Generación de Trayectorias en un Manipulador Serial de Seis

Transcripción

chiapas.academiajournals.com
CONGRESO INTERNACIONAL DE INVESTIGACION
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Generación de Trayectorias en un Manipulador Serial de Seis Grados de
Libertad para Reducir el Consumo de Energía
M.C. Carlos Gustavo Manríquez Padilla1, Dr. Horacio Orozco Mendoza2
Resumen—En el presente trabajo se expone la formulación, comparación y aplicación de una estrategia de planeación de
trayectorias para un manipulador de seis grados de libertad que permita reducir el consumo de energía del mismo. Como
técnica de optimización se utilizó un algoritmo genético, el cual, fue implementado con una función de evaluación basada
en el monitoreo en tiempo real del consumo de energía eléctrica del robot. La comparación se llevó a cabo entre una
trayectoria generada por medio de un polinomio de tercer grado y una generada por medio de un algoritmo genético,
dicha comparación mostro que el consumo de energía eléctrica del manipulador al moverse siguiendo esta última es
menor al observado en la trayectoria generada por medio de un polinomio cúbico.
Palabras clave—Algoritmos genéticos, Planificación de trayectorias, Control de robots, Reducción del consumo de energía
Introducción
Los robots industriales juegan un papel muy importante en los procesos de automatización. Gracias a ellos se
pueden diseñar sistemas de manufactura más flexibles haciéndolos capaces de manejar operaciones complejas. A
pesar de la complejidad de las operaciones realizadas hoy en día por los robots, estas siguen siendo de carácter
repetitivo y no requieren de mucha decisión por parte del manipulador. Dichas operaciones, al tener un carácter
repetitivo, permiten proponer alternativas de ejecución que cumplan con diferentes criterios seleccionados por el
usuario. En el presente trabajo se utilizó el criterio de mínimo consumo de energía, este criterio consiste en
encontrar una trayectoria de movimientos para un manipulador serial, a partir de puntos extremos definidos, cuyo
consumo de energía eléctrica sea el más bajo posible. Para cumplir con el criterio de mínimo consumo de energía se
utilizó como herramienta de optimización un algoritmo genético debido a que han mostrado su eficacia en
problemas de búsqueda y optimización que no poseen propiedades de linealidad y continuidad o con los que no se
conoce o no se tiene su dinámica de funcionamiento bien definida (D.E. Goldberg [1]). Los algoritmos genéticos se
basan en los mecanismos de selección que utiliza la naturaleza, de acuerdo a los cuales los individuos más aptos de
una población son los que sobreviven, al adaptarse más fácilmente a los cambios que se producen en su entorno.
Estos algoritmos manejan un conjunto de posibles soluciones lo que permite explorar diversas áreas del espacio de
solución del problema al mismo tiempo.
Diversos métodos de planeación de trayectorias basados en algoritmos genéticos han sido propuestos. P. Garg y
M. Kumar [2] propusieron un método de planeación de trayectorias basado en algoritmos genéticos, estas
trayectorias deben de requerir el mínimo de torque en las articulaciones para llevarse a cabo.
B. Ibraheem, A. Ibrahim y A. Talib [3] usaron un algoritmo genético para optimizar la planeación de trayectorias
en un robot redundante de tres grados de libertad, cuyo objetivo es minimizar el tiempo y la distancia recorrida sin
colisionar o exceder una cantidad de torque predefinido.
Pires y Machado [4] propusieron un método de planificación de trayectorias basado en algoritmos genéticos. La
trayectoria óptima es aquella que recorra la menor distancia, consuma la menor cantidad de energía sin colisionar
con los obstáculos encontrados en el espacio de trabajo.
DU Xin, CHEN Hua-hua, GU Wei-kang [5] presentaron un método de planeación de trayectorias, para un robot
móvil, basado en una red neuronal y un algoritmo genético. Este método utiliza la red neuronal para modelar el
ambiente en el que se mueve el robot y el algoritmo genético es utilizado para encontrar una trayectoria que permita
al robot recorrer la menor distancia entre el punto inicial y el punto final sin colisionar con ningún obstáculo.
Min Zhao, NirwanAnsari& Edwin S. H. Hou [6] utilizaron un algoritmo genético para optimizar la trayectoria de
la base móvil de un manipulador, el cual, debía realizar una secuencia de tareas.
Todos los trabajos anteriores están basados en una modelación matemática de la dinámica del manipulador y la
mayoría fueron probados en simulaciones.
En este trabajo se propone un método de planeación de trayectorias, el cual tiene por objetivo encontrar mediante
un algoritmo genético una trayectoria que requiera la menor cantidad de energía eléctrica para su ejecución.
1
M.C. Carlos Gustavo Manríquez Padilla es Profesor de Ingeniería en Sistemas Automotrices en la Universidad Politécnica de
Juventino Rosas, Juventino Rosas, Guanajuato, México. [email protected] (autor corresponsal)
2
Dr. Horacio Orozco Mendoza es Profesor de Ingeniería Mecánica en el Instituto Tecnológico de Celaya, Celaya, Guanajuato,
México.horacio@ itc.com
4,5 y 6 de Septiembre del 2013
Copyright 2013 Academia Journals
896
Tuxtla Gutiérrez, Chiapas
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Planteamiento del Problema
Así como dos puntos en el espacio se pueden unir con una línea cuya forma puede ser muy variada (Figura 1), el
efector final de un robot puede tomar numerosos caminos para desplazarse del punto A al punto B.
Figura1. Unión de dos puntos
Cuando un robot manipulador mueve su efector final siguiendo estos “caminos” consume diferentes cantidades
de energía eléctrica dependiendo de la distancia recorrida, de la velocidad y aceleración lograda así como de la carga
dinámica que tenga que desplazar.
El problema consiste en localizar una trayectoria de movimientos (“camino”) que requiera la menor cantidad de
energía eléctrica para llevarse a cabo, dicha trayectoria se seleccionará de entre un gran número de posibles
soluciones.
Estrategia de Planeación del Movimiento del Manipulador
Una manera común de hacer que un manipulador se mueva de un punto a otro, de una forma suave y controlada,
es hacer que cada articulación se mueva según lo especificado por una función continua en el tiempo. Esta función
genera una secuencia de puntos de consigna para control a lo largo del tiempo. El objetivo de estos puntos es guiar
al manipulador desde su posición inicial hasta su destino. Usualmente cuando se planea una trayectoria en el espacio
de las variables de articulación, la función continua en el tiempo que se utiliza para describir el movimiento de cada
articulación tiene la forma de un polinomio de grado-n. En el presente trabajo se utilizan funciones polinomiales
para planear el movimiento de las articulaciones de un manipulador serial. Dichas funciones polinomiales se
implementaron en un manipulador de seis grados de libertad.
Trayectoria Polinomial Cúbica
El problema consiste en generar una trayectoria que una dos puntos, especificando además las velocidades
iníciales y finales de dicha trayectoria. Debido a que se deben satisfacer las cuatro condiciones:
1.Posición inicial (q0).
2.Velocidad inicial (v0).
3.Posición final (qf).
4.Velocidad final (vf).
Se requiere un polinomio al menos de tercer grado (cuatro coeficientes independientes). En base a esto, la
ecuación de la trayectoria (posición angular) cúbica tendrá la forma siguiente:
( )=
+
+
+
(1)
Derivando la ecuación (1) con respecto del tiempo se obtiene la ecuación que describe la velocidad con que se
mueve la articulación:
̇( ) = + 2
+3
(2)
Utilizando las cuatro condiciones (iníciales y finales) y sustituyéndolas en las ecuaciones (1) y (2), se obtienen los
cuatro coeficientes (a0, a1, a2, a3). Estos coeficientes determinaran la forma de la trayectoria (Figura 2).
Figura 2. Trayectoria polinomial cúbica
897
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Trayectoria Polinomial de Cuarto Grado
Una trayectoria polinomial de cuarto grado cuenta con cinco coeficientes independientes, por lo que puede
satisfacer cuatro restricciones (q0, v0, qf, vf), al igual que las trayectorias cúbicas, dejando un quinto coeficiente libre
el cual permite satisfacer una restricción adicional.
La ecuación matemática de una trayectoria polinomial de cuarto grado tiene la forma siguiente:
( )=
+
+
+
+
(3)
La velocidad de las articulaciones siguiendo una trayectoria descrita por la ecuación (3) está definida por:
̇( ) = + 2
+3
+4
(4)
Utilizando las cuatro condiciones iníciales y finales (q0, v0, qf, vf) y sustituyéndolas en las ecuaciones (3) y (4),
puede obtenerse como resultado los cuatro coeficientes (a0, a1, a2, a3) en términos del quinto coeficiente (a4).
En el presente trabajo, el valor del quinto coeficiente es obtenido por medio de un algoritmo genético, el cual está
diseñado para seleccionar un coeficiente que permita generar una trayectoria de movimientos, la cual satisfaga el
criterio de mínimo consumo de energía eléctrica.
Estrategia de Búsqueda de la Mejor Solución
Considerando la naturaleza del problema se optó por seleccionar un algoritmo genético como estrategia de
búsqueda y optimización. Los algoritmos genéticos son mecanismos de búsqueda basados en la mecánica de la
selección natural. Ellos combinan la interacción entre los individuos (posibles soluciones al problema) con el
entorno natural en el que se desarrollan (problema a resolver). Los algoritmos genéticos constan de una serie de
individuos y de un conjunto deoperadores que emulan la reproducción biológica (operadores genéticos). Cada
individuo representa una posible solución al problema.
El algoritmo genético empieza con la creación de una población inicial de individuos de manera aleatoria y
utilizando los operadores genéticos de selección, cruce y mutación genera poblaciones sucesivas de individuos
(generaciones). En cada generación se busca que los individuos que la conforman sean más aptos (resuelvan mejor
el problema), por lo que, solo los individuos que mejor se adapten al entorno pueden sobrevivir y generar
descendencia que formará la siguiente generación. Con este proceso se espera que los individuos tiendan a mejorar
con el tiempo (Mitchell Melanie [7]). En la Figura 3 se muestra un diagrama de flujo que muestra el proceso por el
cual el algoritmo genético busca la mejor solución.
Figura 3. Diagrama de flujo del ciclo de funcionamiento del algoritmo genético.
Cada ciclo produce una nueva generación de posibles soluciones a un problema dado. El proceso de creaciónevaluación-selección-manipulación se repite hasta que se encuentre una solución satisfactoria al problema o hasta
que se cumpla con algún otro criterio de terminación. Usualmente el criterio de terminación está definido por medio
de la función de terminación.
Diseño de la Función de Evaluación
La función de evaluación es la fuerza motriz detrás del algoritmo genético. La función de evaluación es llamada
por el algoritmo genético para determinar que tan bien resuelve el problema un individuo generado durante la
búsqueda.
La característica más importante de la función de evaluación es que es única. Esto significa que cada vez que se
utilice un algoritmo genético para resolver un problema diferente se tiene que desarrollar una función de evaluación
en base a los parámetros del problema en cuestión.
Usualmente cuando se trata de diseñar una función de evaluación que permita minimizar el consumo de energía
en un manipulador serial, se utiliza la formulación de Lagrange-Euler para sistemas no conservativos (J. Craig [9]).
898
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Esta formulación deriva en el modelo matemático siguiente:
Donde:
=
( ) ̈ + ℎ( , ̇ ) ̇ + ( )
(5)
.- El torque necesario para mover una articulación.
D(q).- La matriz simétrica relacionada con la aceleración.
ℎ( , ̇ ).- Los términos de Coriolis y Centrífugos.
c(q).- Los términos de la gravedad.
En este trabajo, no se utilizó la formulación (5), por los siguientes motivos:
 Para conocer el torque necesario para mover una articulación, por medio de la formulación (5), se
necesita conocer algunos parámetros físicos del manipulador tales como los momentos de inercia de cada
eslabón así como su centro de masa. Estas dos características se vuelven difíciles de determinar de
manera experimental.
 La formulación (5) no considera aspectos importantes como lo son las no linealidades del sistema
(deformaciones, fricción, etc.).
Por lo anterior, se optó por diseñar una función de evaluación basada en mediciones en tiempo real de la corriente
consumida.
Descripción de la Función de Evaluación
La función de evaluación consiste en una interfaz física de comunicación entre el controlador del robot y el
algoritmo genético (Figura 4). Esta interfaz permite monitorear la corriente consumida por el manipulador mientras
ejecuta la trayectoria generada por el algoritmo genético.
Figura 4. Estructura de comunicación
La interfaz funciona de la siguiente manera: el algoritmo genético se ejecuta bajo el entorno de MATLAB.
Cuando el algoritmo genético manda llamar a la función de evaluación MATLAB manda los coeficientes del
polinomio de cuarto grado al controlador del robot, una vez que el controlador recibe los coeficientes calcula la
trayectoria a seguir y antes de ejecutarla manda una señal digital la cual es leída por LabVIEW. Cuando LabVIEW
lee la señal digital automáticamente empieza a medir la corriente consumida por el manipulador y se detendrá
cuando termine de ejecutar la trayectoria. LabVIEW al capturar una lectura de corriente la eleva al cuadrado y la
guarda en un arreglo, cuando termina de capturar todas las mediciones suma los cuadrados de la corriente y manda
ese valor a MATLAB, el cual lo toma como el valor de la función de evaluación. Este proceso se repite durante
todas las generaciones.
Generación de Trayectorias
El algoritmo genético usa sus funciones y operadores para encontrar el valor de los coeficientes a4 (coeficiente de
optimización que describe la trayectoria de la articulación 1), b 4 (coeficiente de optimización que describe la
trayectoria de la articulación 2) y así sucesivamente hasta la articulación 6. Para el cual, el consumo de energía
global del manipulador es el más bajo posible.
Para la ejecución del algoritmo genético se empleó, para cada articulación, una población inicial de 100
individuos. Cada uno de estos individuos representa una trayectoria, y se corrió durante 50 generaciones.
Trayectoria basada en condiciones iníciales
El polinomio de tercer grado obtenido al resolver las ecuaciones (1) y (2) con las condiciones iníciales
899
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
mencionadas se muestra a continuación:
(
(
(
(
(
(
) = −1.1781
) = +0.5890
) = +0.5236
) = +0.5236
) = −0.6545
) = +0.3927
+ 0.3927
− 0.1963
− 0.1745
− 0.1745
+ 0.2182
− 0.1309
(6)
En la Figura 5 se muestran las trayectorias articulares generadas por los polinomios (6).
Figura 5. Trayectorias generadas por los polinomios de tercer grado.
Trayectoria basada en medición en tiempo real
En la Figura 6 se presenta la trayectoria generada por el algoritmo genético utilizando la función de evaluación
dos.
Figura 6. Trayectorias generadas por los polinomios de cuarto grado
Los polinomios de cuarto grado que generan las trayectorias de la Figura 6 son:
(
(
(
(
(
(
)
)
)
)
)
)
= −2.5720
= +1.8086
= −0.8081
= +0.3950
= −0.0558
= −0.1397
+ 1.7866
− 1.4159
+ 1.1571
− 0.0460
− 0.3805
+ 0.4015
− 0.3485
+ 0.3049
− 0.3329
− 0.0321
+ 0.1497
− 0.1331
(7)
La gráfica de la evolución de los índices (I²) obtenidos a partir de la función de evaluación se presenta en la Figura
7. Cada muestra representa una posible trayectoria óptima.
Figura 7. Evolución de los índices
900
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Comparación y discusión de los resultados
La Figura 7 muestra el comportamiento de los índices a lo largo de la ejecución del algoritmo genético. Se
observa una disminución en el valor del índice durante el transcurso de las cincuenta generaciones. Esto demuestra
la efectividad del algoritmo genético como estrategia de búsqueda (G. Capi, S.Kaneko, K. Mitobe, L. Barolli, Y.
Nasu [10]).
Las trayectorias descritas por los polinomios (6) y (7) fueron ejecutadas por el manipulador un total de diez veces.
Durante el tiempo de ejecución se muestreo la corriente consumida por el brazo robot. Los resultados mostraron que
la trayectoria descrita por el polinomio (7) tuvo un índice menor que el observado en la trayectoria descrita por el
polinomio (6). Por lo que la energía consumida por el manipulador al moverse siguiendo esta trayectoria es menor
que el observado en la trayectoria de la Figura 5. En la Tabla 1 se muestra una comparación de los índices.
TABLA 1
COMPARACIÓN DE CONSUMOS DE CORRIENTE
Polino
mio
Función de
evaluación
I²
Eq. 6
No aplica
3144.26191 A²
Eq. 7
I²
2126.352326 A²
A = Amperes
Conclusiones
La alternativa de generación de trayectorias desarrollada en este trabajo presenta la siguiente ventaja: La función
de evaluación está basada en una medición en tiempo real de la corriente consumida, por lo que, dentro de esta
medición se incluyen aspectos que son difíciles de integrar en un modelo matemático, tales como inercias variables
por deformaciones, fricción, no linealidades del sistema eléctrico, etc. Esta última ventaja es la principal diferencia
entre el trabajo presentado en este artículo y el desarrollado por otros autores. Sin considerar la presente como una
búsqueda exhaustiva sobre el tema, no se tienen conocimientos sobre trabajos con este enfoque.
La principal desventaja que tiene la alternativa propuesta es su tiempo de ejecución, ya que, el algoritmo genético
tarda alrededor de 2 horas en generar las 50 generaciones y obtener la trayectoria final. Este aumento en el tiempo de
ejecución implica un costo más alto en la implementación de dicha alternativa. Por este motivo, es recomendable
usar este procedimiento cuando se van a programar robots para actividades de manufactura en grandes volúmenes o
para aplicaciones donde las tareas se repitan durante largos periodos de tiempo.
Referencias
[1]
[2]
D.E. Goldberg, “Genetic Algorithm in Search Optimization,and Machine Learning”, Addison-Wesley, Reading, MA, 1989.
Devendra P. Grag, & Manish Kumar, “Optimization Techniques Applied To Multiple Manipulators for Path Planning and Torque
Minimization”, Engineering Applications of Artificial Inteligence, Volume 15, Number 3, June 2002, pp. 241-252.
[3] BahaaIbraheemKazen, Ali Ibrahim Mahdi, Ali TalibOudah, “Motion Planning for a Robot Arm by Using Genetic Algorithm”, Jordan
Journal of Mechanical and Industrial Engineering, Volume 2, Number 3, September 2008, pp. 131-136.
[4] E.J. SolteiroPires& J.A. Tenreiro Machado, “A GA Perspective Of The Energy Requirement For Manipulators Maneuvering In A
Workspace With Obstacles”, Cec 2000-Congress On Evolutionary Computation, pp. 1110-1116.
[5] DU Xin, CHEN Hua-hua, GU Wei-kang, ”Neural network and genetic algorithm based global path planning in a static environment”,
Journal of Zhejiang University SCIENCE, 2005, pp. 549-554.
[6] Min Zhao, Nirwan Ansari & Edwin S. H. Hou,”Mobile Manipulator Path Planning by A Genetic Algorithm”, IEEE/RSJ International
Conference on Intelligent Robots and Systems, July 1992, pp. 681-688.
[7] Mitchell Melanie, “An Introduction to Genetic Algorithms”, 5nd Edition, The MIT Press, Cambridge Massachusetts, Reading, M.A., 1999.
[8] Christopher R. Houck, Jeffery A. Joines, Michael G. Kay, “A Genetic Algorithm For Function Optimization: A Matlab Implementation”,
NCSU-IE TR 95-09, 1995.
[9] Craig J., “Introduction to Robotics: Mechanics and Control”, 2nd Edition. Addison-Wesley Publishing Company, Inc., Reading, M.A., 1989.
[10] G. Capi, S.Kaneko, K. Mitobe, L. Barolli, Y. Nasu, “Optimal trajectory generation for a prismatic joint biped robot using genetic
algorithms”, Robotics and Autonomous Systems, Volume 38, October 2002, pp. 119-128.
901
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Aplicación multimedia, herramienta de enseñanza de guitarra clásica
para alumnos del CEDART Juan Rulfo, en Colima
M.C. Oscar Mares Bañuelos, M.C. Jesús Martín Santos Virgen1
Resumen—Es fundamental en la formación del profesional de la guitarra, fortalecer sus primeros conocimientos en
materia de interpretación, asimilación y ejecución musical. El presente artículo indagacomo el uso de TI en el aprendizaje
asistido, potencia el aprovechamiento y mejoramiento de las competencias musicales,pedagógicamente importante en el
nivel inicial. Elestudio revisa cómo influye el uso de la multimedia en el mejoramiento de dichas habilidades, y se ha
producido material digitalizado para este propósito. En los resultados se aprecia que los estudiantes de música, que han
contado con la herramienta multimedia, muestran un mejoramiento significativo en sus habilidades de interpretación
musical.
Palabras clave—Competencias, Interpretación musical, CEDART, TIC.
Introducción
¿Qué aspectos en la interacción con las TIC (Tecnologías de Información y Comunicación) seducen, atraen y
producen gusto o satisfacción? ¿Cómo se configuran todas aquellas cosas relacionadas con un estilo de vida o
afirmación de la identidad? ¿De qué manera se perciben los elementos que integran los diseños, tanto de aparatos
concretos como de símbolos e imágenes corporativas asociadas a las TIC? ¿A qué posibilidades de manifestación
creativa dan lugar estas tecnologías y qué uso se hace de ellas? ¿Qué opciones lúdicas son exploradas o usadas de
manera corriente en el trato con estos dispositivos? (Hurtado, Martínez, 2008).
