talleres, con la participación entusiasta y comprometida de un grupo de profesores, y con el interés de los alumnos, lo que ha mantenido a nuestro programa de talleres vigente y dinámico (talleres con niveles básico o intermedio y que son o han sido mejorados trimestre a trimestre). Para el trabajo a futuro, una vez que las condiciones favorezcan el retorno a las instalaciones universitarias, se contempla retomar el programa de talleres e incorporar opciones nuevas que proporcionen a los estudiantes las habilidades experimentales básicas que han perdido por la falta de acceso a los LDIB y que requieren como parte de su formación universitaria.

Referencias

Jiménez González, A. (2015) ‘Programa de Talleres Intertrimestrales de los Laboratorios de Docencia en Ingeniería Biomédica de la Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa, in Memorias del XXXVIII Congreso Nacional de Ingeniería Biomédica, pp. 432–435.

Jiménez González, A. (2017) ‘Programa de talleres intertrimestrales en Ingeniería Biomédica: implementación, resultados y perspectivas de desarrollo’, Contactos (revista de educación en ciencias e ingeniería), pp. 48–57.