Son cuestiones que se preguntan los citados autores cuando indagan sobre el aspecto social de la aceptación de las
TIC por población joven. Puesto que hoy en día las TIC están presentes en todos los aspectos de nuestra vida diaria,
- La obra de arte hoy en día puede viajar por el aire y hacer presencia en varios lugares geográficos al mismo
tiempo. La materia estética es solo restringida por la malla de lo digital. Así pues el arte de ahora no se posee sino
que es dominio público resultado de una porosidad en lo tecnológico (Reyes, 2006) - teniendo impactos
significativos en la vida social, económica y cultural en la sociedad. Es así, que las instituciones de educación
incorporan en sus planes de estudio, la integración de las nuevas tecnologías para responder a exigencias educativas,
ya que los alumnos necesitan estar más preparados para el análisis de procesos, preparado para la toma de decisiones
y elección de rutas de aprendizaje, que son competencias laborales para los profesionales de hoy.
La tecnología de multimedia es uno de los elementos más impresionantes de la computación que se puede aplicar
a la educación, particularmente en el aprendizaje de áreas muy especializadas. En general, la multimedia puede ser
aplicada a todos los niveles de educación. Se caracteriza por combinar los medios de audio y video obteniendo así,
voz, imagen, sonido y movimiento, incluyendo gráficos y texto. La multimedia permite observar y reproducir en
forma interactiva para que los estudiantes puedan aprender mejor paso a paso en el área específica en cuestión.
Es de esta manera que el presente estudio dirige su atención en el aprendizaje de la guitarra clásica, en los centros
de instrucción musical y arte del CEDART Juan Rulfo y de la Casa de la Cultura del Estado de Colima, en los
cuales se forma a los futuros ejecutantes, para lo cual se ha tomado el método del guitarrista internacional Julio
Sagreras, en sus conocidos métodos de lecciones progresivas, los cuales llevan al estudioso de la guitarra, a
remontar estadios más elevados cada vez. Así pues, Arte +TIC+ (Metodología de enseñanza-aprendizaje) es la
fórmula usada en esta experiencia de investigación.
Antecedentes
CEDART Juan Rulfo:Desde hace más de 35 años el único bachillerato de arte y humanidades en colima.En 1976 se
detectó la necesidad de un propedéutico para las escuelas profesionales de arte y la formación de instructores; ahí
surgió el bachillerato llamado CEDART (Centro de Educación Artística), con lo que inició su operación el 2 de
septiembre del mismo año. En el año 1979, se presenta el estudio titulado "Problemática y propuestas para la
permanencia orgánica e integral de los CEDART”, con el cual se definió que el objetivo principal de los CEDART
sería la formación de maestros de arte. En 1980, se reestructura el Bachillerato de Artes y Humanidades donde se
acordó que el objetivo sería la formación de instructores de arte, se reestructuró el plan de estudios y se dio una
1
Los M.C. Oscar Mares Bañuelos,Jesús Martín Santos Virgenson Profesores Investigadores de Tiempo Completo de la
Facultad de Contabilidad y Administración Tecomán, de la Universidad de Colima, cultivan la LGAC “Aplicación de la
informática en los modelos administrativos”,[email protected],[email protected].
902
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
duración de cuatro años para la formación de maestros. En 1984 por decreto presidencial la formación de docentes
requería acreditar el nivel superior, por lo que el campo de trabajo de los instructores egresados del CEDART como
maestros se vio afectado. En 1994, se buscó una mayor vinculación de los CEDART con las escuelas profesionales
del INBA. Actualmente el Bachillerato de Artes y Humanidades dura 3 años.
Julio Salvador Sagreras: Concertista de guitarra, pianista y compositor. Hijo del ilustre mallorquín fallecido en
Buenos Aires, Gaspar Sagreras (1838; 1901, compositor del clasicismo "Una lágrima"), de quien fue discípulo desde
su tierna edad. En 1891 era el alumno predilecto de armonía en la clase del profesor belga Carlos Marchal (fallecido
en Buenos Aires en 1946) en el Conservatorio de Música de Buenos Aires, luego llamado Williams. En el año 1893
rindió exámenes para el profesorado de solfeo y de armonía elemental, y abordó los cursos superiores hasta 1896.
En su juventud escribió para el teatro sus primeras tres obras: "La Isla Verde"; "El cura suplente", letra del
teniente José R. Spuch, estrenada por la actriz Lola Membrives en el Teatro Rivadavia (hoy Liceo), y "Afilar en
bicicleta", representada está en el "Apolo" el 04-07-1904. A estas composiciones continuaron 38 obras para piano,
de las que trascendieron "Capricho español", "Lucila" y "Melodía".En 1899 fue designado como profesor titular de
guitarra y solfeo en la "Academia de Bellas Artes". En 1905 fundó su "Academia de Guitarra", y en el mes de
Septiembre de dicho año presentó un concierto de alumnos en el Salón "OperaiItaliani", había publicado, hasta
entonces, 70 obras originales para guitarra.
Se presentó en conciertos solo, con su padre y, entre otros, con Juan Alais y Adela del Valle, con el gran español
fallecido en Buenos Aires Antonio Giménez Manjón (1866; 1919), con su discípulo predilecto Antonio Sinópoli,
Carlos García Tolsá, Domingo Prat Marsal y con Clelia Julia Sagreras Fossa, su hija. Actuó en los Salones "La
Argentina", "Nuevo Círculo Napolitano" y "OperaiItaliani" de la Capital Federal; el "Luis Mandrés" de Rosario,
provincia de Santa Fe; el "Blanco" del Club General Pueyrredón, de Mar del Plata, provincia de Buenos Aires; el
Teatro "Florida" de Santa Rosa, la pampa, y el "Instituto Verdi" de Montevideo, Uruguay.
Como pedagogo publicó "Primeras Lecciones", "Segundas Lecciones" y obra instructiva aún vigente, como
"Técnica Superior". Compuso tangos excelentes, entre los que se cuentan "Cancha", "Don Julio", "Cha-Ka-Cha",
"El Chaná", "El Escandaloso" y "Muy de la quebrada", dados a la imprenta con el seudónimo anagramático S.
Resgrasa. Otras obras suyas fueron el estilo criollo "El Zorzal", la samba "Nelly y sus famosas "Variaciones de
Vidalitas"
La informática como ayuda a la audición musical:Otro de los aspectos que favorecen el aprendizaje utilizando las
TIC, es que los estudiantes muestran una mayor receptividad y motivación para aprender. En cuanto a los docentes
tenemos que en el uso de las TIC se ve favorecido cuando cuenta con experiencia previa sobre el uso de ellas, la
autoformación o las capacitaciones que han recibido. Esto ha permitido que muchos lo implementen como apoyo
didáctico provocando lecciones más atractivas e innovadoras, que mejoran las relaciones, que fomentan ambientes
más cooperativos y que favorecen el aprendizajeen todo momento pues rompen la concepción de espacio y tiempo.
También permite un acceso más fácil e interactivo de la información y un desarrollo de otras habilidades como el
uso de la tecnología y de la expresión (Gómez, 2008).
En el campo de la audición tenemos dos tipos de programas que nos pueden ayudar a que los alumnos y alumnas
tengan una mejor comprensión de la música. Por un lado están los CD-ROM con análisis de obras de diversos
autores. Aunque este tipo de materiales están pensados de una forma interactiva y para un solo usuario, siempre
podemos hacer sesiones en grupo y visualizar la pantalla del ordenador a través del cañón proyector del monitor. En
este caso el itinerario a seguir dentro del medio lo realiza el profesor, abriendo las secciones que crea más
convenientes en cada momento. Por otro lado tenemos las ventajas que nos permiten los programas secuenciadoreseditores por la posible manipulación de cualquier parámetro de la música, posibilidad de escuchar separadamente si
así lo deseamos las distintas voces e instrumentos de un cuarteto, fuga, etc. o cualquier otro tipo de música. En este
sentido, programas como:
Adobe ofrece los resultados más profesionales en el campo de edición de audio. Sus utilidades son muy eficaces
para la producción de audio en música, vídeo, radio, etc. Puesto que está orientado al mundo profesional, la última
versión de Audition incluye las herramientas necesarias para dotar a las producciones resultantes de la mejor calidad
posible, (Cruz, 2012).
903
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
FL Studio: Es una estación de audio digital desarrollado por la compañía belga ''Image-line Software''. Este
programa ofrece un espacio de trabajo totalmente automatizable centrado en un secuenciador basado en patrones.
Este programa es utilizado por profecionales en el mundo de la música para crear sus excelentes trabajos, (Crivas,
2009).
MagicScore: Es software de notación musical, su interfaz impresionante y funciones completas que sea la opción
más inteligente para: músicos, compositores, intérpretes, profesores, estudiantes, coros, conjuntos, compositores,
amantes de la música, escuelas de música, profesionales de la música, innovadores y pioneros musicales.
Aprende Música con PIPO: Va dirigido principalmente a niños entre los 3 y los 7 años de edad. Si bien, muchos
juegos pueden utilizarse con ayuda a partir de los 2 años, y otros, en sus niveles superiores, son adecuados para
niños mayores de 7 años o incluso adultos.Los objetivos que se persiguen en este juego están relacionados con el
mundo de la música, entendiéndose ésta como activadora de la inteligencia, ya que el programa propone retos
educativos que van más allá de lo puramente musical. A través de la música se trabajan diferentes habilidades
como: la memoria y discriminación auditiva, el reconocer objetos a través de los sonidos que emiten, la
creatividad a la hora de componer melodías etc.
Audacity: Es un editor de audio libre, fácil de usar y multilingüe para Windows, Mac OS X, GNU/Linux y otros
sistemas operativos. (SOURCEFORGE). Puede usar Audacity para: Grabar audio en vivo, Convertir cintas y
grabaciones a sonido digital o CD, editar archivos Ogg Vorbis, MP3, WAV y AIFF, cortar, copiar, unir y mezclar
sonidos, así como cambiar la velocidad o el tono de una grabación.
La multimedia en la educación: Las escuelas son tal vez el destino más apropiado para la tecnología multimedia,
pues, esta provocara cambios radicales en el proceso de enseñanza en las décadas venideras, especialmente
conforme los estudiantes más aventajados descubran que con esta herramienta pueden llegar mucho más lejos que
con los métodos convencionales de enseñanza. Además, en determinados casos, los profesores irán adoptando un
papel de meros guías o tutores en el proceso de aprendizaje, en lugar de servir de fuente de información y
herramienta de enseñanza, serán los estudiantes, en lugar de los profesores, los que se conviertan en auténticos
protagonistas de la enseñanza y el proceso de aprendizaje.Es este un tema que está siendo muy politizado entre los
docentes, por lo que el software educativo suele relegarse al papel de “enriquecer” el proceso de aprendizaje, en
lugar de construir un sustituto potencial para los métodos tradicionales basados en el discurso del profesor
(Vaughan T., 2008)
Planteamiento del problema
Deberían haber pasado ya los tiempos en los que las universidades invierten en tecnología de servicios,
especialmente TIC, sin la correspondiente planificación. Y deberían haber pasado también los tiempos en los que se
pensaba, como resultado de la teoría del péndulo, que con poca inversión o sólo con el trabajo de unos becarios es
posible organizar servicios tecnológicos, campus virtuales o software para la administración educativa,
(Duart,2008). Más que de hablar de un problema estamos seguros que es una falta de acción por parte de las
autoridades educativas de nuestro país.Pero la acción debe recaer en el desarrollo de un nuevo modelo educativo que
surja de la base del sistema educativo tradicional en conjunto con las nuevas tecnologías de la información, es decir,
involucrar tanto a los alumnos y profesores en la utilización de lasTIC como medio de apoyo para un verdadero
refuerzo de la enseñanza-aprendizaje de la guitarra clásica.Mientras el sistema educativo no cambie la opción es
traducir los temas teóricos a ambientes multimedia, donde con la ayuda de herramientas innovadoras se logre atraer
la atención completa del alumno y que el maestro complemente su rol de orientar con sus saberes profesionales al
alumno, ya no tanto en los conceptos de algún tema en específico si no en problemas técnicos de la propia
disciplina.Bajo esta premisa, se pretende:“Emplear las TIC en la potenciación de las habilidades musicales y de
las capacidades técnicas en la ejecución e interpretación musical a través de la guitarra”.
Preguntas de investigación
1.
2.
3.
4.
¿Aprenderá el alumno fácilmente con esta aplicación multimedia?’
¿Facilitara al alumno el uso de la guitarra clásica la multimedia?
¿Esta herramienta apoyara al alumno en el aprendizaje de la guitarra clásica?
¿Realmente la multimedia facilitar a los profesores la enseñanza hacia los alumnos?
904
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Objeto de estudio
Método de enseñanza de la guitarra clásica “Las primeras lecciones de guitarra”de Julio S. Sagreras
Tiempo de estudio
Conceptos Teóricos
Aptitud práctica
Niveles de aprendizaje práctico
Métrica de Likert
Pésimo_(0)
Malo_(1)
Bueno_(2)
Muy Bueno_(3)
Excelente_(4)
Unidad de análisis y de observación
Para el análisis además de utilizar las variables derivadas de las preguntas de investigación, se tomó en cuenta un
instrumento (encuesta), así como la observación y entrevistas con los alumnos y profesores del CEDART Juan Rulfo
en el estado de Colima.
Objetivo general
Desarrollar una aplicación multimedia como herramienta para la enseñanza de la guitarra clásica para profesores y
alumnos del CEDART Juan Rulfo en elestado deColima, y evaluar su impacto.
Objetivos específicos
1. Facilitar al alumno el aprendizaje de la guitarra clásica mediante la multimedia.
2. Potenciar las habilidades de competencia musical en la interpretación de la guitarra clásica.
3. Dotar a los profesores de una herramientaque refuerce la enseñanza.
4. Incorporar las TIC en actividades artísticas.
Hipótesis
1. La tecnología multimedia es uno de los elementos más impresionantes de la computación que se puede
aplicar a la educación, particularmente en el aprendizaje de áreas muy especializadas.
2. En general la multimedia puede ser aplicada a todos los niveles de educación, se caracteriza por
combinar los medios de audio, video, imagen y texto permitiendo que el usuario se sienta involucrado en
el uso de esta herramienta interactiva.
3. Mediante la implementación de esta herramienta multimedia, los profesores y alumnos del CEDART
Juan Rulfo, se les facilitará el aprendizaje de la guitarra clásica, incrementando sus competencias
musicales.
Justificación
Los sistemas multimedia permiten un aprendizaje activo. No solo es posible ver y oír, sino también interactuar
sobre el objeto de aprendizaje, con lo que este es más efectivo. La utilización de estas posibilidades dentro de la
actualidad tanto formal como no formal no constituye solo una opción válida, sino que además se trata de cubrir las
necesidades de actualizar los modelos de enseñanza-aprendizaje e introducir las tecnologías de la comunicación en
la educación.Su facilidad de manejo, su espectacularidad, la calidad de su imagen y sonido, su interactividad, entre
otras características hacen del multimedia un entorno especialmente adecuado para el desarrollo de creaciones
lúdicas, artísticas y espectaculares (Aguilar, 1994).
Método
1.- En la producción del CD Interactivo:Metodología en cascada, Análisis de requisitos, Diseño del sistema,
Diseño del programa, Pruebas, Implantación .
2.- En la elaboración de la encuesta: Aplicación de ítems en escala de Likert, con uso de dos variables: uso y
conocimiento de TIC para el desarrollo de competencias musicales.
905
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Resultados obtenidos
Figura.1:Uso de TIC en el CEDART Juan Rulfo de Colima.
Más del 50% de los
alumnos encuestados,
dicen conocer algún
tipo de TIC, de los casi
95% de jóvenes
menores 18 años
(considerando que los
jóvenes de esta edad
son los mejor enterados
de avances en este
rubro). Menos del 50%
de ellos son de origen
foráneo, es decir, la
mayoría tiene acceso a
las TIC, por ser de la
capital, sin embargo, el
64% de ellos no planean
Fuente:Elaboración propia
seguir estudiando en
áreas de arte, pero un solo un 12.5% cree que no hay empleo de músico, porcentaje empatado con la falta de
recursos monetarios. Del 35% que si planean continuar con el estudio, 36.4% pretender ir a estudiar a la escuela
superior de música, superando al IUBA de la Universidad de Colima, seguido del conservatorio de Guadalajara.
En relación al uso de TIC y del desarrollo de competencias musicales, tenemos que la herramienta más usada es el
afinador digital, la cual es de uso muy básico. You Tube, lecciones en PDF y metrónomo digital siguen en esta
escala de uso, lo cual es de sorprender, pues demuestra cómo estos medios pueden de algún modo transmitir
experiencias de comunicación basadas en habilidades y competencias musicales. Se nota claramente la inclinación
que los estudiantes tienen por la multimedia, pues es el mecanismo más cercano a la realidad, es decir, a tener un
maestro en casa, que le permita desarrollar los talentos y habilidades musicales a lo largo de su desarrollo como
profesionales de la música.
Figura.2:Desarrollo de competencias musicales mediante CD de Julio Sagreras Colima.
Conclusiones
Del presente estudio y
bajo los resultados
empíricos que este arroja,
podemos concluir lo
siguiente:
1. Existe una amplia
aceptación de las TIC por
parte de los alumnos del
CEDART Juan Rulfo de
Colima.
2.- El uso de las TIC
es hasta hoy es poco
explotado, por lo menos
en lo que ha herramientas
multimedia se refiere,
tales como CD
Interactivo multimedia,
el cual ofrece la ventaja
de contenidos
enriquecidos por los diversos formatos electrónicos.
Fuente:Elaboración propia
906
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
3.- El tope de este uso, está dado por la cultura del alumno y las posibilidades de infraestructura que este tiene en
su entorno.
Las ideas del uso de TIC en el arte, es ya una realidad en las escuelas profesionales de música en el país, y en
Colima no es la excepción, por lo tanto se considera que este uso potenciador de las TIC en el terreno del arte será
cada vez más intenso, y sobre todo de más provecho, en cuanto al desarrollo de las potencialidades y competencias
musicales se refiere.
Trabajo futuro.
Para posteriores trabajos de investigación en el tema, se sugiere al equipo de investigación el desarrollo de un
sitio WEB en el cual estén disponibles las herramientas digitales necesarias para que el alumno de guitarra clásica
tenga soporte de ayuda en línea, o de descargar los recursos para su uso fuera de línea.
Figura.3:Encuesta en línea aplicada a alumnos del CEDART Juan Rulfo
Referenciasbibliográficas
Hurtado Vera, Guido Germán; Martínez Restrepo,
Carlos
Alberto.
(2008).
Actitudes
y
representaciones ante las TIC: la perspectiva
estética. El Hombre y la Máquina, Julio-Diciembre,
102-111.
Reyes, Juan. (2006). Artelab: hacia la integración
arte, ciencia y tecnología. El Artista, noviembre,
132-141.
Gómez Ávalos, Gisselle. (2008). El uso de la
tecnología de la información y la comunicación y
el diseño curricular. Educación, 77-97.
Duart, Josep M. (2008). El valor de las TIC en
educación superior. RU&SC. Revista de
Universidad y Sociedad del Conocimiento, AbrilSin mes.
Aguilar, A. M. (1994). Multimedia en Educación.
Comunicar (3), PP.81-87.
Referencias de Internet
Crivas. (14 de 02 de 2009). Musicólogos. (Jet, Ed.)
Obtenido de http://www.musicologos.net/t32-tutorial-de-lo-masbasico-sobre-fl-studio
Fuente: Elaboración propia: cedart.guitarracolima.com
Cruz, C. (2003-2012). Portal Programas.
Obtenido de http://gratis.portalprogramas.com/Adobe-Audition.html
Vaughan, T. (2008). Multimedia. España: McGRAW-HILL.
Biografía de Julio S. Sagreras.:http://es.wikipedia.org/wiki/Julio_Salvador_Sagreras
907
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Aplicación de metodologías de distribución de plantas para la generación de
una propuesta de distribución física en un CEDIS
Ing. Claudia Marín Gutiérrez1, Dr. Fernando Ortíz Flores2,
Dr. Carlos Díaz Ramos3, José Pablo Nuño de la Parra 4.
Resumen—Existen dos técnicas muy utilizadas por varios autores y consultores alrededor del mundo para crear y
mejorar distribuciones de planta: el procedimiento de planificación sistemática de la distribución (SLP) de Muther, y
la técnica computarizada de asignación relativa de plantas (CRAFT). La distribución de planta consiste en el
mejoramiento del arreglo de los factores disponibles en la instalación propuesta, de modo que constituyan un sistema
productivo capaz de alcanzar los objetivos fijados de la forma más adecuada y eficiente posible. Ésta se realiza
comúnmente utilizando el flujo de los materiales. En este trabajo se muestra cómo se utilizó el flujo de personas,
como una variante de la técnica, para mejorar una distribución de planta de un centro de distribución de productos
(CEDIS) textiles, pues el análisis del flujo de los materiales era muy complicado por la existencia de una gran
variedad de productos.
Palabras clave—Centro de distribución, minería de datos, distribución de planta, SLP, CRAFT.
Introducción
Un CEDIS es una facilidad donde se realizan funciones complejas: recepción, almacenamiento, despacho, clasificación e
identificación de mercancías, así como operaciones de ensamble y empaque y consolidación de embarques; es un elemento
estratégico en la cadena de flujo; no es un almacén [1]. Su finalidad es hacer llegar los productos desde el centro de
fabricación hasta el cliente final de la manera más efectiva, rápida y económica posible.
Cuando se presenta una expansión de mercado, cuya distribución individual sería muy costosa, se ve afectada de manera
significativa la logística necesaria para llevar el producto a los clientes, esto genera un rediseño de la red de los puntos de
distribución con el propósito de lograr un servicio eficiente y eficaz [2]. Por ello, la creación de nuevos centros de
distribución es indispensable para lograr tales metas [3]. Este es, específicamente el caso del CEDIS que se presenta en este
artículo5. Por otro lado, un adecuado diseño de los nuevos centros de distribución necesarios es vital para lograr un servicio
de óptima calidad [4]. Lo cual justifica el trabajo que se realizó dentro del mismo.
Bases de Distribución de Planta
El principal objetivo de la distribución de planta es optimizar el arreglo de maquinaria, fuerza de trabajo, materiales y
servicios auxiliares, para maximizar el valor creado [5]. Las técnicas siguientes pueden ayudar a lograr este objetivo.
SLP. El método de aplicación de SLP se basa en la relación entre departamentos, por tanto, es necesario tener el mapa de
elaboración de cada producto que se fabrica en la empresa para ver el camino que sigue dentro de la misma para su
fabricación [6]. Cada mapa indicará la intensidad de relación entre departamentos, y esto es la base para el mejoramiento de
la distribución física, que dará como resultado una menor distancia recorrida por los productos a ser fabricados, lo que se
traduce en disminución de costos en transporte y disminución en tiempos de operación [7].
CRAFT. Es una de las primeras metodologías de distribución auxiliadas por computadora. Esta es una metodología de
mejoramiento, por lo que requiere que se especifique una distribución inicial. El objetivo usado en CRAFT es minimizar el
costo total de transporte de una distribución. Este costo total de transporte se define como el producto del costo de mover
una carga unitaria de un departamento a otro, por la distancia entre ellos. [8]
Generalidades del CEDIS
El CEDIS está colocado en un edificio de 852m2, que actualmente opera con 7 almacenistas, una auxiliar administrativa
y un encargado de almacén, laborando 5 días por semana en turnos de 9 horas, con dos periodos de comida de media hora.
Este CEDIS se encuentra laborando desde hace más de 8 años, y en los últimos 2 años, su tasa de transferencia de materiales
se ha triplicado. Es por esto que fue necesaria una distribución definida que permitiera trabajar de manera eficiente el
CEDIS, con la finalidad de reducir tiempos extra, eliminar la necesidad de contratar más personal y disminuir la incidencia
de equivocaciones del personal al realizar sus actividades.
1
La Ing. Claudia Marín Gutiérrez es estudiante de la Maestría en Ingeniería Industrial del Instituto Tecnológico de Orizaba,
Veracruz. [email protected] (autor corresponsal)
2
El Dr. Fernando Ortíz Flores es profesor investigador de tiempo completo en el Departamento de Estudios de Posgrado e
Investigación del Instituto Tecnológico de Orizaba, Veracruz. [email protected]
3
El Dr. Carlos Díaz Ramos es profesor investigador de medio tiempo en el Departamento de Estudios de Posgrado e Investigación
del Instituto Tecnológico de Orizaba, Veracruz. [email protected]
4
José Pablo Nuño de la Parra es profesor investigador de tiempo completo en la Universidad Popular Autónoma del estado de
Puebla, Pue. [email protected]
5
Por confidencialidad no se coloca el nombre de la empresa.
908
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Distribución del CEDIS
El área superficial del CEDIS se encuentra distribuida en los siguientes departamentos (Figura 1):
1. Almacenamiento; donde se colocan los materiales cuyo tiempo de entrega excede a los dos o tres días, equipado con
8 racks de 9m de largo y 8 racks de 15m de largo.
2. Documentación; donde se realizan búsquedas de producto y se imprimen etiquetas, equipado con dos computadoras
conectadas al sistema SAP, una impresora de etiquetas y tres lectores de código de barras utilizados para escanear el
material que entra o sale del CEDIS.
3. Paquetería; donde se surten pedidos hacia las regiones del norte del país, equipado con una flejadora de cajas.
4. Recibo; donde se colocan las tarimas que diariamente se reciben de la planta de producción.
5. Embarque; donde se colocan las tarimas surtidas de los pedidos que se enviarán en días posteriores.
6. Emplaye; donde se coloca la película plástica a las tarimas de los pedidos que serán enviados, equipado con una
emplayadora de película plástica y el material necesario para hacerlo.
Figura 1. Distribución actual de departamentos en el CEDIS.
Proceso
Un panorama general de lo que se realiza en este CEDIS, desde que se recibe una orden de pedido hasta que se surte, es
la siguiente:
1. Recepción de material: Diariamente por las mañanas se recibe el material en tarimas embaladas de aprox. 500kg.
2. Ingreso de material: Se hace una inspección a detalle para corroborar la nota de entrega y se procede a descargar y
desembalar el material; se separan aquellos productos con entrega menor a dos días y se les asigna una ubicación en
el piso; el resto de material se acomoda en el área de racks; todo se da de alta en el sistema electrónico.
3. Recepción de pedidos de clientes: Personal administrativo recibe nuevos pedido y se distribuyen por partes iguales a
cada almacenista para que sean surtidos.
4. Surtido de envíos: Se verifica la ubicación de cada producto que se surtirá, y en caso de no encontrarse físicamente
un producto en particular, se realiza una verificación adicional de las ubicaciones del mismo; este proceso se repite
hasta hallar el producto buscado, en este caso se realiza un ajuste en el sistema con la ubicación real del producto.
5. Embarque de surtidos: Una vez terminado el agrupamiento del material de salida, se le da salida al producto en el
sistema electrónico, se elaboran las respectivas etiquetas, se elaboran las notas de entrega y facturas, finalmente se
embala el material para cargarlo en el tráiler de entregas.
Destinos de entregas
Se trabajan diferentes tipos de pedidos de acuerdo a los destinos hacia los cuales se encuentran los clientes. Cada uno de
éstos presenta modificaciones en su recepción y surtido; las rutas hacia las cuales se surten pedidos son:
 Destino 1, surtiendo 18 tarimas por mes (4.6% del total mensual promedio de pedidos surtidos).
 Destino 2, surtiendo 3 tarimas por mes es (0.8% del total mensual promedio de pedidos surtidos).
 Destino 7, enfocada a clientes del norte del país que se envían mediante un servicio externo de mensajería,
surtiendo 53 tarimas por mes (13.7% del total mensual promedio de pedidos surtidos).
 Destino 8, enfocada a la aclaración de pedidos mal surtidos por parte de la planta productora, o envíos a otro centro
de distribución, enviando 12 tarimas por mes (3.1% del total mensual promedio de pedidos surtidos).
Situación Problemática
Al realizar la evaluación inicial del CEDIS los problemas principales que se identificaron fueron la falta de asignación de
espacios para el almacenamiento de productos, falta de cercanía entre departamentos con estrecha relación dentro del
909
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
mismo, y carencia de un método de asignación de cargas de trabajo a los almacenistas, además de problemas comunes: falta
de orden y limpieza y falta de capacitación a los trabajadores; que se deriva en una cultura pobre de trabajo en equipo.
Analizando su proceso, se infiere que tiene un mal funcionamiento, que se ve reflejado en las siguientes problemáticas:
 Pérdida de tiempos en la ubicación y en el surtido de los productos dentro del almacén.
 Falta de espacios.
 Desorganización de almacenes.
 Mal uso de los recursos.
Para dar solución a cuatro de estas problemáticas, Tompkins [6] propone distintas técnicas, entre las que se encuentran el
procedimiento de planificación sistemática de la distribución (SLP) de Muther, y la técnica computarizada de asignación
relativa de plantas (CRAFT), con la finalidad de mejorar la distribución de los espacios mediante el análisis de la interacción
del flujo de productos que existe entre cada una de los departamentos que conforman una facilidad.
Desarrollo de la Propuesta de Distribución de Planta del CEDIS
Obtención de la información
La información de la salida diaria de productos, con concepto de venta, necesaria para observar el comportamiento de
clientes, fechas, productos, tendencias, estacionalidad, entre otros, fue obtenida del sistema SAP. Esta información abarcó el
periodo de enero de 2010 hasta septiembre de 2012. De la misma manera se obtuvieron reportes mensuales de ocupación en
el almacén, para conocer los volúmenes de productos almacenados de acuerdo a marca y color, y determinar la tendencia de
ocupación de cada marca con la finalidad de estimar el espacio necesario en la distribución de productos.
Preparación de los datos.
Debido a que los datos obtenidos no estaban organizados de una manera coherente para hacer el estudio de distribución
de planta, fue necesario arreglarlos mediante las dos siguientes actividades [9]:
1. Se realizó la agrupación de los productos por marca y clave de identificación (BIC) así como su venta mensual para
conocer el comportamiento en ventas de cada marca.
2. Se asoció cada producto con el tipo de caja en la que se empaca para su venta. Conociendo la capacidad de piezas
para cada caja y la cantidad de piezas vendidas fue posible saber el número de cajas vendidas; asimismo, con las
medidas de cada caja se estimó el número de cajas necesarias para llenar una tarima con la finalidad de conocer la
cantidad de tarimas vendidas, clasificado por mes, cliente y marca.
Los datos de ventas correspondientes a clientes que se dieron de baja, o ventas inferiores a una pieza y productos con
cajas ya descontinuadas en producción, se sacaron de la base de datos para no causar ruido con el análisis.
Adaptación y aplicación de la metodología SLP a la operación en almacenes
Debido a que el método de aplicación SLP se basa en la relación entre departamentos, fue necesario tener el mapa de
elaboración de cada producto que se fabrica en la empresa para identificar su ruta dentro de la misma. Cada uno de estos
mapas ayudó a determinar la intensidad de relación entre departamentos, la cual fue la base para el mejoramiento de la
distribución física, que dio como resultado una menor distancia recorrida por los productos a ser fabricados, lo que se
traduce en disminución de costos en transporte y disminución en tiempos de operación.
En la aplicación de este artículo, dado que no se trabajó con una empresa de transformación, sino con una de servicios,
para aplicar SLP se tomaron como base del estudio los diferentes destinos de surtido del CEDIS (8 destinos), cada uno con
sus respectivos clientes y con sus respectivas rutas de preparación. Cada ruta fue considerada con sus variantes respectivas,
por ejemplo, la ruta 1 de surtido (Tabla 1) es la que seguiría un almacenista para armar un pedido hacia este destino de
entrega si no tuviera contratiempos, sin embargo, no siempre sucede así, por lo que existen dos variantes: La primera es que
encuentre, o no, el material en la ubicación esperada en el almacén, lo que ocasiona una vuelta más hasta el departamento de
documentación, para verificar una segunda ubicación del mismo material, por lo que el camino para la preparación de este
pedido se incrementa; esto ocurre con una incidencia del 3% de las veces que se surte un pedido, y es ocasionado por el
desorden que se tiene dentro del área de operación. La segunda es que surta cajas completas o incompletas. Ésta se da
porque la empresa se encuentra muy enfocada al cliente, es decir, los pedidos no son fijos, sino a requerimientos del cliente,
por lo que comúnmente los pedidos no son surtidos con cajas completas, en su lugar se incluyen piezas sueltas o cajas medio
llenas, por lo que al surtir una caja incompleta es necesario reimprimir una etiqueta y dar una vuelta más al departamento de
documentación; esta variante ocurre el 90% de las veces que se surten pedidos para este destino.
Adicionalmente, para cada destino, fue necesario conocer la ruta de ingreso de los materiales que diariamente llegan al
CEDIS. Estos materiales se clasificaron según su tiempo de entrega; si el tiempo de entrega es menor a 2 días se asignó una
ubicación en el departamento de embarque, y si es mayor, el material se colocó en el departamento de almacenamiento.
La tabla 1 muestra las rutas de ingreso y surtido del destino 1 con sus respectivas variantes y porcentajes de incidencia,
así como el porcentaje general de incidencia dentro de la ruta. Tablas similares se realizaron para el resto de los destinos.
910
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Variante
%
Variante
TE >2 días
TE < 2 días
Completas
Incompletas
Completas
Incompletas
Paquetería:
Emplayado:
Destino 1
Ingreso
Surtido
Encuentran el
material
97%
No encuentran el 3%
material
Entrada/Salida:
E/S
Recibo:
Re
% %Gral
80%
80%
20%
20%
9,7% 10%
87,3% 87%
0,3%
0%
2,7%
3%
Pa
Ep
Ruta de preparación
En  Re  Dc  Re  Al  Dc
En  Re  Eb  Sa
Dc  Al  Eb  Dc  Eb  Sa
Dc  Al  Dc  Al  Eb  Dc  Eb  Sa
Dc  Al  Dc  Al  Eb  Dc  Eb  Sa
Dc  Al  Dc  Al  Dc  Al  Eb  Dc  Eb  Sa
Embarque:
Eb
Almacenamiento:
Documentación:
Dc
Al
Tabla 1. Rutas de recibo y surtido.
Para la elaboración de la carta de origen-destino se consideró el resultado de multiplicar el porcentaje general de
incidencia (Tabla 1) de las variantes de cada ruta de preparación por su valor calculado de tarimas vendidas por mes. El
resultado de tarimas por variante se muestra en la tabla 2.
Destino 1
Variante
%
Variante
TE >2 días
TE < 2 días
Completas
Incompletas
Completas
Incompletas
Ingreso
18
Tarimas
por mes
Encuentran el material
97%
No encuentran el material
3%
Surtido
%
80%
20%
10%
90%
10%
90%
%Gral
80%
20%
9.7%
87.3%
0.3%
2.7%
T/mes de la variante
14.40
3.60
1.74
15.71
0.05
0.48
Tabla 2. Ejemplo de cálculo de tarimas por mes para las variantes de cada destino.
Después de evaluar los 8 destinos elaboró la carta de origen-destino para facilitar el uso de la información en pasos
posteriores, en esta tabla aparecen listados los seis departamentos del CEDIS y la entrada/salida del mismo (Tabla 3).
E/S
Re
Pa
Ep
Eb
Dc
Al
E/S
0
Re
386
0
Pa
79,5
26,5
0
Ep
Eb
369
36
29,15
0
Dc
Al
647 323,5
156,3
53
190,1
1343 333
0
846
0
433
0
Tabla 3. Tabla triangular de Origen-Destino mostrando el flujo entre departamentos del CEDIS.
Los valores del flujo entre departamentos se ordenaron de mayor a menor con la intención de identificar aquellos que
presentaban un flujo más alto, y se evaluaron con las letras A, E, I, O (Tabla 4).
Eb
Dc
Re
Ep
E/S
E/S
Eb
Re
Ep
Pa
E/S
Pa
Re
Pa
Re















Al Dc Eb Re
846 647 433 386
E
Eb
369
Dc
190,1
I
Dc
156,3
Pa
79,5
Al
53
O
Eb
36
Dc
1343
A
Al
Al
333 323,5
Ep
Pa
29,1 26,5
Tabla 4. Priorización de relaciones entre departamentos del CEDIS.
Una vez evaluados los flujos se procedió a realizar un diagrama de relaciones, el cual resalta los pares de departamentos
que tienen algún tipo de relación entre sí; la intensidad de la relación viene dada por los colores y tipos de línea entre cada
actividad representada mostrados en la tabla 5. Con este código, y con la tabla de priorización de relaciones (Tabla 4) se
construyó el diagrama de relaciones de la figura 2. Este diagrama de relaciones sirve para hacer una propuesta de
distribución de áreas, pero para realizarlo, se necesitan conocer los espacios de cada departamento, por esta razón se elaboró
un formato denominado “Hoja de maquinaria” en el cual se enlistaron los departamentos, los equipos con los que cuenta
cada uno de ellos, sus especificaciones de espacio y los requerimientos necesarios para su acondicionamiento.
A
E
I
O
U
4 líneas
3 líneas
2 líneas
1 línea
1 línea
Rojo
Amarillo
Verde
Azul
Blanco
X
Línea quebrada
Negro
Tabla 5. Código de colores y líneas para la elaboración
del diagrama de relaciones.
911
3
Paq
6
Dc
2
Re
5
Eb
4
Ep
7
Al
1
E/S
Figura 2. Diagrama de relaciones entre los
departamentos del CEDIS.
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Después de elaborar todas las hojas de maquinaria se elaboró una tabla donde se concentraron los resultados de los
espacios necesarios para cada departamento, con sus respectivas especificaciones de espacio adicional, espacios compartidos
con otros departamentos, entre otros (Tabla 6).
Departamento
Recibo
Paquetería
Emplaye
Espacio Mínimo
48 m2
29,75 m2
12,2 m2
Departamento
Embarque
Documentación
Almacenamiento
Espacio Mínimo
112 m2
12 m2
465 m2
Tabla 6. Espacio mínimo requerido para cada departamento del CEDIS.
La suma de los espacios mínimos de los departamentos mostrados en la tabla cinco es de 679m2 los cuales, organizados
según el diagrama de relaciones generaron el diagrama de relaciones y espacios de la figura 3. La única limitante que
presentó el arreglo de la figura 3, fue que la empresa solicitó que la emplayadora no se cambiara de lugar, ya que ocupa una
conexión de 220V complicada de cambiar, por lo que la zona de emplayado quedo excluida del proceso de reacomodo de los
departamentos; así que el diagrama se adaptó a esta limitante y se generó una segunda propuesta (Figura 4).
Figura 3. Diagrama de relaciones y espacios, propuesta 1.
Figura 4. Diagrama de relaciones y espacios, propuesta 2.
Validación computacional mediante el algoritmo CRAFT.
El algoritmo CRAFT está interesado en la minimización de la función lineal de la distancia viajada entre departamentos
[10]. Típicamente emplea un procedimiento de mejoramiento para obtener un diseño de layout basado en un objetivo de
minimización de costos de manejo de material, una de sus entradas es la carta de origen-destino que se mostró en la tabla 3.
CRAFT es un programa de mejoramiento que busca un diseño optimo haciendo un cambio en el layout de forma
secuencial, evaluando primero el layout propuesto, y considera los efectos que puede ocasionar si las ubicaciones de algunos
departamentos son intercambiados, el mejoramiento puede ser logrado haciendo cambios de los departamentos en pares. Si
este cambio produce mejoramiento, entonces este proceso debe continuar hasta que no haya algún cambio entre
departamentos que pueda mejorar la evaluación [11].
Para esta evaluación fue utilizada la carta de origen-destino de la tabla 3 y se establecieron puntos centrales para los
departamentos que comprenden la distribución inicial del CEDIS, mostrada en la figura 1; los cuales son:
1
2
3
4
Entrada/salida
Recibo
Paquetería
Emplaye
[44.5 , 5]
[34 , 2]
[1.5 , 11.5]
[21.25 , 2.25]
5
6
7
Embarque
[38.5 , 12.5]
Documentación [43.25 , 12.5]
Almacenamiento [18.5 , 12.25]
La representación gráfica de éstos se muestra en la figura 5.
Con base en estas coordenadas se calculó la matriz de distancias rectilíneas entre centros de departamentos (Tabla 7).
Multiplicando la carta de origen-destino de la tabla 3 (número de viajes entre los departamentos) con la matriz de
distancias de la Tabla 6 se conoció la distancia promedio mensual recorrida entre departamentos con la distribución actual
(Tabla 8). La sumatoria de los términos en la tabla indica que la distancia total recorrida en promedio por mes con la
distribución actual es de 101’166 metros; este valor sirve para evaluar dicha distribución.
E/S
Re
Pa
Ep
Eb
Dc
Al
E/S
0
13
29
0,25
27,5
32,25
12,75
Re
13
0
42
13,25
15
19,75
25,75
Pa
29
42
0
28,75
38
42,75
17,75
Ep
0,25
13,25
28,75
0
27,75
32,5
12,5
Eb
27,5
15
38
27,75
0
4,75
20,25
Dc
32,25
19,75
42,75
32,5
4,75
0
25
Al
12,75
25,75
17,75
12,5
20,25
25
0
E/S
Re
Pa
Ep
Eb
Dc
Al
Tabla 7. Matriz de distancias rectilíneas entre puntos
centrales de los departamentos del CEDIS de la figura 5.
E/S
Re
Pa
Ep
Eb
Dc
Al
0
0
2306
0
10148
0
0
5018
0
0
0
0
6389
0
0
1113
0
838
0
2719
941
0
0
0
0
3774
6180
0
0
540
0
8242
0
2807
6743
0
6389
3965
0
3572
0
9795
0
8330
0
0
0
11357
0
Tabla 8. Matriz de distancias mensuales recorridas entre
departamentos, resultante de la multiplicación de la matriz
de distancias y la carta de origen-destino.
912
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Para contrastar de la evaluación de la distribución propuesta (Figura 4) contra la actual (Figura 5) se evaluó la
distribución propuesta asignando puntos centrales a los departamentos, generando la matriz de distancias y multiplicándola
por el número de viajes entre los departamentos; El resultado fue que se debían recorrer 96’955 metros/mes. Esta evaluación
presenta una disminución de 4’211 metros/mes con respecto a la distribución actual; una disminución del 4.16%.
Aunque esta es una solución mejorada, se decidió seguir iterando, pero dividiendo el departamento de almacenamiento
en 2 partes debido a que éste tiene una alta relación con los departamentos de documentación, embarque y recibo.
Continuando con el algoritmo CRAFT se realizaron varios intercambios de posiciones en los departamentos del CEDIS, con
la finalidad de lograr una disminución en la distancia mensual recorrida.
Para evaluar las posteriores propuestas, se colocaron puntos centrales en cada parte del departamento de almacenamiento
ya dividido y se trabajo con ellas como departamentos independientes. En la tabla de origen-destino se dividió el número de
viajes hacia este departamento de manera proporcional al tamaño de cada una de las partes en las que éste se dividió.
El arreglo final obtenido mediante el algoritmo CRAFT se muestra en la figura 6. En éste se tiene una distancia recorrida
por mes de 71’327metros; una disminución del 29.50% en metros recorridos por mes comparada con la distribución actual.
Figura 5. Puntos centrales de los deptos. del CEDIS
con su distribución actual.
Figura 6. Propuesta final de distribución con disminución
del 29.5% en distancia recorrida
Conclusiones
La metodología SLP y el algoritmo CRAFT resultan apropiados para determinar la configuración de un CEDIS y se
complementaron correctamente en este caso particular. Con la aplicación del SLP fue posible considerar las características
especiales de cada departamento dentro del centro de distribución calculando la tasa total de relaciones entre éstos. Con el
algoritmo CRAFT fue posible realizar el análisis y mejoramiento de la propuesta de distribución logrando un mejor flujo de
operación entre los departamentos. Los resultados generados fueron tangibles: se redujo un 29.5% las distancias recorridas
por mes, se obtuvo un trabajo más fluido y eficiente, se detectaron actividades innecesarias de los trabajadores que pudieron
corregirse y se evitó la contratación de personal adicional para la operación de este centro de distribución en expansión.
Referencias
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Marín, R., Almacén de clase mundial: Propuesta para una operación logística rentable. 2003: Universidad Pontífica Bolivariana.
Anaya Tejero, J.J., Logística Integral, la gestión operativa de una empresa. 3ta. ed. 2007, Madrid, España: Esic Editorial.
Linn, R.J. and R.A. Wysk, An expert system framework for automated storage and retrieval system control. . Computers and Industrial
Engineering 1990. 1(18): p. 37-48.
Foulds, L.R., H.W. Hamacher, and J.M. Wilson, Integer programming approaches tofacilities layout models with forbidden areas. Annals of
Operations Research, 1998. 81(0): p. 405-418.
Sule, D.R., Manufacturing Facilities: Location, Planning, And Design. 2009: CRC PressINC.
Tompkins, A., et al., Planeación de instalaciones. 4a. ed. 2011, México: Cengace Learning.
Stephens, M.P., Diseño de instalaciones de manufactura y manejo de materiales. 2006: Pearson Educación.
Buffa, G.C.A.E.S., A heuristic algorithm and simulation approach to relative allocation of facilities. Management Science, 1963. 9: p. 294-300.
López, C.P., Minería de datos: técnicas y herramientas. 2007: Paraninfo Cengage Learning.
Jajodia, S., et al., CLASS: Computerized LAyout Solutions using Simulated annealing. International Journal of Production Research, 1992.
30(1): p. 95.
Larson, N., H. March, and A. Kusiak, A heuristic approach to warehouse layout with class-based storage. IIE Transactions 1997. 1(29): p. 337348.
913
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Sociología fundacional entre fronteras en el norte de México: producción
de conocimientos en la primera época de la Revista Chamizal
Dr. David Mariscal Landín1, Mtra. Ángela Estrada Guevara2
Resumen
Realizamos una recuperación de una experiencia significativa en el proceso fundacional y de institucionalización de la
sociología en Ciudad Juárez en el Instituto de Ciencias Sociales de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez,
Chihuahua, México. Lo hacemos a partir de un recorrido de la Revista Chamizal en su primera etapa cuando en la
Escuela de Sociología se planteó la divulgación de la producción de conocimiento de lo social; para ello contextualizamos y
analizamos un ejercicio intelectual colectivo de la Escuela de Sociología en su desarrollo.
Palabras clave: Sociología, Historia e Institucionalización
La institucionalización de la escritura3
Las universidades en la historia de occidente han cumplido la función de ser espacios vinculados al conocimiento
en su producción y reproducción, y han jugado un papel fundamental en la institucionalización de éste. En dicho
proceso la escritura ha resultado central al objetivar y materializar la voz y la palabra viva y de antaño en las aulas.
El privilegio de la escritura refleja la ironía que planteó Saussure: “La palabra escrita se mezcla tan íntimamente a la
palabra hablada de que es imagen, que acaba por usurparle el papel principal; y se llega a dar a la representación del
signo vocal tanta importancia como a este signo mismo. Es como si se creyera que, para conocer a alguien es mejor
mirar su fotografía que su cara” (Suassure, 1991). Si a lo anterior agregamos las posibilidades creativas de los
lectores-escuchas-intérpretes, especialmente porque el proceso en el que se traslada la voz y la palabra a la escritura
y la escritura a la lectura, la fidelidad resulta imposible.
Reconocemos que la sociedad occidental ha privilegiado históricamente a la escritura cuando ha pretendido dejar
constancia, documentar la voz y la palabra, sobre todo cuando ha procurado institucionalizarla y comunicar con ello,
por ejemplo, que es lo que en un momento dado entiende por conocimiento. Así, el conocimiento es una
construcción social e histórica que se explica y comprende por la forma en que se genera, produce, circula, distribuye
y consume y en ese proceso la escritura restablece la voz, que se ha dejado oír y la hace presente. La letra, como
signo, hace de portavoz y fija un habla, lo que para los procesos formativos ha constituido un medio excelente para
comunicar conocimientos. En ese sentido, el conocimiento se presenta a partir de selecciones organizadas que
circulan enfatizando su importancia y pertinencia y realizando su difusión social. Es precisamente ahí donde se
manifiesta la orientación, taxonomía y políticas implícitas sobre el conocimiento (Foucault, 1988). Para
operacionalizar así el conocimiento se han creado históricamente una multiplicidad de medios y recursos entre los
que se han privilegiado los libros y las revistas.
Actualmente la circulación del conocimiento se ha visto favorecida por las nuevas tecnologías de la información
y la comunicación (TICs) y las revistas impresas han incorporado el formato electrónico, aunque se siguen
manteniendo impresas como parte de una concepción y uso cultural, y siguen vigentes en el mercado, en los planes y
proyectos universitarios y continúan formando parte de las cuatro acciones básicas del lenguaje: escuchar, hablar,
leer y escribir. La educación se ha planteado como meta general la intención desarrollarlas en las personas y las ha
favorecido en los procesos formativos de las escuelas. La lecto-escritura históricamente ha servido como indicador
de diferenciación social: alfabeta/analfabeta. Sin embargo, los alfabetas y los analfabetas no presentan una
constitución homogénea. Suponer que leer y escribir se complementan mutuamente, no implica que se realicen. Así,
hay quien sabiendo escribir no se conciba como escritor.
Los escritos son muestras y presentaciones de autores que propician evaluaciones de los lectores. El que escribe
se manifiesta, se pone al alcance de los otros, puede ser evaluado, valorado y expuesto a la crítica. En ese sentido, la
escritura ha estado ligada a la libertad para expresarse; pero también al uso de medios donde se lea o escuche. Que
algo se haga público representa un privilegio en el que interviene la valoración de quiénes toman decisiones en
relación a los medios de expresión. Así, cualquiera puede escribir, pero no cualquiera que escriba accede a un
vehículo de expresión en el que sea expuesta su escritura.
1
Profesor-Investigador Titular de Tiempo Completo de la UACJ, [email protected].
Profesora-Investigadora Titular de Tiempo Completo de la UACJ, [email protected].
3
Este trabajo es un resultado parcial que forma parte del proyecto de investigación: Historia de la sociología de fronteras entre
México y los Estados Unidos de América, registrado por los autores del texto en la CIP de la UACJ.
2
914
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
A los intelectuales se les ha considerado como formadores de opinión, lo que implica que tienen adeptos y
lectores que los siguen, sus comentarios forman parte de las agendas de discusión y, lo que dicen o escriben, es
tomado en cuenta para analizar las situaciones y los eventos (Camp, 1988; Coser, 1980; Gramsci, 1975). Podemos
plantear que la visión generalizada sobre éstos se ha ido institucionalizando a lo largo del siglo; y que se ha
convertido en criterio para normar las prácticas del quehacer intelectual en general, y del que se desprenden criterios
operativos y funcionales para académicos y académicas de las Instituciones de Educación Superior, sobre su
desempeño académico y laboral. Uno de los criterios de evaluación de su quehacer tiene que ver con la escritura y
publicación de artículos, ensayos, reseñas, textos; en los que la editorial de publicación adquiere importancia.
En el caso de las revistas son los comités editoriales quienes eligen qué es lo que se hace público y qué no y se
constituyen en el primer filtro que opera en ese sentido. Por ello, la inclusión o no de ciertos trabajos y autores para
que sus textos sean publicados se explica en relación con el estudio de las temáticas, el prestigio académico, el
capital intelectual, social o simbólico, con que se cuente e incluso con la pertenencia, cercanía o lejanía con algún
círculo intelectual-social o cofradía (Bourdieu, 1983). La vinculación o no y el grado de cercanía o lejanía
(epistemológica, ideológica, cultural, política o de otro tipo) con integrantes de comités editoriales juega un papel
difícil de ponderar en los procesos de selección de los trabajos que pu
blica o no una revista. En relación con lo publicado hemos de suponer que la evaluación que realizan los lectores
está desprovista de relaciones personales, no así de afinidades electivas en términos epistemológicos, ideológicoculturales y políticos.
De las revistas se puede decir que han servido como indicadores de los procesos de construcción, desarrollo y
consolidación de comunidades que se aglutinan alrededor de un medio: una revista, una editorial, etcétera, en el
aspecto positivo (Aguilar, 2004). Sin embargo, también pueden tener su lado negativo, al favorecer la realización de
prácticas poco visionarias y grupales, en las que se gestan comunidades ensimismadas, cerradas, cofradías que
resultan impermeables y poco dispuestas a interactuar con los demás; y que gozan de privilegios debido a que
algunos de sus integrantes ocupan posiciones que los convierten en tomadores de decisiones que implican evaluar y
optar por propuestas, proyectos y desempeños que no necesariamente cumplen con los criterios establecidos (cuando
estos existen). El resultado de esas prácticas tribales y endógenas tiende a enrarecer el ambiente y limitan el
crecimiento del grupo y lo vuelven poco funcional para los contextos en los que actúa.
Históricamente ha sido una práctica común que las comunidades en las ciencias sociales se formen alrededor de
una temática o problemática, fundamentalmente aquellas que se encuentran de moda, que tienen el reconocimiento y
el apoyo de grupos de interés que tienen posibilidad de negociación y gestión política externa e interna y,
consecuentemente, aparecen como políticamente correctas/os, por lo que en ellos se encuentran espacios de
reconocimiento y financiamiento; o, también, puede ser que se formen alrededor de un gurú. La vinculación con la
política y los vaivenes de la misma no permiten la continuidad de las comunidades que le da vida a esos trabajos,
prácticas y afanes (Farfán, 2004). Hemos de reconocer que la dimensión política ha estado presente como pivote y
como obstáculo en la emergencia y desarrollo de las ciencias sociales y la sociología.
Por ello es importante preguntarse: ¿quién(es) escribe(n)?; ¿dónde escribe(n)?; ¿junto a quién(es) o con quién(es)
escribe(n)?; ¿quién(es) le(s) publica(n) sus textos?; ¿en qué medio circulan sus escritos e ideas?; ¿quién(es) lo lee(n)
y comenta(n) o prologan? Cuestiones que se han convertido en importantes porque construyen visiones sobre nuestra
realidad y porque a partir de las políticas públicas que se aplican a las Instituciones de Educación Superior para
evaluar a académicos y académicas que en ellas laboran, reorientan el acto de la escritura y lo han convertido en un
medio de evaluación.
El proceso de institucionalización de esas políticas ha sido lento pero firme: en 1984 cristalizó en la creación del
Sistema Nacional de Investigadores4. Posteriormente en el Programa de Mejoramiento del Profesorado (PROMEP)5
y en los Programas de Estímulos al Desempeño Docente en las Instituciones de Educación Superior. Obviamente ello
ha favorecido el desarrollo de medios de publicación: periódicos, revistas, boletines, folletos, trípticos, dípticos,
etcétera, que sirven como elementos documentales para su evaluación.
La revista Chamizal como parte de un proyecto integral de formación de sociólogos y sociólogas en la
región fronteriza de Ciudad Juárez
En 1986 inició actividades la Licenciatura en Sociología en la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, en la
justificación de su creación se destacó el contexto social fronterizo y sus necesidades sociales:
“a) La necesidad de encontrar más y mejores respuestas a los problemas sociales, regionales y del país.
b) La falta a nivel regional, de instituciones de educación superior que impulsen la investigación social.
4
5
Ver http://www.conacyt.mx/SNI/SNI_Acuerdo.html
Ver, http://promep.sep.gob.mx/presentacion.html
915
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
c) El fuerte crecimiento demográfico regional, producto de corrientes migratorias internas lo que hace necesario
su conocimiento, análisis y previsión.
d) El desarrollo de la industria maquiladora y las repercusiones sociales que ello implica.
e) La necesidad de hacer congruente el aparato educativo en sus diferentes niveles atendiendo a las
peculiaridades de esta región.
f) La necesidad de transmitir y generar corrientes de opinión que contribuyan a defender los valores
nacionales”6.
En su segundo aniversario y como parte de su festejo la Escuela de Sociología dio a conocer el primer número de
la Revista Chamizal -primera época-. Hay que reconocer que tanto la creación de la revista, como su término unos
años después, fueron producto de una decisión política y que éstas, si bien son explicables a partir de los procesos de
racionalización a los que tratamos de ajustarlos, como manifestaciones de la libertad humana no son reductibles
enteramente a dichos procesos. En lo que sigue intentamos rastrear, a partir de los 11 números publicados de la
revista Chamizal, la forma en que cobraron vida las inquietudes que originalmente se expresaron y que fueron las
que dieron formalmente sustento y justificación a su creación y, también, a su término. Entre éstas y que
consideramos fundamental fue la intención de que docentes y estudiantes de la carrera de sociología publicasen
artículos, ensayos, reseñas, notas y comentarios, lo que serviría en su proceso de formación y crecimiento.
La revista Chamizal nació refrendando la idea de que enfrentar el proceso de la escritura implicaba asumir en
principio un posicionamiento sobre el tema o la problemática a tratar, que diera forma y sustento a una idea, una
forma de ver y entender el mundo y dentro de éste los procesos de formación profesional en el área de las ciencias
sociales, de iniciar y fortalecer un proceso de formación y crecimiento intelectual de una comunidad en formación
que pretendía además de estudiar, hacer propuestas para los problemas locales, regionales y del país (Estrada, 2007).
Por otra parte, a partir del número 9, con el cambio en la composición del Consejo de Redacción y a pesar de la
oposición de los integrantes con mayor permanencia, la revista canceló en los hechos, la participación de los
estudiantes de la carrera de sociología, sin considerar las intenciones originales de la misma, con lo que Chamizal
perdió su principal intención pedagógica y formativa. En un inicio estudiantes y docentes podían someter su trabajo a
la consideración del Consejo Editorial. A los estudiantes que lo solicitaban los docentes les brindaban asesoría para
la elaboración de sus trabajos. Es de observar que en el corto intervalo entre el número 1 y el 11 de la revista
Chamizal, la carrera de sociología no logró conformar una comunidad interna que se nucleara a partir de temáticas o
problemáticas de estudio e investigación, que se mantuviera actualizada y oxigenada con la participación externa
realizando un equilibrio entre lo producido interna y lo externamente; la evolución de la revista muestra en sus
últimos números un vinculó a otros actores lo que no favoreció el desarrollo de una comunidad interna de la carrera
de sociología.
La intención de crear una revista reclama tiempo, esfuerzo y dedicación, además de apoyos técnicos y logísticos.
En ese sentido resulta meritorio que la Escuela de Sociología, a dos años de su fundación, se diese a la tarea de
emprender el proyecto de formar una revista. Nombrarla fue el inicio: Chamizal, resultaba emblemático, por los
chamizos del desierto (pequeños arbustos que los vientos del desierto desplazan de un lado a otro entre polvaredas);
al mismo tiempo remitía de manera directa al lugar de residencia de la Escuela de Sociología: el área del Chamizal, y
también a un acontecimiento histórico: el regreso del Chamizal, que cumplía su veinte aniversario en ese momento;
ambos significativos para la comunidad fronteriza de Ciudad Juárez-El Paso.
En la celebración de su segundo aniversario de la Escuela de Sociología la directora fundadora, la Lic. Carmen
Benítez, planteó que la Revista Chamizal se proponía “contribuir al desarrollo de Ciudad Juárez y de la región
fronteriza, adentrándose al análisis social en tres áreas que corresponden a sus objetivos académicos: la educación, el
desarrollo urbano y la cultura” (Benítez, 1988). Las tres correspondían a las áreas de especialización del Plan de
Estudios inicial en el que después de seis semestres de tronco común, correspondientes a 32 materias obligatorias y
dos optativas –seleccionadas de un catálogo de trece–, los alumnos optaban en los semestres séptimo y octavo por
una área de especialización: Sociología de la Educación, Sociología Urbana y Sociología de la Cultura. Cada una
integrada por cinco materias obligatorias y tres optativas.
La revista inicialmente fue pensada para reforzar el quehacer académico de la Carrera de Sociología: a) pretendió
favorecer la formación de docentes y estudiantes solicitándoles colaboraciones para su publicación; b) favorecer la
especialización, la profesionalización y la profundización de las temáticas a tratar; c) apoyar a los estudiantes en la
realización de trabajos para su valoración, dictaminación y publicación; d) favorecer la producción, los procesos de
formación y mostrar el trabajo realizado en la Escuela de Sociología; e) fortalecer la planta docente, pues su creación
justificó la contratación de un profesor de medio tiempo para que se hiciese cargo de la jefatura de redacción. Así, a
6
Ver, Licenciatura en Sociología, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Centro Editorial Universitario, S/F, p. 1.
916
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
dos años de su apertura la escuela de Sociología tuvo un Profesor de Tiempo Completo y tres Profesores de Medio
Tiempo.
La revista amplió las posibilidades de desarrollo y consolidación de la carrera de sociología como proyecto 7, al
constituirse en punto de encuentro de académicos de otras latitudes e instituciones con los docentes y alumnos de la
carrera de sociología. La revista Chamizal intentó vincular a docentes y estudiantes a la tarea de la investigación, los
problematizó en la difícil tarea de escribir y plasmar sus ideas. Para muchos de ellos, la revista Chamizal fue el
primer espacio en el que vieron, en letras de molde, un artículo, una reseña o un comentario publicado de su autoría.
La revista Chamizal estuvo marcada y definida en su conjunto por el Plan de Estudios de la Carrera de Sociología
en su estructura; hubo sin embargo un número, el 5, del volumen 2 y correspondiente a marzo-junio de 1989, en el
que la estructura básica de la revista cambió por cuestiones de coyuntura. En ese número se optó por las siguientes
secciones: Editorial, Cultura Política Fronteriza, Cultura Política Nacional, Textos y Pretextos y la sección de
Documentos.
Si bien en número la comunidad de sociología resultaba reducida, para diciembre de 1990 había en la escuela de
sociología 17 profesores (3 de Tiempo Completo, 1 de Medio Tiempo y los 13 restantes por asignatura u horas
sueltas) y 42 estudiantes, su creatividad y compromiso se mostró de múltiples maneras: fueron algunos de ellos los
que propusieron y crearon las portadas para las revistas, proporcionaron fotos e ideas para su organización y
elaboración, realizaron las viñetas, además de participar con escritos para su publicación y a partir de ello la revista
Chamizal mantuvo un intercambio constante y significativo con universidades e instituciones de educación superior
e investigación de Europa, Estados Unidos y México.
La revista Chamizal significó también un conjunto de aprendizajes como colaboradores por provenir de
diferentes disciplinas de conocimiento: sociología, economía, filosofía, letras, ingeniería, biología. Aprendizajes
básicos como por ejemplo:
a) La periodicidad de la revista. Ésta inició trimestral, pero los primeros números nos enseñaron que ese tiempo
para ese momento histórico resultaba reducido para realizar la recopilación de los materiales, su revisión y formateo,
así como las posibilidades reales de llevarlo a cabo considerando además los propios tiempos que requería, en ese
entonces, el Centro Editorial de la Universidad. Ello implicó cambios en la periodicidad de la revista, de trimestral a
cuatrimestral los números 5 y 6; posteriormente semestral del número 7 hasta el 11, último que vio la luz.
b) Las portadas también cambiaron con la publicación. Inicialmente el título se puso en la parte inferior,
comentarios de diseñadores invirtió la posición del título en la portada: de inferior centrado a superior centrado. El
diseño y la tipografía del título se respetaron hasta el número 6 de la revista, cambió en el número 7, en el 8 y se
mantuvo hasta el 10, y volvió a cambiar en el 11.
c) Lo mismo aconteció con la inscripción: Revista de la Escuela de Sociología del Instituto de Ciencias Sociales
y Administración, y Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. Vol. 1 No. 1 Marzo-Mayo 1989. Inicialmente apareció
en la parte superior con justificación derecha, y en el margen derecho con justificación superior y orientación de
arriba hacia abajo, en la siguiente portada, la correspondiente al número 2, la inscripción que aparecía en el margen
superior se trasladó al margen inferior con justificación derecha; y la del margen derecho se conservó ahí pero con
justificación inferior y con orientación de abajo hacia arriba. Este formato continuó hasta el número 6. En el número
7 y hasta el 11 ambas inscripciones aparecieron centrados en la parte inferior.
d) La forma en que se presentó el volumen de la revista del número 1 al 6 fue en números arábigos; en las
correspondientes del número 7 al 10, fue con números romanos. En el número 11 desapareció el volumen.
Las participaciones externas a la universidad variaron entre un 20% la menor hasta un 33% la mayor: la
participación de los estudiantes se dio en seis de los primeros ocho números y varió de un 6.66% hasta un 43.75% la
mayor. Si consideramos los docentes que impartían clases en la carrera de sociología y los que no, la distribución es
la siguiente: de un 75% el mayor, en el número 7 de la revista, a un 41.66% en el número 11. Ver Cuadro 1. Autores
por Vinculación con la Carrera de Sociología y Cuadro 2. Autores que participaron en la Revista 85..
La estructura y las temáticas de la Revista Chamizal
Educación: Abordó la educación como una temática amplia y compleja, desde múltiples perspectivas de análisis
y a través de múltiples objetos de estudio: de la educación superior abordó problemáticas de licenciatura, posgrado,
investigación y divulgación; también abordó problemáticas del bachillerato general y el terminal; de la educación
7
La Carrera de Sociología tenía tres proyectos estratégicos: la docencia; la Revista Chamizal y la Hemeroteca de Sociología
(ésta realizaba una cuidadosa selección de notas periodísticas bajo la selección de 42 rubros; y elaboraba un boletín diario:
insumo que reforzaba la docencia y servía como material de apoyo y fuente de datos para la investigación sociológica, como
espacio físico era lugar de consulta para profesores y estudiantes (Estrada, 1988).
917
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
primaria y la educación para adultos. Algunos trabajos abordaron la relación educación y entorno, planeación
institucional y desarrollo social y regional. Se abordó la educación como problemática socio-cultural, históricofilosófica e ideológico-política; el currículo, los procesos de enseñanza aprendizaje, la formación docente y la
relación con el mercado de trabajo.
Problemas Urbanos: Abordó problemas urbanos relacionados con la flexibilización, la calificación, la
participación femenina, las características del trabajo y las condiciones laborales, las formas de organización social,
el costo de la vida y la vida cotidiana en la frontera; la situación política nacional, regional y local; la problemática
electoral, los movimientos sociales y los procesos de organización obrero y campesino, la condición fronteriza, el
transporte urbano, los asentamientos irregulares, la migración, la planeación estratégica, los modelos de desarrollo; la
salud y, finalmente, las telecomunicaciones y la infraestructura urbana.
Cultura: Abordó el acto de escribir y el compromiso social que éste implica; problemáticas de carácter
filosófico, sociológico, antropológico, histórico, religioso y cultural; la problemática de la modernización y la
situación de los actores; consideró la dimensión política y social de la cultura: los valores sociales, la dominación y
la política; la construcción de la(s) identidad(es) y su manifestación socio-cultural, la ciudad y la temática fronteriza,
la latinoamericana y la indígena.
Documentos: se publicaron cuatro documentos -en cinco números de la revista- importantes en la coyuntura.
Textos y Pretextos: Sección dedicada a problematizar fundamentalmente la teoría social.
Notas, Entrevistas y Reseñas fueron concebidas como espacios para la divulgación.
Conclusiones
La creación de la Revista Chamizal se originó a partir de una decisión político-pedagógica que planteó a
docentes y estudiantes la necesidad de incursionar en la producción escrita y la publicación, el reto implicaba
fortalecer el crecimiento y la formación de éstos al plantearles enfrentar la tarea de investigar, escribir y, sobre todo,
ser creativos.
Vista a la distancia, podemos decir que la revista hasta la publicación del número 8 planteó el mismo reto a
docentes y estudiantes. A partir del número 9 y con el cambio en la composición del Comité de Redacción oriento
una nueva toma de decisión que canceló las posibilidades de participación de los estudiantes, al mismo tiempo que
clausuraba buena parte de su dimensión pedagógica, ver el Cuadro 3. Composición del Consejo Editorial y Jefatura
de Redacción. Posteriormente una nueva decisión política, planteada ahora externamente desde la administración
central, canceló las posibilidades de que la Revista Chamizal se publicara más allá del número 11.
Con todas las limitaciones que en su momento pudo haber tenido la Revista Chamizal, y que han de ser
contextualizadas y relativizadas, hemos de reconocer que ésta ha dejado, como la propia carrera de Sociología, su
impronta en el desarrollo de las ciencias sociales en Ciudad Juárez.
Cuadro 1. Autores por Vinculación con la Carrera de Sociología
Revista
Número
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Autores
10
12
19
18
15
20
16
15
16
19
12
Externos a la Carrera de Sociología
De la Carrera de Sociología
Docentes e
investigadores
3
3
6
8
7
7
4
5
9
9
7
Docentes
Estudiantes
5
9
10
10
7
7
7
7
7
10
5
2
2
918
Estudiantes
1
3
1
6
5
1
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Cuadro 2. Autores que Participaron en la Revista 85
Estudiantes, Docentes e Investigadores por veces que participaron en la Revista
1
Estudiantes
3
Externos 37
De la UACJ
35
Externos
Otra
Carrera
2
1
1
3
1vez
2
1 vez
Participación por
Integrante
2
Sociologia
4
1
0
1 vez
del Consejo Editorial
1
0
1 vez
1
10 veces
2
1
De Sociologia
1
2 veces
3
2 veces
1
9 veces
2
1 vez
7
3 veces
3
2 veces
1
3 veces
3
4 veces
1
2 veces
3
5 veces
1
4 veces
2
1 vez
2
3 veces
1
5 veces
1
8 veces
1
9 veces
2
10 veces
3
Cuadro 3. Composición del Consejo Editorial y Jefatura de Redacción.
No. de
Revista
Integrantes del Consejo de
Redacción
Permanecen
Diferentes
Jefe de Redacción
1
5
2
5
5
Primero
Primero
3
5
5
Primero
4
5
5
Primero
5
5
5
Primero
6
4
4
Primero
7
4
4
Primero
8
3
3
Primero
9
4
2
10
4
4
Segundo
11
4
4
Segundo
2
Segundo
Bibliografía
Aguilar, Luís F., “El estado actual de la investigación sociológica en México”, en Antología de Introducción a la Sociología, Semestre enero junio
de 2004, compilación y coautoría Ángela Estrada Guevara y David Mariscal Landín, et. al., Departamento de Ciencias Sociales, Programa de
Licenciatura en Sociología, Academia de Sociología, pp. 72-81.
Benítez, Carmen, “Presentación”, Chamizal, Revista de la Escuela de Sociología del instituto de Ciencias Sociales y Administración, Universidad
Autónoma de Ciudad Juárez, Vol 1, No. 1, Marzo-Mayo, 1988, p. 1.
Bourdieu, Pierre, Campo del poder, campo intelectual, Folios, Buenos Aires, 1983.
Camp, Roderic A., Los intelectuales y el Estado en el México del Siglo XX, FCE, México, 1988.
Coser, Lewis A., Hombres de ideas. El punto de vista de un sociólogo, FCE, México, 1980.
Estrada Guevara, Ángela, Historia de la sociología en Ciudad Juárez: la teoría social utilizada en las tesis de los egresados de la licenciatura en
sociología de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, inédito, 2007.
Estrada Herrera, Víctor, “Importancia de una hemeroteca en la escuela de Sociología de la UACJ”, Revista Chamizal, Revista de la escuela de
Sociología del instituto de Ciencias Sociales y Administración, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. Vol. 1, no. 3, Septiembre-noviembre,
1988, p. 107.
Farfán H., Rafael, “La sociología en México. Dos diagnósticos de su estado actual”, en Antología de Introducción a la Sociología, Semestre enero
junio de 2004, compilación y coautoría Ángela Estrada Guevara con David Mariscal Landín, et. al., Departamento de Ciencias Sociales, Programa
de Licenciatura en Sociología, Academia de Sociología, UACJ, ciudad Juárez, pp. 82-90.
Foucault, Michel, Las palabras y las cosas, Siglo XXI, México, 1988.
Gramsci, Antonio, Cuadernos de la cárcel: los intelectuales y la organización de la cultura, Juan Pablos editor, 1975.
Licenciatura en Sociología, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Centro Editorial Universitario, S/F, p. 1.
Saussure, Ferdinand de, Curso de Lingüística General, Akal, 1991, p.51.
919
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
La productividad extracurricular, motor de aprendizaje en los jóvenes.
Rosa Elena Márquez Almanza1, Dra. Blanca Margarita Villareal Soto2,
Dr. Eduardo Ruiz Pérez3, José Ricardo Ramírez Cerecero4
Resumen.- Algunos autores dicen que trabajar y asistir a clases al mismo tiempo baja el rendimiento académico. Surge
así la interrogante ¿Cuál es la relación del trabajo con el rendimiento académico de los alumnos universitarios? La
investigación fue medida a través de un instrumento que consta de 30 variables simples y 3 signalíticas. Algunos resultados
significativo son: la organización es un factor que potencializa el rendimiento académico de los alumnos que trabajan, las
técnicas de estudio utilizadas por el alumno, su capacidad para desempeñarlas y el esfuerzo que pone en ello son
importantes para que alcance el aprendizaje deseado dependiendo el área del conocimiento en que pone mayor empeño.
Se propone: utilizar las tecnologías de la información en asesorías y tutorías para mejorar la calidad educativa del alumno
con cargas extraescolares.
Palabras clave: trabajo, rendimiento académico, organización, jóvenes universitarios.
Introducción
La presente investigación es el resultado de una recopilación de datos teóricos y estadísticos, acerca de los ejes que
centran el fenómeno de estudio. Este trabajo pretende obtener la información necesaria entre los alumnos que
difieren en su rendimiento académico y estudiar la relación de esas diferencias con la condición laboral del
estudiante, entre otros factores explicativos.
Esta investigación aporta diferentes propuestas para el desarrollo de nuevos modelos educativos que mejoren la
integración de los jóvenes que trabajan y estudian. Se pretende potencializar el interés autoridades educativas y
empresarios por ayudar a este sector vulnerable de la población que depende de su sueldo para continuar con su
formación.
Descripción del método
El protocolo de investigación está centrado en un planteamiento de investigación; un diseño de investigación;
resultados; así como conclusiones y propuestas de acción.
El diseño se operacionalizó a través de la interrogante que contempla dos ejes de la investigación que son: trabajo
y rendimiento académico. De donde se derivaron 30 variables simples y tres signalíticas. Los métodos para la
obtención de resultados fueron a través de la estadística de frecuencias y porcentajes, caracterización y correlación.
Es importante destacar que la Operacionalización de la investigación se realizó a partir de la interrogante ¿Cuál
es la relación del trabajo con el rendimiento académico de los alumnos universitarios? Para la elaboración del
instrumento de investigación se hizo uso de un diagrama de variables y su conceptualización
Conceptualización de variables eje
1
Rosa Elena Márquez Almanza es una estudiante de Licenciatura en ciencias de la educación, en la UAdeC, México.
[email protected]
2
La Dra. Blanca Margarita Villareal Soto es maestro investigador de la facultad de ciencia, educación y humanidades en la
UAdeC, México [email protected]
3
El Dr. Eduardo Ruiz Pérez es maestro investigador de la facultad de ciencia, educación y humanidades de la UAdeC, México
[email protected]
4
El Dr. José Ricardo Ramírez Cerecero es maestro investigador de la facultad de ciencia, educación y humanidades de la
UAdeC, México
920
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Trabajo: El trabajo es la actividad realizada por el hombre, con la meta de recibir algo a cambio, es decir, una
remuneración; así tanto el que contrata al trabajador para determinada tarea, como el trabajador mismo, se benefician
mutuamente.
Rendimiento académico: Hace referencia a la evaluación del conocimiento adquirido en el ámbito escolar, terciario
o universitario. Un estudiante con buen rendimiento académico es aquél que obtiene calificaciones positivas en los
exámenes que debe rendir a lo largo del curso.
Diagrama de variables
Reseña de las dificultades de la búsqueda
En el planteamiento de investigación sería conveniente analizar otras posturas epistémicas que contextualicen el
fenómeno de estudio con el propósito de profundizar en los elementos que elevan la calidad educativa de los
estudiantes con cargas extraescolares.
En la parte del diseño de investigación es necesario particularizar los resultados a través de una escala centesimal
y trabajar con estadísticos integracionales y de contrastación. Por otra parte será conveniente involucrar a la industria
para conocer los perfiles de hombre que debe formar la universidad.
Referencias bibliográficas.
Las referencias bibliográficas que apoyaron de manera más significativa a la conformación teórica y
metodológica son:
Carter Carol, L. S. (1997). Orientación Vocacional. Prentice Hall.
Fairchild, H. P. (1992). Diccionario de Sociología. Fondo de Cultura Económica.
Hernández Sampieri, R., Fernández Collado, C., & Baptista Lucio, P. (1991).
Metodología de la investigación (2010 ed.). México: Mc Graw Hill.
Comentarios Finales
Resumen de resultados
El objetivo es conocer la relación del trabajo con el rendimiento académico para dar respuesta a la relación que
tiene el coeficiente intelectual con las cargas curriculares y extracurriculares. Hay jóvenes que dependen de su
empleo para continuar con su formación universitaria; sin embargo, en algunas ocasiones se ven en circunstancias
adversas truncando su sueño de formación. El alcance de esta investigación es establecer un modelo educativo
centrado en la mejora de la calidad educativa
921
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Variable signalítica “Género”
En seguida veremos cómo se comporta la variable “Género” con la finalidad de encontrar elementos en relación
con el fenómeno de investigación
Tabla #3. Comportamiento de frecuencias y porcentajes de la variable Género.
Variable
HOMBRE
MUJER
Frecuencia
5
49
Porcentaje
9.25
90.74
En la lectura de la variable género se observa que la población encuestada se encuentra inclinada hacia las
mujeres, representando el 90.74%. Se infiere que este trabajo de investigación está mayor caracterizado para las
mujeres que para los hombres.
Gráfica #3. Comportamiento de frecuencias y porcentajes de la variable Género.
100
50
0
HOMBRE
Frecuencia
MUJER
Porcentaje
Cabe mencionar que los procesamientos realizados respecto a la caracterización, muestran que de acuerdo al
Omnibus K la mayoría de las variables que integran el fenómeno de estudio rechazan la normalidad. Sin embargo, se
procedió a realizar una correlación entre medias y medianas. El cual dio como resultado que no se diferencia
significativa, por lo cual, se procedió a trabajar con la estadística paramétrica, ya que esto aumentara el nivel de
precisión explicativa.
A continuación se presenta la tabla #1 de la caracterización del fenómeno de estudio que reúne la información de
la relación del trabajo con rendimiento académico. La tabla muestra que la investigación está integrada por 30
reactivos los cuales, corresponden a las variables de los ejes trabajo y rendimiento académico.
Tabla #1 Comportamiento estadístico de caracterización del fenómeno de estudio.
#
Etiqueta
ASISTE
APREND
TECEST
PERICI
ESFUER
AMBESC
CONOCI
DEDICA
ACTITU
CAPACI
PRUEBA
MOTIV
HABITO
INTER
APROVE
SATISF
PRODUC
TIEMPO
PRACTI
ORGANI
ACTIVI
INTELE
VOCACI
SERVI
CULTU
INTELI
TRANSF
CREAR
REMUNE
CAPI
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
N
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
53
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
Min
2
2
2
3
2
0
2
1
0
1
0
0
0
0
5
2
0
0
0
0
0
0
2
0
3
4
0
2
0
0
Max
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
9
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
R
X
8
8
8
7
8
10
8
9
10
9
10
10
9
10
5
8
10
10
10
10
10
10
8
10
7
6
10
8
10
10
Xx = 6.93
#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nombre
Etiqueta
Asistencia
Aprendizaje
Técnicas de estudio
Pericia
Esfuerzo
Ambiente escolar
Conocimiento
Dedicación
Actitud
Capacidad
ASISTE
APREND
TECEST
PERICI
ESFUER
AMBESC
CONOCI
DEDICA
ACTITU
CAPACI
Md
8
8
7
8
8
7
8
7
7
8
7
7
7
8
8
8
8
7
8
7
7
8
8
7
8
8
7
7
0
7
7.8
7.74
6.89
7.24
7.2
7.11
7.57
6.33
6.59
7.57
6.69
6.81
6.5
7.5
8.09
7.83
6.98
6.91
7.04
6.89
7.11
7.43
7.56
5.94
7.57
7.78
6.15
6.89
2.67
5.52
Mo
8
9
7
8
8
7
9
7
8
8
7
7
8
8
8
8
8
9
8
8
9
7
8
8
7
5
0
0
Sd
1.72
1.78
1.99
1.84
1.83
2
1.95
1.99
2.35
2.02
2.53
2.16
2.01
1.84
1.23
1.68
2.31
2.32
2.08
2.02
1.8
2.08
1.87
2.66
1.41
1.4
2.29
2.04
3.5
3.49
Sx = 1.01
#
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Cv
0.22
0.23
0.29
0.25
0.25
0.28
0.26
0.31
0.36
0.27
0.38
0.32
0.31
0.25
0.15
0.21
0.33
0.34
0.3
0.29
0.25
0.28
0.25
0.45
0.19
0.18
0.37
0.3
1.31
0.63
Cd
0.14
0.16
0.21
0.16
0.16
0.21
0.18
0.2
0.24
0.17
0.26
0.21
0.17
0.15
0.12
0.12
0.19
0.23
0.19
0.22
0.17
0.15
0.17
0.32
0.12
0.12
0.23
0.24
0
0
Ls = 7.93
Npmbre
Etiqueta
Prueba
Motivación
Hábito
Interés
Aprovechamiento
Satisfacción
Producción
Tiempo
Práctica
Organización
PRUEBA
MOTIV
HABITO
INTER
APROVE
SATISF
PRODUC
TIEMPO
PRACTI
ORGANI
K
2.77
1.09
-0.35
0.33
0.86
2.1
0.91
0.47
1.03
1.52
1.2
2.33
3.42
4.09
-0.59
4.88
2.77
2.43
3.51
1.48
4.35
4.89
0.81
-0.46
0.93
0.19
1.1
-0.84
-0.35
-1.14
Sk
-1.52
-1.11
-0.6
-0.88
-0.93
-1.03
-0.99
-0.93
-0.96
-1.23
-1.22
-1.28
-1.76
-1.41
-0.19
-1.91
-1.69
-1.47
-1.66
-0.95
-1.55
-2.06
-1.03
-0.66
-0.75
-0.67
-1.07
-0.15
1.04
-0.45
Z
4.53
4.34
3.47
3.93
3.94
3.56
3.89
3.18
2.8
3.74
2.64
3.16
3.24
4.08
6.59
4.66
3.02
2.98
3.38
3.42
3.96
3.57
4.04
2.24
5.38
5.57
2.68
3.37
0.76
1.58
Omb k
22.47
12
3.63
7.07
9.01
13.86
9.91
8.02
9.89
14.91
13.81
17.87
27.47
24.16
1.46
32.94
24.87
20.86
26.39
10.99
26.74
35.03
10.11
4.49
6.94
4.34
11.45
3.69
8.82
6.9
Li = 5.93
#
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Nombre
Etiqueta
Actividad
Intelecto
Vocación
Servicio
Cultura
Inteligencia
Transformar
Crear
Remuneración
Capital
ACTIVI
INTELE
VOCACI
SERVI
CULTU
INTELI
TRANSF
CREAR
REMUNE
CAPI
Respecto a la media se infiere que la remuneración percibida por los alumnos que trabajan es insuficiente para
ampliar su capital y tener una solvencia económica que le permita ser independiente.
922
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
A continuación se presenta la tabla #2 del procesamiento estadístico de correlación. Este procesamiento fue
realizado a través de la correlación de Pearson con una probabilidad de 0.05 que corresponde a una r de .27.
Tabla #2 Comportamiento correlacional de las variables que integran el fenómeno
Correlations (Gbasededatos)
Marked correlations are significant at p < .05000
N=53 (Casewise deletion of missing data)
Variable APRENDTECESTPERICIESFUERAMBESCCONOCIDEDICAACTITUCAPACIPRUEBAMOTIVHABITOINTERAPROVESATISFPRODUCTIEMPOPRACTIORGANIACTIVIINTELEVOCACISERVICULTUINTELITRANSFCREARREMUNECAPI
APREND
1.00
0.56 0.41
0.49
0.25
0.34 0.17 0.16
0.39
0.34 0.06
0.28 0.29
0.17 0.24
0.25
0.37 0.07
0.09 0.10 0.28
0.19 0.16 0.29 0.18
-0.04 0.19
0.04 0.11
TECEST
0.56
1.00 0.49
0.28
0.36
0.35 0.45 0.38
0.36
0.48 0.32
0.49 0.20
0.14 0.44
0.26
0.37 0.08
0.11 0.11 0.36
0.25 0.06 0.07 0.20
0.18 0.13
0.02 0.07
PERICI
0.41
0.49 1.00
0.58
0.39
0.33 0.39 0.33
0.49
0.28 0.17
0.31 0.36
0.10 0.53
0.44
0.47 0.40
0.19 0.37 0.55
0.33 0.25 0.31 0.25
0.11 0.18
-0.01 -0.14
ESFUER
0.49
0.28 0.58
1.00
0.23
0.35 0.27 0.19
0.24
0.08 -0.07
0.22 0.39
0.13 0.31
0.41
0.54 0.24
0.21 0.08 0.42
0.31 0.24 0.03 -0.02 -0.07 0.05
-0.20 -0.01
AMBESC
0.25
0.36 0.39
0.23
1.00
0.33 0.41 0.42
0.25
0.08 0.16
0.34 0.16
0.25 0.31
0.08
0.09 0.26
0.31 0.47 0.17
0.20 0.01 0.12 0.27
0.26 0.24
-0.06 -0.10
CONOCI
0.34
0.35 0.33
0.35
0.33
1.00 0.49 0.45
0.64
0.38 0.41
0.52 0.55
0.18 0.33
0.17
0.35 0.24
0.35 0.12 0.44
0.53 0.06 0.24 0.18
0.05 0.20
-0.03 0.01
DEDICA
0.17
0.45 0.39
0.27
0.41
0.49 1.00 0.54
0.41
0.52 0.33
0.39 0.21
0.03 0.45
0.27
0.42 0.26
0.35 0.38 0.23
0.12 0.35 0.24 0.18
0.38 -0.07
-0.17 -0.17
ACTITU
0.16
0.38 0.33
0.19
0.42
0.45 0.54 1.00
0.51
0.31 0.45
0.45 0.43
0.09 0.39
0.26
0.42 0.35
0.27 0.27 0.40
0.37 0.10 0.01 0.26
0.24 0.27
0.15 -0.05
CAPACI
0.39
0.36 0.49
0.24
0.25
0.64 0.41 0.51
1.00
0.58 0.36
0.53 0.48
0.10 0.28
0.38
0.37 0.17
0.16 0.32 0.63
0.43 0.29 0.42 0.23
0.11 0.22
-0.09 0.20
PRUEBA
0.34
0.48 0.28
0.08
0.08
0.38 0.52 0.31
0.58
1.00 0.33
0.42 0.19
-0.14 0.29
0.28
0.27 -0.18
0.15 0.20 0.41
0.18 0.31 0.20 -0.03
0.20 -0.03
-0.08 0.09
MOTIV
0.06
0.32 0.17 -0.07
0.16
0.41 0.33 0.45
0.36
0.33 1.00
0.49 0.29
-0.06 0.22
0.08
0.18 0.13
0.13 -0.04 0.40
0.46 0.21 0.30 0.04
0.24 0.15
0.02 0.02
HABITO
0.28
0.49 0.31
0.22
0.34
0.52 0.39 0.45
0.53
0.42 0.49
1.00 0.46
0.12 0.33
0.37
0.37 0.12
0.01 0.19 0.45
0.30 0.23 0.13 0.29
0.27 0.05
-0.22 0.06
INTER
0.29
0.20 0.36
0.39
0.16
0.55 0.21 0.43
0.48
0.19 0.29
0.46 1.00
0.45 0.32
0.33
0.54 0.36
0.20 0.21 0.50
0.40 0.21 0.19 0.18
-0.01 0.16
-0.06 0.10
APROVE
0.17
0.14 0.10
0.13
0.25
0.18 0.03 0.09
0.10 -0.14 -0.06
0.12 0.45
1.00 0.22
0.06
0.14 0.25 -0.03 0.26 0.05
0.15 -0.17 0.01 0.32
0.09 0.15
0.16 0.32
SATISF
0.24
0.44 0.53
0.31
0.31
0.33 0.45 0.39
0.28
0.29 0.22
0.33 0.32
0.22 1.00
0.35
0.46 0.30
0.04 0.27 0.40
0.36 0.02 0.18 0.30
0.02 0.03
0.07 0.04
PRODUC 0.25
0.26 0.44
0.41
0.08
0.17 0.27 0.26
0.38
0.28 0.08
0.37 0.33
0.06 0.35
1.00
0.56 0.36
0.11 0.45 0.52
0.27 0.31 0.13 -0.07
0.00 -0.18
-0.15 0.08
TIEMPO
0.37
0.37 0.47
0.54
0.09
0.35 0.42 0.42
0.37
0.27 0.18
0.37 0.54
0.14 0.46
0.56
1.00 0.59
0.33 0.22 0.45
0.49 0.48 0.13 0.10
0.21 0.13
-0.05 0.26
PRACTI
0.07
0.08 0.40
0.24
0.26
0.24 0.26 0.35
0.17 -0.18 0.13
0.12 0.36
0.25 0.30
0.36
0.59 1.00
0.39 0.42 0.28
0.34 0.24 0.11 0.14
0.18 0.22
0.08 0.03
ORGANI
0.09
0.11 0.19
0.21
0.31
0.35 0.35 0.27
0.16
0.15 0.13
0.01 0.20
-0.03 0.04
0.11
0.33 0.39
1.00 0.34 0.16
0.22 0.36 0.16 -0.02
0.16 0.01
0.13 -0.09
ACTIVI
0.10
0.11 0.37
0.08
0.47
0.12 0.38 0.27
0.32
0.20 -0.04
0.19 0.21
0.26 0.27
0.45
0.22 0.42
0.34 1.00 0.18
0.04 0.18 0.31 0.16
0.36 -0.03
-0.09 -0.06
INTELE
0.28
0.36 0.55
0.42
0.17
0.44 0.23 0.40
0.63
0.41 0.40
0.45 0.50
0.05 0.40
0.52
0.45 0.28
0.16 0.18 1.00
0.56 0.22 0.22 -0.08 -0.07 0.12
-0.10 0.25
VOCACI
0.19
0.25 0.33
0.31
0.20
0.53 0.12 0.37
0.43
0.18 0.46
0.30 0.40
0.15 0.36
0.27
0.49 0.34
0.22 0.04 0.56
1.00 0.10 0.16 -0.00
0.11 0.45
0.09 0.36
SERVI
0.16
0.06 0.25
0.24
0.01
0.06 0.35 0.10
0.29
0.31 0.21
0.23 0.21
-0.17 0.02
0.31
0.48 0.24
0.36 0.18 0.22
0.10 1.00 0.32 -0.05
0.17 -0.22
-0.09 0.04
CULTU
0.29
0.07 0.31
0.03
0.12
0.24 0.24 0.01
0.42
0.20 0.30
0.13 0.19
0.01 0.18
0.13
0.13 0.11
0.16 0.31 0.22
0.16 0.32 1.00 0.17
0.24 0.13
0.09 0.03
INTELI
0.18
0.20 0.25 -0.02
0.27
0.18 0.18 0.26
0.23 -0.03 0.04
0.29 0.18
0.32 0.30
-0.07
0.10 0.14 -0.02 0.16 -0.08 -0.00 -0.05 0.17 1.00
0.28 0.11
0.03 -0.06
TRANSF
-0.04
0.18 0.11 -0.07
0.26
0.05 0.38 0.24
0.11
0.20 0.24
0.27 -0.01
0.09 0.02
0.00
0.21 0.18
0.16 0.36 -0.07
0.11 0.17 0.24 0.28
1.00 0.37
-0.08 0.10
CREAR
0.19
0.13 0.18
0.05
0.24
0.20 -0.07 0.27
0.22 -0.03 0.15
0.05 0.16
0.15 0.03
-0.18
0.13 0.22
0.01 -0.03 0.12
0.45 -0.22 0.13 0.11
0.37 1.00
0.22 0.25
REMUNE 0.04
0.02 -0.01 -0.20
-0.06 -0.03 -0.17 0.15 -0.09 -0.08 0.02 -0.22 -0.06
0.16 0.07
-0.15 -0.05 0.08
0.13 -0.09 -0.10
0.09 -0.09 0.09 0.03
-0.08 0.22
1.00 0.17
CAPI
0.11
0.07 -0.14 -0.01
-0.10
0.01 -0.17 -0.05
0.20
0.09 0.02
0.06 0.10
0.32 0.04
0.08
0.26 0.03 -0.09 -0.06 0.25
0.36 0.04 0.03 -0.06
0.10 0.25
0.17 1.00
En la correlación se observa que los jóvenes que trabajan requieren de organización, factor que potencializa su
rendimiento académico. Además de hacer uso de las diferentes técnicas de estudio, la capacidad para desempeñarlas
y el esfuerzo que pone en ello son importantes para que alcance el aprendizaje deseado dependiendo el área del
conocimiento en que pone mayor empeño.
Conclusiones
El aprendizaje, el intelecto y la vocación se desarrollan si el alumno asiste a sus clases con frecuencia.
El interés mostrado por los alumnos en sus estudios, el tiempo que le dedican y la motivación que se dan para
continuar con ellos, son actitudes que reflejan sus deseos de superación.
Las técnicas de estudio utilizadas por el alumno, su capacidad para desempeñarlas y el esfuerzo que pone en ello son
importantes para que alcance el aprendizaje deseado dependiendo el área del conocimiento en que pone mayor
empeño.
El tiempo dedicado a resolver una situación es señal de satisfacción para el alumno que trabaja.
La organización es un factor que potencializa el rendimiento académico de los alumnos que trabajan
El tiempo brindado a la organización del trabajo que se vaya a realizar se obtendrá una mayor productividad.
Dependiendo del grado de intelectualidad que presente el individuo será mayor la producción, siendo esta parte de
la vocación por lo que se hace.
La capacidad del alumno por aprender independientemente de las cargas extraescolares, su interés y motivación se
verán reflejados en la adquisición de nuevos conocimientos
Los resultados demuestran la necesidad de la generación de un modelo educativo en base a la productividad
laboral para lograr el desarrollo armónico integral de los alumnos. Considerando que hoy en día una gran parte de
estudiantes trabaja para sostener sus estudios. Es importante mencionar que la organización es el factor que
potencializa el rendimiento académico de los jóvenes que trabajan, a su vez las técnicas de estudio que utilizan
afianzan su aprendizaje.
Recomendaciones
El trabajo ha sido desde siempre muy importante para la manutención de las familias, o en su caso para el bien
personal. Desde nuestros antepasados ha sido la principal fuente de ingresos para los hogares, aun a pesar de los
constantes cambios que sufre la economía del país. Debido a esos cambios económicos se ha visto en aumento la
inserción de los jóvenes al campo laboral con la finalidad de pagar su formación universitaria; esta investigación
nace de la inquietud por conocer la relación entre el trabajo y el rendimiento académico. El trabajo es definido por
HemultSchoeck (1973) como “toda actividad corporal o intelectual que permite adquirir los medios necesarios para
923
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
la satisfacción de necesidades”. Así como en el trabajo se tiene una actividad intelectual en la escuela también se ve
reflejado esto en el rendimiento académico que se define como “el nivel de conocimiento de un alumno medido en
una prueba de evaluación en el intervieneel nivel intelectual y la motivación personal” (Diccionario de las Ciencias
de la Educación, 1983). Los efectos de esta combinación de actividades pueden ser positivos o negativos,
dependiendo de las necesidades de cada joven y sus metas.
Carol Carter (1997), describe varios motivos por los cuales los chicos desean trabajar y estudiar, algunos de ellos
con el objeto de gastar dinero para lo esencial como renta, transportes y alimentación; para obtener experiencia
general y especifica en su profesión, para establecer o mantener conexiones dentro y fuera de la escuela las cuales le
permitirán ampliar sus relaciones benéficas para sí mismo.
Otro punto importante que aborda Sarah Lyman (1997), son las dificultades que se pudieran presentar al
combinar estas dos actividades, como cumplir con el compromiso de tiempo, en tanto que el estudiante que no
trabaja divide su tiempo con las actividades académicas y su vida personal, un estudiante que trabaja debe agregar un
tercer factor que consume su tiempo. Trabajar, por lo regular, significa tener que reducir el tiempo de estudio y
personal. El cambio en la forma en que interviene su tiempo exige una administración del tiempo más eficiente
porque tiene más responsabilidades y menos tiempo para cada una.
El desarrollo de este proyecto de investigación, dio como resultado las siguientes propuestas de acción:
 Regularización o adelanto de materias en periodos vacacionales.
 Utilizar las tecnologías de la información en asesorías y tutorías para mejorar la calidad educativa del
alumno con cargas extraescolares.
 Conferencias motivacionales para alentar a los alumnos que trabajan y estudian, con el fin de
persuadirlos a no abandonar sus estudios por más difícil que sea.
 La generación de un modelo educativo en base a la productividad laboral para lograr el desarrollo
armónico integral de los alumnos
 Dar a conocer los resultados a la población encuestada.
 La difusión de resultados en diferentes sectores de producción como medio de apertura a contratación de
jóvenes estudiantes.
Referencias
Carter Carol, L. S. (1997). Orientación Vocacional. Prentice Hall.
Fairchild, H. P. (1992). Diccionario de Sociología. Fondo de Cultura Económica.
Hernández Sampieri, R., Fernández Collado, C., & Baptista Lucio, P. (1991).
Metodología de la investigación (2010 ed.). México: Mc Graw Hill.
Shoeck, Helmut (1973), Diccionario de Sociología.
Diccionario de las Ciencias de la Educación. (1983). Aula santillana.
Notas Biográficas
Rosa Elena Márquez Almanza es estudiante de tercer semestre en la licenciatura en ciencias de la educación, en la facultad de ciencia
educación y humanidades de la UAdeC, México.
La Dra. Blanca Margarita Villareal Soto es maestro investigador de la facultad de ciencia, educación y humanidades en la UAdeC,
México. Tiene maestría en ciencias de la educación, doctorado en ciencias de la educación, y postdoctorado en filosofía de la ciencia.
El Dr. Eduardo Ruiz Pérez es maestro investigador de la facultad de ciencia, educación y humanidades de la UAdeC México, además de ser
director de la misma. Cuenta con maestría y doctorado en ciencias de la educación.
El Dr. José Ricardo Ramírez Cerecero es maestro investigador y administrador de la facultad de ciencias, educación y humanidades de la
UAdeC México.
924
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
APÉNDICE
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COAHUILA
FACULTAD DE CIENCIA, EDUCACIÓN Y HUMANIDADES
LIC. EN CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN
Género: Hombre ( ) Mujer ( )
Edad: ____años Trabajas: si ___ no___
Instrucciones: A continuación se presenta una serie de preguntas que deberás contestar de manera objetiva; es importante que
tomes en cuenta que tiene una escala del 0 al 10, donde 0 es nunca y 10 es siempre.
Medida en la que:
0-10
1.
te presentas a clases
2.
consideras que adquieres conocimientos.
3.
utilizas estrategias para lograr tu aprendizaje.
4.
resuelves una situación escolar con facilidad.
5.
empleas energía para realizar tus tareas.
6.
Interviene el entorno escolar en tu desarrollo académico.
7.
consideras que adquieres experiencia.
8.
empleas tiempo para el estudio.
9.
tu comportamiento interviene en la realización de tus tareas.
10. eres capaz de desarrollar cualquier actividad escolar.
11. tus exámenes te indican tu rendimiento académico en el semestre.
12. eres motivado para realizar tus actividades escolares.
13. aumentan tus hábitos escolares.
14. te interesas por tu desempeño escolar.
15. aprovechas tus estudios.
16. satisfaces tus necesidades en general.
17. calificas tu productividad.
18. requieres tiempo para realizar una labor.
19. repites un acto para mejorar su ejecución.
20. eres ordenado.
21. realizas un conjunto de acciones para llevar a cabo una tarea determinada.
22. entiendes lo que se te dice para llevar a cabo el desarrollo de habilidades.
23. tu disposición interviene para realizar una tarea en específico.
24. te pones a disposición de otra persona para hacer lo que te ordena.
25. consideras que aumenta tú cultura en general.
26. eliges la mejor opción entre varias posibilidades que se te presentan para resolver un problema.
27. realizas la transformación de algún objeto.
28. haces algo nuevo (actividades, creaciones).
29. recibes un pago por realizar alguna actividad.
30. eres poseedor de tus bienes materiales.
Gracias por el tiempo brindado =)
925
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Implementación del Sistema Web de presentaciones en línea
SlideView
Elías Marrufo Muñoz MGTI1, Yeni Morales Carbajal MA2,
Mario José Martín Ruiz MSC3, Ing. Mario Alfonzo May Bazán4
Resumen—El presente trabajo tiene como objetivo explicar el proceso de creación y funcionalidad de la herramienta
SlideView que consiste en una aplicación de cómputo en la nube (SAAS) que tiene el objetivo de apoyar a la comunidad
de la Universidad Tecnológica Metropolitana en la creación de presentaciones digitales en una plataforma de cómputo en
la nube con la principal característica de contar con mecanismos que favorezcan los trabajos colaborativos. Se pretende
con esta aplicación crear un repositorio digital de todo el conocimiento expuesto en los productos generados.
Esta herramienta se desarrolló con la metodología de desarrollo ágil Scrum, la cual por sus características permite
generar incrementos funcionales conforme el desarrollo-avance, lo cual facilita la implementación de dicha aplicación.
El sistema se desarrolló utilizando el lenguaje de programación PHP con el gestor de base de datos Mysql, para la interfaz
de usuario se utilizaron herramientas del estándar HTML5.
Palabras clave—Cómputo en la nube,SCRUM,HTML5,SAAS.
Introducción
En la actualidad se define el término de cómputo en la nube como un modelo de cómputo que permite ofrecer
servicios de tecnología en internet, todos los componentes propios de la infraestructura informática representan un
servicio , de ahí que para su estudio, implementación y análisis Joyanes (2012) expone que el cómputo en la nube se
subdivide a su vez en : IaaS (Infraestructure as a Service) el cual corresponde al nivel de implementación primario
que consiste en un medio para proveer a los clientes que consumen el servicio la infraestructura de hardware (equipo
de cómputo, medios de almacenamiento, equipo de red) necesaria para la implementación de servicios tecnológicos
de nivel superior, Paas (Plataform as a Service) el servicio consiste en la infraestructura de hardware y la plataforma
de software básica (sistema operativo, servidores Web, servidores de Correo, servidor de antivirus) que soportará las
aplicaciones específicas de la empresa en este nivel de implementación toma fuerza el término de máquinas virtuales
y por último SaaS (Software As a Service) el cual es el nivel más alto de implementación, en la utilización de una
aplicación de dominio específico (sistema contable, sistema de manejo de relaciones del cliente, sistema de
facturación).
En concreto y según lo expuesto por la ITPreneurs Nederland (2010) Saas representa un modelo de
implementación de software en donde tanto la aplicación así como la información que ésta gestiona se encuentra
alojada en internet. Los usuarios típicamente acceden al software en un navegador webinstalado en cualquier
computadora o dispositivo, gozando las prestaciones de la aplicación a través de una cuenta de usuario que es
adquirida por medio de un pago electrónico, la administración de los recursos de Tic recae en la empresa prestadora
del servicio.
SCRUM de acuerdo al SCRUM Primmer elaborado por Benefield,Deemer,Larman Craig et al (2010), es un
modelo de desarrollo que consiste en un marco de trabajo iterativo para el desarrollo de productos y proyectos. El
trabajo se organiza en ciclos de trabajo denominados Sprints los cuales tienen las siguientes características:
Son iteraciones de 1 a 4 semanas y van sucediendo una detrás de otra.
Los sprints son de duración fija aunque en algunas ocasiones el trabajo no se haya completado.
Al comienzo de cada sprint el equipo de trabajo (Scrum Team) selecciona los elementos (historias) de una lista
priorizada (Product Backlog), definida por el cliente (Product Owner), comprometiéndose a terminarlos al finalizar
el Sprint. La regla primordial consiste en que no es posible cambiar los elementos elegidos una vez iniciado el
1
Jorge Elías Marrufo Muñoz es Profesor de la Universidad Tecnológica Metropolitana, Mérida, Yucatán.
[email protected] (autor corresponsal)
2
Yeni Morales Carbajal es Profesor de la Universidad Tecnológica Metropolitana , Mérida, Yucatán,
[email protected]
3
Mario José Martín Ruiz es Profesor de la Universidad Tecnológica Metropolitana , Mérida, Yucatán,
4
Mario Alfonso May Bazán es Profesor de la Universidad Tecnológica Metropolitana , Mérida, Yucatán,
[email protected]
[email protected]
926
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Sprint.
Todos los días el Scrum Team se reúne brevemente para informar el progreso (Daily SCRUM) al jefe del equipo
(SCRUM Manager) y actualizan unas gráficas sencillas (burndown charts) que les orientan sobre el trabajo restante.
Al final del Sprint en presencia de todos los involucrados en el proyecto se expone todos los avances realizados los
cuales consisten en componentes funcionales de la aplicación. Para ilustrar este proceso se puede ver la imagen de la
figura 1.
Figura. 1.Infografía de la metodología SCRUM
HTML5 representa la última revisión del lenguaje de definición de documentos web HTML , en su obra Fletcher
y Lowery (2012) exponen que dentro de las nuevas características incoporadas en esta versión podemos mencionar:
Etiquetas semánticas: La mayoría de las páginas Web tienen secciones de contenido común tales como
encabezados, menú de navegación ,título , etc. En HTML5 existen etiquetas destinadas a delimitar estas secciones
proporcionando un significado (semántica) al contenido de la página.
Etiquetas de medios: Antes de HTML5 se utilizaban etiquetas tipo object para definir que en el documento se
encuentran archivos de audio y video, en algunas ocasiones las etiquetas dependían de el tipo de tecnología
empleada para reproducir el medio (Flash, Quicktime) , en HTML5 además de existir etiquetas estándares para
definir archivos de audio y video se pretende utilizar un formato común para producir los archivos multimedia.
Componentes de interfaz interactivos: En esta versión incluyen componentes de interfaz que junto con un API de
desarrollo le permite al programador Web brindar experiencias con mucha riqueza de contenidos.
En la Carrera de Multimedia y Comercio Electrónico un área de conocimiento es la programación de aplicación
Web orientadas a modelos de comercio electrónico con el modelo Saas. Los alumnos aplican los conocimentos de
estos conceptos a través de proyectos integradores,de duración de cuatro meses. Los equipos de trabajo son
conformados generalmente por tres personas y con el objetivo de simular un ambiente de trabajo real se orienta la
dinámica de trabajo hacia el cumplimiento de objetivos de desarrollo sobre la obtención de un cierta calificación. De
acuerdo a estas características antes mencionadas se decidió implementar la metodología de desarrollo Scrum para
implementar los proyectos.
Solución propuesta.
Realizando una revisión de aplicaciones similares y realizando un compendio de necesidades específico para la
institución el sistema SlideView contará con las siguientes funcionalidades.
Edición de diapositivas: El usuario empleará los componentes de interacción HTML5 para construir
presentaciones digitales, el sistema llevará un registro de las presentaciones generadas por el usuario.
Edición Conjunta: Los usuarios pueden configurar una presentación para poder compartirla ya sea para escribir o
leer con otros usuarios y así favorecer la edición colaborativa.
Publicación de diapositivas: El sistema tendrá la capacidad de reproducir las diapositivas generadas por los
usuarios en modo pantalla completa, los usuarios podrán configurar las presentaciones para que éstas puedan ser
reproducidas por cualquier usuario del sistema , solamente por él mismo o por cualquier persona que pueda acceder
927
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
al sistema.
Control de Versiones: El sistema llevará un registro de los cambios realizados en las diapositivas a través del
mecanismo de firma digital.
Motor de búsqueda: El sistema brindará mecanismos de búsqueda que facilite la consulta de éstas, dentro de los
mecanismos podemos mencionar: Palabras claves, Título de la diapositiva, contenido de las secciones clave de la
presentación (título de la presentación , título de cada diapositiva, autor) .
Además de lo expuesto se desarrollaron funcionalidades básicas que todo sistema Web debe de tener tal y como
mecanismos de seguridad, desarrollo de catálogos de información básicos, etc.
Método.
De acuerdo a la metodología Scrum se dividió el desarrollo de todas las funcionalidades del sistema en Sprints
con una duración de 21 días por lo que para el desarrollo de esta primera etapa se contaron con 5 ciclos de desarrollo
en el cuadro 1 se detalla el sprint backlog de cada uno de los sprints, en la primera columna se menciona el número
de sprint , en la segunda la definicón de la historia y en la tercera columna se tiene una estimación en base a los
registros históricos basados en desarrollos similares de cuanto tiempo en horas llevaría el cumplimiento de la
historia.
Sprint
1
1
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
5
Historia
Yo como usuario deseo registrarme (sig in) en el sistema para gozar con las funcionalidades
que me brindará.
Yo como usuario quiero ingresar (login) al sistema con un nombre de usuario y contraseña y
así asegurarme que nadie pueda ver laspresentaciones que genero a menos que yo lo permita
en la aplicación.
Yo como usuario quiero poder construir una diapositiva en el sistema para que más adelante
pueda reproducir la diapositiva al momento de exponer el tema.
Yo como usuario quiero que el sistema en todo momento me informe que presentaciones he
generado, cuales me han compartido para tener un mejor control de la información que
genere.
Yo como usuario quiero configurar el sistema para que pueda definir quien puede acceder a
mis diapositivas así como definir si pueden modificar o no las presentaciones.
Yo como usuario quiero que el sistema registre todos los accesos que de mis presentaciones.
Yo como usuario quiero publicar mis presentaciones y que desde el navegador se puedan
reproducir visitando una URL dedicada a mi diapositiva.
Yo como usuario quiero configurar el nivel de publicación de mis diapositivas y así
controlar si solamente yo, ciertos usuarios o cualquier personapueda reproducirlas.
Yo como usuario quiero que el sistema controle las versiones para que a partir de éstas
pueda revertir los cambios que se vayan realizando.
Yo como usuario quiero tener un reporte de todas las versiones que se generan en las
presentaciones, resaltando el dato de la fecha en que se realizaron.
Yo como usuario quiero definir para mis presentaciones cuales son las palabras clave y
asíéstas puedan ser accedidas cuando otros usuarios realicen búsquedas a partir de estas
palabras clave.
Yo como usuario quiero que mis presentaciones se asocien con otras a partir de las palabras
clave y así facilitar el acceso de mis presentaciones a partir de otras que compartan el mismo
tema.
Yo como usuario quiero que el sistema tome como referencia para posibles búsquedas el
titulo de la presentación , así como el título de cada diapositiva.
Cuadro 1. Sprint backlog del proyecto.
928
Esfuerzo
(hrs)
10
10
102
46
100
60
90
72
150
16
50
80
32
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Comentarios Finales
Resumen de resultados
En la figura 2 se observa la pantalla principal del sistema, en la que se observa un usuario que ha iniciado sesión,
que de esa forma sirve para identificar los permisos, ya que los roles son asignados por el administrador y esta
acción permite las posibilidades de edición, compartición etc.
Figura. 2.Página principal del sistema
La página principal muestra en la parte superior un menu de opciones horizontal y en el cuerpo una lista de
presentaciones asociadas con el usuario, al ser la primera pantalla, controla las principales acciones, por lo que tiene
la mayor funcionalidad dentro del sistema. En el caso de los administradores, el conjunto de opciones disponibles en
el menu horizontal, incluyen las relativas a su funcion particular de administrar los recursos generales tanto del
sistema como de las presentaciones.
Siendo el objetivo principal de la aplicación la creación y compartición de presentaciones, la siguiente
funcionalidad en importancia es la relativa al panel de control de usuario(vea figura 3) en la que es posible
administrar las presentaciones asì como compartir entre los diferentes usuarios del sistema, de la misma forma es
posible agregar la lista de presentaciones que no siendo propias son elegidas para ser seguidas como favoritas.
Un aspecto importante que hay que tomar en cuenta es el de que la modificación de la presentación por el usuario
con el rol de dueño, incide en la actualización del resto de los usuarios que usan la presentación pero no tienen el
privilegio de modificación.
929
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Figura. 3.Panel de usuario
Otra de las pantallas con importancia en el sistema es la relativa al editor de diapositivas (vea figura 4) ya que
permite agregar, eliminar y modificar las diapositivas en una presentación determinada, de la misma forma, contiene
una opción para que los usuarios seleccionen el formato de tema a aplicar principal, así como el conjunto de
opciones.
Figura. 4.Pantalla del sistema, editor de diapositivas.
Conclusiones
El sistema se encuentra actualmente en una etapa de desarrollo fase beta, con algunos detalles en la
implementación que deben de mitigarse en las nuevas versiones, principalmente debido a la compatibilidad del
formato de las diapositivas y las limitantes que brinda el uso de un sistema web aún sea compatible con HTML 5.
Se espera al finalizar la aplicación, pueda integrarse al resto de servicios tecnológicos que se tratan de emigrar a
sistemas en la nube, lo que busca de esta manera aumentar la funcionalidad de los sistemas tradicionales y se espera
reducir los costos del pago de licencias propietario de software.
Aun el reto es importante y actualmente se encuentra en una fase de revisión los éxitos de las aplicaciones en la
nube implementadas en la Universidad, es importante el alinearse a las nuevas tecnológicas con el fin de lograr
madurar lo antes posible las propuestas y con ende redimir en el corto tiempo los beneficios de esta nueva tendencia.
Referencias
Benefield Gabrielle ,Deemer Peter,Larman Craig ,Voode Bas. “Scrum Primmer” 2010.
Fletcher Mark,Lowery Joseph, “HTML5 para desarrolladores” Anaya multimedia, 26 de enero 2012.
Joyanes Aguilar, Luis, “Computación en la nube “Marcombo S.A, segunda edición, 2012.
ITPreneurs Nederland. Cloud Essentials. Student Handbook, 2010.
930
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Notas Biográficas
LCC Jorge Elías Marrufo Muñoz,MGTI
Licenciado en Ciencias de la Computación con Maestría en Gestión de Tecnologías de la Información por la Universidad Anáhuac Mayab,
Profesor de Tiempo Completo y miembro del cuerpo académico Sistemas Informáticos de la Universidad Tecnológica Metropolitana situada en
Mérida Yucatán.
ISC Yeni Morales Carbajal, MA
Ingeniero en Sistemas Computacionales con Maestría en Administración por el Instituto Tecnológico de Mérida Profesor de Tiempo
Completo y miembro del cuerpo académico de Sistemas Informáticos de la Universidad Tecnológica Metropolitana situada en Mérida, Yucatán.
Certificación en CCNA Cisco System.
Coordinadora de familia de carrera de la división de Tecnologías de la Información y Comunicación.
ISC Mario José Martín Ruiz, MSC
Es Ingeniero y Maestro en Sistemas Computacionales por el Instituto Tecnológico de Mérida, Profesor de Tiempo Completo y miembro del
cuerpo académico de Sistemas Informáticos de la Universidad Tecnológica Metropolitana situada en Mérida, Yucatán.
Coordinador de carrera de multimedia y comercio electrónico de su institución de adscripción, con perfil deseable del promep, ha trabajado
en el desarrollo de aplicaciones principalmente orientadas a Internet.
ISC Mario May Bazán
Ingeniero en Sistemas Computacionales, Profesor de Tiempo Completo y miembro del cuerpo académico de Sistemas Informáticos de la
Universidad Tecnológica Metropolitana situada en Mérida, Yucatán.
Certificación ITIL Foundation 3.0. Cloud Computing and Virtualization.
Coordinador Servicios de Tecnologías de Información y Comunicación.
División de Tecnologías de la Información y Comunicación.
931
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Las Competencias Digitales en estudiantes de Nivel Universitario
Jorge Martínez Cortés, Graciela López Orozco, Verónica Rodríguez Luna.
Estudiantes
Espinoza Mendoza Maresa, González López Ulses Obed
Ortega Sánchez Pablo Camilo, Rosas Almendra Daniel
Resumen
El presente trabajo de investigación muestra los resultados obtenidos por medio de un cuestionario en línea aplicado a 234
estudiantes de la Licenciatura en Lengua Inglesa de la Facultad de Idiomas de la Universidad Veracruzana (UV). Dicho
estudio revela que un gran número de estudiantes encuestados tiene acceso a TIC tales como dispositivos móviles e
Internet, lo que fomenta el desarrollo de sus competencias digitales. El 42% de los jóvenes que participaron en el
estudiomencionaron contar con equipo personal y un 23% con equipo de escritorio. El 58% comentó hacer uso de la red
desde su casa y 30% de la red inalámbrica de la Universidad. Un 69% de estudiantes maneja paquetería básica, y un 45%
ya no usa dispositivos externos, en vez de ello utiliza la nube virtual. El 38% utiliza otros dispositivos electrónicos además
de la computadora para su aprendizaje (celulares, ipods, ipads). Un 87% utiliza redes sociales para comunicarse, lo cual
apoya al aprendizaje de lengua debido al contacto que tienen con otros estudiantes nacionales e internacionales. Cabe
mencionar que, en general, las competencias digitales con que cuentan los estudiantes en la Facultad de Idiomas de la UV
son superiores a las de los docentes.
Palabras clave: Competencias, TIC, OCDE, dimensiones, autonomía.
Introducción
En la actualidad las competencias digitales forman parte de un gran número de currícula universitarios, puesto que
los estudiantes de nivel superior son en su mayoría nativos digitales. Las competencias se adquieren durante su
estancia en el nivel universitario o se mejoran algunas de las ya adquiridas. Cajide (2002) argumenta que nuevas
competencias como autonomía, iniciativa, liderazgo y comunicación deben ser parte de los intereses de las
autoridades universitarias para cambiar la enseñanza tradicional con actividades que involucren más a los estudiantes
como lo propone el Modelo Educativo Integral y Flexible(MEIF).
El alumno de hoy es un estudiante crítico que tiene la capacidad de buscar información relacionada con temas de su
interés eliminando información que no es relevante a sus necesidades, es capaz de entablar discusiones en línea,
socializar con otros estudiantes de su área de concentración o personas afines, realiza investigación individualizada o
en conjunto siempre que es conducido por un profesor experto en docencia y tecnología. De lo anterior, se deriva la
importancia de conocer el nivel y tipo de competencias digitales con las que cuentan los estudiantes de la Facultad de
Idiomas de la Universidad Veracruzana (UV).
La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) menciona que una competencia es más
que simplemente conocimientos y destrezas ésta debe enfrentar demandas complejas que el estudiante debe resolver
a medida que avanza en los niveles de su proceso de aprendizaje. En la Facultad de Idiomas de la UV, los jóvenes
estudiantes requieren adquirir habilidades lingüísticas para ser competentes en la comunicación oral o escrita. La
adición del uso de las tecnologías a su quehacer diario incrementa el desarrollo académico con la creación de otras
competencias motivadas por experiencias educativas y/o docentes de la misma Facultad.
Jorge Martínez Cortés. Universidad Veracruzana. [email protected]
Graciela López Orozco. Universidad Veracruzana. [email protected]
Verónica Rodríguez Luna. Universidad veracruzana. [email protected]
932
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
MARCO TEÓRICO
Las competencias digitales han tomado una importancia ineludible en el nivel universitario debido a que las
diferentes áreas de estudio avanzan continuamente a pasos agigantados gracias al uso de la tecnología en beneficio
de la calidad de la educación. El proceso de la alfabetización informacional se ha facilitado para muchos estudiantes
considerando que el alumno universitario ha nacido en una era digital, sin embargo, la alfabetización digital (Gilster
1997) inicia con el uso de recursos de apoyo para el proceso enseñanza-aprendizaje. La OCDE en 2005 presentó el
Proyecto de Definición y Selección de Competencias (DeSeCo) que tuvo como fundamento definir y seleccionar las
competencias pertinentes para que un estudiante se enfrente adecuadamente a la sociedad en la que vive. De esta
manera, en el estudiante de lenguas se debe considera a Brunner (2005) cuando establece que “la habilidad de
comunicarse efectivamente es una competencia que depende del conocimiento individual del lenguaje, del dominio
de destrezas prácticas para el manejo de tecnologías de información y de las actitudes de la persona respecto de los
otros con que desea comunicarse”. Así como las TIC colaboran con la educación, el mismo currículo universitario es
transformado por programas educativos reconstituidos por competencias. La OCDE expone que se deberían
considerar ocho competencias fundamentales para lograr un aprendizaje fortalecido y continuoporque lo define
como:
“ … el uso seguro y crítico de las tecnologías de la sociedad de la información (TSI) para
el trabajo, el ocio y la comunicación, se sustenta en las competencias básicas en materia
de TIC: el uso de ordenadores para obtener, evaluar, almacenar, producir, presentar e
intercambiar información, y comunicarse y participar en redes de colaboración a través de
Internet”
El objetivo de estos saberes es obtener y procesar información para que el estudiante la reproduzca
agregando sus propios conocimientos para así lograr un aprendizaje de calidad. En el caso del estudiante de lenguas,
éste requiere de estrategias específicas para que obtenga las competencias lingüísticas y adquiera las habilidades
receptivas y productivas acorde a estándares internacionales. Otro de los proyectos de la OCDE que tuvieron mucha
influencia sobre currículos universitarios como el MEIF de la Universidad Veracruzana es elProyecto de
Competencias Curriculares Transversales (CCC) que se enfoca en eldominio de competencias basado en los
resultados de la educación a través de los conocimientos y destrezas que domina un estudiante en el ámbito social y
económico en el que se desenvuelve. MEIF promueve en el Área Básica competencias que colaboren con la
adquisición del aprendizaje idóneo en su trayectoria académica en el currículo que se encuentra inmerso. Al retomar
las competencias básicas:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Competencia en comunicación lingüística
Competencia matemática
Competencia en el conocimiento y la interacción en el mundo físico
Tratamiento de la información y competencia digital
Competencia social y ciudadana
Competencia cultural y artística
Competencia para aprender a aprender
Autonomía e iniciativa personal
Se puede observar que probablemente una de ellas, la competencia matemática, no sea parte de las
competencias que un estudiante de lenguas debe adquirir, no obstante lo anterior, esta competencia se vuelve
complementaria en niveles de posgrado.
Uso de las TIC en las aulas
A pesar de que las competencias digitales, y con ellas el uso de las TIC, comprenden competencias clave
que los estudiantes deben desarrollar para ser capaces de responder a las demandas escolares y profesionales del
siglo XXI, el uso de la tecnología no ha tenido el impacto que se esperaba en los países de la OCDE.(Benavides y
Pedró 2007) mencionan lo siguiente respecto al uso de las TIC en los países iberoamericanos:
“Los niveles de uso de las TIC en el entorno escolar son extremadamente bajos, hasta el
punto de que no pueden equipararse a los que los propios alumnos desarrollan fuera del
entorno escolar, por lo menos en los países de la OCDE, y probablemente en un número
933
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
creciente de Estados latinoamericanos. Las cifras disponibles arrojan un balance pobre y
muy alejado de las expectativas iniciales. Es posible que tanto las ratios de alumnos por
ordenador como las condiciones de los equipamientos, como la inevitable obsolescencia de
una parte del parque instalado, sean razones de peso, pero probablemente no las únicas”.
Como se observa en la cita anterior,los bajos niveles de uso de las TIC en distintos países del Continente
Americano parecen obedecer a diversas causas tales como la falta de acceso de los estudiantes a las TIC y la falta de
remplazo del equipo obsoleto. (Cuban 2003),señala aún otras causas que resultan en el bajo uso de las TIC en
Estados Unidos y en otrospaíses de América Latina. El autor menciona que en las escuelas que cuentan con
computadoras“algo menos de dos de cada diez profesores utilizan habitualmente (varias veces por semana) los
ordenadores en sus aulas, tres o cuatro son usuarios ocasionales (los utilizan una vez al mes) y el resto (cuatro o
cinco de cada diez) no los utilizan nunca para enseñar”. Al analizar el tipo de uso que se le da a los ordenadores, el
autor comenta que “estas potentes tecnologías acaban siendo frecuentemente utilizadas como procesadores de textos
y como aplicaciones de bajo nivel que refuerzan las prácticas educativas existentes en lugar de transformarlas”.Porlo
anterior, la presente investigación busca revelar con qué competencias digitales cuentan los estudiantes de la
Facultad de Idiomas de la Universidad Veracruzana y cual el impacto en su desarrollo académico.
METODOLOGÍA
El tipo de estudio realizado fue descriptivo transversal, en el período comprendido de febrero a abril 2013,
con un universo de 638 estudiantes y una muestra por conveniencia de 234; con los criterios de inclusión de
semestres concluidos entre cuarto y sexto, se excluyeron los estudiantes que se encontraron en los salones de clase
visitados para aplicar el cuestionario y no cubrieran el requisito de inclusión, no hubo necesidad de eliminación ya
que todos los cuestionarios fueron respondidos en su totalidad. El instrumento utilizado fue un cuestionario validado
y digitalizado por los autores en googledocs, basado en su construcción en el Cuestionario “Competencias básicas
digitales 2.0 de los estudiantes universitarios” COBADI (Universidad Pablo de Olavide – Sevilla, España)
conformado por 20 ítems dividido en secciones la primera que cubrió los datos personales, edad, sexo, semestre
cursado, la segunda con 9 ítems para explorar habilidades y destrezas digitales, la tercera con 4 ítems que exploró la
accesibilidad a recursos digitales y la cuarta que examinó los impactos en el desarrollo académico de los estudiantes.
El procedimiento utilizado fue de tres fases, el primero correspondió a la elaboración del protocolo y análisis de
recursos disponible, se continuó con la selección de los encuestadores conformado por estudiantes en servicio social
en la facultad y capacitación de los mismos, se realizó una visita a cada uno de los salones para invitar y aplicar el
cuestionario digitalizado a los estudiantes incluidos y que aceptaron participar. Para el análisis de los resultados se
utilizó estadística descriptiva porcentajes y se presentaron en cuadros y gráficos.
RESULTADOS
El universo de la Facultad de Idiomas es de 847estudiantes nacionales e internacionales de los semestres
cuarto y sexto. La muestra seleccionada por conveniencia se constituyó por 234 alumnos que aceptaron participar en
el estudio de los cuales 34% de los estudiantes fueron varones y 66% mujeres. Dichos porcentajes van acorde a la
población estudiantil que existe en la Facultad de Idiomas en general. El promedio de edad de los jóvenes fue de 18
a 21 años de edad (87%) y el restante 13% fueron estudiantes mayores de 22 años. Debido a la facilidad de adquirir
una computadora personal (laptop) para el trabajo escolar por parte de los alumnos y a las oportunidades que ofrece
la Universidad Veracruzana de tener acceso a la red inalámbrica, el promedio de estudiantes encuestados es bastante
alto 42% (116) aun cuando dicha encuesta se llevó a cabo de manera electrónica. Un índice (23%) moderado
respondió que hace uso de redes comerciales desde sus domicilios particulares. Los resultados muestran que las
condiciones técnicas aunadas a los recursos permiten a los jóvenes estar en práctica continua de las competencias
digitales.
En lo que respecta al tiempo que dedican los alumnos al contacto con el Internet, por medio de sus
teléfonos inteligentes están comunicados permanentemente. Sin embargo, los resultados muestran que el objetivo
que los estudiantes tienen realmente cuando usan el Internet no es académico, sino social. Hasta cierto punto, la
socialización entre estudiantes, maestros, familiares y amigos es adecuado, pero desafortunadamente las redes
sociales han caído en el reglón de distractores del aprendizaje. Los estudiantes que respondieron que no les interesa
trabajar en redes sociales (19%), comentaron estar en su lugar motivados en utilizar otros medios de comunicación
934
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
como LINE, Skype y/o Facetime poniendo en práctica sus habilidades digitales en especial cuando se encuentran con
algún obstáculo tecnológico, y al buscar la manera de corregir y continuar con la comunicación. El estudio reveló
que los estudiantes encuestados son excelentes trabajando con aplicaciones que son de su interés basado en sus
necesidades, los elementos que surgen como necesidad para su desarrollo tecnológico lo adquieren con base en la
autonomía del aprendizaje al experimentar con lo que buscan adquirir. De la misma manera, los
estudiantesencuestados respondieron ser competentes con los aditamentos de sus equipos como bocinas, discos duros
externos, memorias USB, etc., así como en la combinación de dispositivos electrónicos como cámaras, laptos,
teléfonos inteligentes, ipods, ipads, etc.
Con el apoyo de clases de cómputo en niveles básicos, los estudiantes mostraron tener buenos
conocimientos de los conceptos básicos en tecnología. Asimismo, los alumnos respondieron haber aprendido a
utilizar espacios virtuales de almacenaje como dropbox, google drive, skydrive y 4share con el rápido avance de los
medios electrónicos, dicho aprendizaje refuerza además el proceso de aprendizaje autónomo de los jóvenes. Cabe
mencionar que el aprendizaje de este recurso permite eliminar el uso de memorias USB, y por consiguiente la
continua distribución de algunos virus informáticos que frecuentemente producen la perdida o el daño irreversible de
archivos y de información. Como se mencionó con anterioridad, los avances tecnológicos también requieren que los
estudiantes participen en la edición de los archivos que ellos producen o que necesitan para su aprendizaje a lo largo
de su trayectoria educativa. Lo anterior obliga a trabajar con versiones anteriores y actualizadas de procesadores de
texto, hojas de cálculo, diapositivas que ahora elaboran en línea (Prezi), y programas que generan presentaciones.
En cuanto al aprendizaje de lenguas los estudiantes respondieron que algunas veces utilizan diccionarios en
línea, en este rubro los jóvenes prefieren tener el diccionario tradicional para sus clases o exámenes; sin embargo, el
uso de software para traducción como Globalink, SYSTRAN, SDL Trados, Transit NXT, ApsicXbench, etc., es muy
recurrido en las materias o experiencias educativas relacionadas con esta área de concentración. Cabe mencionar que
no sólo el área de traducción requiere de programas de cómputo, las áreas de literatura y docencia así como las
experiencias educativas de los niveles básicos también trabajan con materiales especializados para el aprendizaje de
lenguas y con generadores de exámenes como TOEFL, PET, KET, FIRST CERTIFICATE, IELTS, CAE, etc.
Finalmente, un gran número de estudiantes respondieron dedicar suficiente tiempo a la investigación, ya sea
para sus clases o para sus trabajos de investigación, en especial para su trabajo recepcional. Al inicio de su carrera,
los alumnos toman una clase de investigación donde tienen su primer contacto con proyectos, por lo que
competencias de búsqueda, selección, clasificación y evaluación de información son puestas en práctica para
presentar trabajos válidos y confiables. La eliminación de fuentes de baja confiabilidad fomenta la investigación
confiable y verídica. Los estudiantes que no están interesados en búsquedas de información por Internet consideran
que siempre es preferible trabajar en bibliotecas o centros con materiales especializados en el área que requieren. Lo
anterior muestra el impacto en los alumnos adquieren nuevas competencias digitales y autonomía a medida que
utilicen las diferentes opciones digitales para su desarrollo académico.
La era digital ha venido transformando a nuestros estudiantes y el uso de dispositivos electrónicos se
incrementa rápidamente dejando de lado prácticastradicionales de aprendizaje. En la actualidad, un gran número de
estudiantes de la Facultad de Idiomas de la Universidad Veracruzanatiene a su disposición servicios y alternativas de
aprendizaje sin ningún costo tales como bibliotecas, Centros de Autoacceso, servicios en línea, etc. La creación de
ambientes enriquecedores como la plataforma EMINUS donde están alojadas experiencias educativas fomenta la
práctica y generación de nuevas competencias a través de comunicación asincrónica en foros de discusión o
comunicación sincrónica en el aula virtual, la puesta en marcha de actividades o exámenes en línea crea un
aprendizaje constructivista y sistematizado en las lenguas.
Aunque muchos de los estudiantes provienen de una era digital, es necesario que actualicen sus
competencias digitales, los cursos básicos que toman desde un inicio de la Licenciatura en Lengua Inglesa no
contribuyen completamente al desarrollo de sus competencias. Sin embargo, lugares como los Centros de
Autoacceso cuentan con materiales didácticos e innovadores que apoyan el aprendizaje de lenguas desde niveles
básicos hasta avanzados al mismo tiempo que cuentan la tecnología que permitirá a los alumnos poner en práctica
sus competencias digitales.
Por otra parte, la autonomía del aprendizaje es pieza fundamental en su quehacer académico, ya que ésta
permite que los estudiantesdesarrollen competencias fuera de la escuela al mismo tiempo que ponen en práctica las
935
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
ya adquiridas por medio de las actividades realizadas dentro de la Universidad. La necesidad de práctica de un
idioma ha aumentado en los últimos años fomentada por la autonomía del aprendizaje que hoy en día ya forma parte
de los estudiantes universitarios. Ejercicios en línea, material didáctico interactivo en CDs o DVDs, youtube, lyrics
training así como páginas especializadas en la enseñanza del inglés son de las herramientas más utilizadas para el
aprendizaje y práctica de lengua inglesa. Es relevante encontrar que muchos estudiantes además de asistir en sus
clases presenciales, consolidan su aprendizaje a través del uso de las tecnologías de la Información y Comunicación.
Bibliografía

ANDERSON, J. (2010) ICT Transforming Education. A Regional Guide. Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la
Ciencia y la Cultura (UNESCO). Consultado el 11 de marzo de 2013 en http://unesdoc.unesco.org/images/0018/001892/189216E.pdf

Cajide, J., Porto, A. et al. (2002). Competencias Adquiridas en la Universidad y Habilidades Requeridas por los Empresarios. Revista
de Investigación Educativa, 2002, Vol. 20, n.º 2, págs. 449-467. Consultado en febrero 15, 2013 en
http://revistas.um.es/rie/article/view/99011/94601.

Carneiro Roberto, Juan Carlos Toscano, Tamara Díaz. (2008). Los Desafíos de las TIC para el Cambio Educativo. Consultado en
febrero 16, 2013 enhttp://www.oei.es/metas2021/LASTIC2.pdf

García Manso, Almudena, Eduardo Díaz Cano. (2009). Adquisición de competencias básicas o Key skills utilizando un método de
enseñanza/aprendizaje B-learning. Consultado en febrero 13, 2013 en
http://www.cibersociedad.net/congres2009/actes/html/com_adquisicion-de-competencias-basicas-o-key-skills-utilizando-un-metodode-ensenanzaaprendizaje-b-learning_645.html.

La Definición y Selección de Competencias Clave. Resumen ejecutivo (2005). Organización para la Cooperación y el Desarrollo
Económico (OCDE). Consultado el 13 de febrero de 2013 en
http://www.deseco.admin.ch/bfs/deseco/en/index/03/02.parsys.78532.downloadLi
st.94248.DownloadFile.tmp/2005.dscexecutivesummary.sp.pdf

Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE). (2005). La Definición y Selección de Competencias Clave
Resumen Ejecutivo. Consultado el febrero 13, 2013 en http://pfdcaltosnorte.blogspot.mx/2009/07/la-definicion-y-seleccion-de.html.

R. Roig Vila et al (2010). Evaluación de las Competencias digitales del alumnado en el Espacio Europeo de Educación Superior.
Universidad de Alicante. Consultado el 11 de marzo de 2013 en
http://www.deseco.admin.ch/bfs/deseco/en/index/03/02.parsys.78532.downloadList.94248.DownloadFile.tmp/2005.dscexecutivesumm
ary.sp.pdf
936
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
El uso de la telefonía celular de los estudiantes de la carrera de
Ingeniería en sistemas Computacionales del Instituto Tecnológico
de Villahermosa
Ing. Margarita Martínez Manzano 1, M.C. Diana del Carmen Carrillo Reyes2,
M.P.E. Lucila Jáuregui Wade 3 y Ing. Jorge Cein Villanueva Guzmán4
Resumen—
En este artículo se presentan los resultados de la investigación realizada por un grupo de académicos del Instituto
Tecnológico de Villahermosa a los estudiantes de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales del mismo
Instituto, en cuanto al uso, adicción y comportamiento de los jóvenes y las consecuencias que pueda ocasionarles el
uso del teléfono celular. Lo anterior con la finalidad de dar a conocer y sensibilizarlos acerca del buen uso (no dejar
de hacer sus actividades cotidianas como: comer, dormir y convivir con la familia) que se le debe dar.
Palabras clave— Comunicación, Adicción, Nuevas Tecnologías, Relaciones Sociales, Comportamiento.
Introducción
Este artículo es el resultado de una investigación realizada en el Instituto Tecnológico de Villahermosa en los
estudiantes de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales, para conocer el comportamiento y el uso
que da a lugar el teléfono celular y la posible adicción que pueda generar, lo anterior se logró mediante la
aplicación de encuestas a estudiantes de todos los niveles. Este articulo está organizado de la manera siguiente:
Descripción del método, en donde se explica brevemente como se llevó acabo esta investigación, la explicación
de los datos obtenido con las gráficas realizadas , las conclusiones realizadas y por último las referencias
consultadas
.
Descripción del Método
Se utilizó una metodología cuantitativa con variables correlativas, se diseñó y validó el cuestionario con 12
preguntas estructuradas y se aplicaron encuestas escritas a 254 estudiantes de una población de 700, de la carrera
de ing. en Sistemas Computacionales de todos los semestre; se utilizó la tabla de Krejcie para calcular la muestra
y se tabularon los datos obtenidos en una base de datos de Excel, con las cuales se realizaron gráficas para
explicar los resultados de cada pregunta; la Hipótesis que se formuló es:
Hipótesis: Ho: Los estudiantes del ITVH de la Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales presentan
adicción por el uso del celular, debido a los servicios que ofrece.
Variable Independiente: Adicción por el uso del celular.
Variable Dependiente: Los servicios ofrecidos
El cuestionario de 12 preguntas, para conocer el uso y adicción de los estudiantes del ITVH al teléfono
celular arrojó los siguientes resultados: El 97% de los encuestados tienen un teléfono celular y solo el 3% no
cuentan con uno, Sin embargo solo 55 de los estudiantes encuestados que equivale al 31% si olvida el celular en
casa regresa por él aunque llegue tarde, lo que indica un índice bajo de los estudiantes con adicción al celular ya
que el 69% de los encuestados lo deja en casa, como lo indica la figura 1.
1
Margarita Martínez Manzano Ing. es Profesora de Ingeniería en Sistemas Computacionales en el Instituto Tecnológico de
Villahermosa (ITVH) [email protected] (autor corresponsal).
2
Diana del Carmen Carrillo Reyes M.C. es Profesora de Ingeniería en Sistemas Computacionales del ITVH
[email protected]
3
Lucila Jáuregui Wade M.P.E. es Profesora de Ingeniería en Sistemas Computacionales del ITVH [email protected]
4
Jorge Cein Villanueva Ing. es Profesor de Ingeniería en Sistemas Computacionales del ITVH [email protected]
937
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Figura 1.- Si se olvidas el celular en tu casa que haces?
Para conocer cuál de los servicios que proporciona el teléfono celular es el más utilizado por los estudiantes
se formuló la pregunta 3 ¿Qué servicio es el que más utilizas?, arrojando los siguientes resultados: el 28%
utiliza más el WhatsApp, que equivale a 110 estudiantes, el 21% utiliza más las llamadas y el 18% más los
mensajes, como lo muestra la figura 2.
Figura 2.-Qué Servicio es el que más utilizas?
Se recopiló información sobre los horarios y la cantidad de horas que dedican al uso del teléfono celular y se
obtuvo lo siguiente: el 44% lo utiliza todo el día como se muestra en la figura 3; y el 28% respondió que utiliza
el teléfono celular más de 6 horas. Ver figura 4.
Figura 3.- En que Horario utilizas más este servicio?
Figura 4.-Cuanto Tiempo dedicas a este servicio?
Se encontró que el 37% comparte información de la escuela, el 20% información del trabajo y el 18% de lo
que hace en el día.Del cuestionario aplicado las preguntas que también ayudaron a medir el grado de adicción de
los estudiantes del ITVH son las preguntas 7 y 8 ; de las cuales se obtuvieron los siguientes datos, sólo el 43 de
los estudiantes manifiesta haber dejado de realizar alguna actividad por utilizar el servicio preferido, como se
muestra en la figura 5, de ese resultado obtenido el 27% manifiesta que la actividad que ha dejado de realizar
por el servicio más utilizado es Dormir y el 21% ha dejado de realizar su tarea, como se muestra en la figura 6,
esto muestra que un 48% de los encuestados han dejado de realizar algún tipo de actividad por el uso del celular,
lo cual nos arroja u n grado de adicción.
938
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Figura 5.-Has dejado de realizar alguna actividad por este
servicio?
Figura 6.-Qué has dejado de hacer por este servicio?
El 22% de los estudiantes encuestados utiliza la modalidad de renta y el 78% utiliza la modalidad de tarjeta,
el 49% de éstos invierten entre 20 y 100 pesos y el 28% invierte entre 101 y 200 pesos. Ver figura 7 y figura 8
Figura 8.-cuanto inviertes mensualmente en servicio
de celular?
Figura 7.-Qué modalidad utilizas para tu celular?
Para conocer la reacción de los estudiantes del ITVH cuando se les termia el saldo dentro del cuestionario se
les hizo la pregunta y sus respuestas se agrupan de la siguiente manera :el 34% de los estudiantes compra saldo,
el 29% espera hasta tener dinero, pero el 15% ahorra para prevenir quedarse sin saldo y el 11 porciento pide
prestado, el 5% realiza actividades extras, que equivale a 21% de los encuestados cuentan con un grado de
adicción al teléfono ya que evitan tener siempre el servicio. Ver figura 8; los estudiantes encuestados
manifiestan, el 61% que cambian de teléfono celular cuando deja de funcionar, sin embargo 18% manifiesta que
cada año cambia de equipo y el 6 porciento cuando sale una nueva versión, y el 2% cada seis meses lo que indica
que el 26% cambia frecuentemente de equipo celular , lo que nos puede arrojar como resultado que un 26% de
los encuetados son adictos al celular, ya que las nuevas versiones proporcionan rapidez y novedades de los
servicios que conocemos, los resultados antes mencionados se muestran en la figura 9.
Figura 8 pregunta11.-Cuál es tu reacción si se te agota el
saldo?
Figura 9 .-Con qué frecuencia cambias tu equipo?
939
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Conclusiones
Al realizar esta investigación se pudo obtener información que indica que los estudiantes del Instituto
Tecnológico de Villahermosa de las carreras de Ingeniería en sistemas Computacionales y Tecnologías de la
Información tienen adicción por el uso del teléfono celular debido a que:

El 24 por ciento de los encuestados han dejado de realizar alguna de sus actividades primarias por el
uso del celular como por ejemplo dormir, hacer su tarea, comer y convivir con su familiar, de hecho la
convivencia familiar y social ha pasado a segundo plano por que los estudiantes no se percatan que hay
otras personas con ellos y podemos decir que se están aislando del contacto personal, en cuanto ha que
han dejado de realizar sus tareas por el uso del celular podemos preguntar ¿en qué medida ha afectado
el desarrollo académico en los estudiantes el uso del teléfono celular?

La reacción ante la situación de que se les termine el saldo es: comprar saldo y ahorrar para evitar
quedarse sin él, aunque el 49% de los encuestados invierte entre 100 y 200 pesos de saldo, procuran
tener siempre para no quedarse sin el servicio.

El34% de los estudiantes encuestados cambian frecuentemente de teléfono por lo que podemos decir
que tienen adicción al teléfono celular por contar con la versión más actualizada y estar a la moda esto a
pesar de ser una institución pública.
Anexo
Encuesta Uso del Celular
Esta encuesta tiene como finalidad conocer la razón del uso de celular en los jóvenes del ITVH
1.- ¿Tienes celular?
a) Si ( )
b) No (
)
Si tu respuesta es sí, continua
2.- Si se te olvida el celular en tu casa, ¿Qué haces?
a) Lo dejo en mi casa (
)
b) Regreso por él, aunque llegue tarde (
)
3.- ¿Qué servicio es el que más utilizas?
a) Llamadas
(
)
d) Redes Sociales
(
)
b) Sms
(
)
e) whatsApp
(
)
c) Internet
(
)
f) Otro
Cual________
4.- ¿En qué horario utilizas más este servicio?
a) Mañana (
)
b) Tarde (
)
c) Noche (
)
d) Todo el día (
)
d) más de 6 Hrs.
(
5.- ¿Cuánto tiempo dedicas a este servicio?
a) 0 – 2 Hrs.
(
)
b) 2 – 4 Hrs.
(
)
c) 4 – 6 Hrs.
(
)
)
6.- ¿Qué tipo de información compartes?
940
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
a) De trabajo
(
)
d) hobbies
(
b) de la escuela
(
)
e) Pensamientos
c)lo que hago en el día
(
)
f) otro
(
)
)
Cual______________
7.- ¿Has dejado de realizar alguna actividad por este servicio?
a) Si ( )
b) No (
)
8.- ¿Qué has dejado de hacer por este servicio?
a) Tarea
(
)
d) Convivencia familiar
(
)
b) Dormir
(
)
e) Dejar de hacer actividades de mi trabajo
c)comer
(
)
f) otro
(
)
Cual______________
9.- ¿Qué modalidad utilizas para tu celular?
a) Prepago (Tarjeta)
(
)
b) Plan Tarifario (Renta)
(
)
10.- ¿Cuánto inviertes mensualmente en servicio de celular?
a) $20 a $100
(
)
b) $101 a $200
(
)
c) $201 a $500
(
)
d) Otra cantidad $___
11.-¿Cuál es tu reacción si se te agota el saldo ?
a) Compro saldo
(
)
d) Ahorro para prevenir estas situaciones
b) Pido prestado
(
)
e) Realizar actividades extras para obtener ingresos
( )
c) Espero tener dinero (Cobro mi pago, mis papas
me den dinero
( )
f) otro
(
)
Cual______________
12.- ¿Con que frecuencia cambias tu equipo celular?
a) Cada 6 meses (
b) Cada año
(
)
)
c) Cuando sale la siguiente
versión ( )
d) Cuando termina el Plan
tarifario
( )
e) Cuando deja de funcionar ( )
f) Otro indique cual ________
Referencias
(2010, 06). Uso Del Celular En El Aula De Clases. BuenasTareas.com. Recuperado de http://www.buenastareas.com/ensayos/Uso-DelCelular-En-El-Aula/377000.html
Cevallos, M. (2009). ¨Jóvenes y celulares: las razones de su uso y abuso. Universidad de las Américas. Recuperado de
http://www.ciespal.net/ciespal/images/docu/produccionacademica/Informe%20celulares.pdf
López Sánchez Andrés Darío Impacto de la telefonía celular en los jóvenes. Recuperado de
http://sistemacomunicacion2008.blogspot.mx/
941
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
LAS POLÍTICAS DE DESARROLLO SOSTENIBLE EN LA
UNIÓN EUROPEA
Dr. Mirlo Matías de la Cruz1, Dra. María de los Ángeles González Luna2,
Dra. Sandra López Reyes3
Resumen—La problemática de la polución sobre el medio ambiente ha sido asumida como una política global necesaria
por la Unión Europea. Esta la ha extendido y proyectado tanto en la política interior de aplicación entre los países
pertenecientes al bloque comunitario (entre los que suma España con sus respectivas repercusiones por la normativa
comunitaria), como exteriormente con países que no pertenecen al mismo.
La UE proyecta el pensar global, actuar local, salido de la Agenda XXI de Río de Janeiro, y actualmente contemplado
en los últimos Planes de Acción en Materia del Medio Ambiente Quinto y Sexto Programa como parte de la política
medioambiental comunitaria.
Palabras clave—Desarrollo sostenible, políticas medioambientales, Planes y programas de acción comunitarias.
Introducción
A esta nueva visión de la política medioambiental con carácter de protección global se le ha conformado como un
noble reto civilizador contemplado dentro de la política comunitaria y en donde proyecta el principio de solidaridad
hacia las demás naciones no pertenecientes al bloque, en un afán de compartir el apoyo y la experiencia en todos los
problemas locales de polución y degradación de los bienes naturales.
DESARROLLO
En estas políticas comunitarias4 se determina la preponderancia que tiene el desarrollo económico
1
Mirlo Matías de la Cruz, es Doctor en Derecho Financiero y Tributario por la Universidad de Salamanca, España, es
Académico-Investigador de Tiempo Completo en la Universidad Autónoma de Chiapas, miembro del Sistema Nacional de
Investigadores y del Sistema Estatal de Investigadores, es Perfil Preferente PROMEP. [email protected]
(autor corresponsal).
2
María de los Ángeles González Luna, es Doctora en Derecho Financiero y Tributario por la Universidad de Salamanca, España,
Académica-Investigadora de la Universidad Autónoma de Chiapas, miembro del Sistema Nacional de Investigadores y del
Sistema Estatal de Investigadores. [email protected]
3
Sandra López Reyes, es Doctora en Educación por la Universidad del Sur, Académica-Investigadora de la Universidad
Autónoma de Chiapas, miembro del Sistema Nacional de Investigadores y del Sistema Estatal de Investigadores.
[email protected]
4
Víd a ROSEMBUJ, T.: Medio Ambiente y Comercio Mundial. Los impuestos, El Fisco, Barcelona, 2005, pp. 18 y ss; ESTEVE
PARDO, J.: Derecho del medio ambiente, Marcial Pons, Madrid, 2005, p. 103. Víd a MANGAS MARTÍN, A. y LIÑÁN
NOGUERAS, D. J.: Instituciones y Derecho de la Unión Europea, Tecnos, Madrid, 2002, pp. 654 y ss. FUENTES
BODELÓN, F.: “Repercusiones en el Derecho ambiental español del ingreso de España en la Comunidad Económica
Europea”, DA, núm. 190, 1981, pp. 184-186. Víd a GÓMEZ PUERTO, A. B.: “La protección del medio ambiente urbano
en la Unión Europea”, AA, núm. 17, 1997, pp. 333-336. Víd sobre la historia de integración de la Unión Europea a
AHIJADO QUINTILLÁN, M.: Historia de la unidad europea: desde los precedentes remotos a la ampliación al Este, Pirámide,
Madrid, 2000; CHABOD, F.: Historia sobre la idea de Europa, Norte y Sur, (Traducción de José María Gimeno), Madrid,
1967; MEDINA ORTEGA, M: La Comunidad Europea y sus principios constitucionales, Tecnos, Madrid, 1974; MONNET,
J.: Memorias, Siglo XXI, (Traducido por José M. Martínez García), Madrid, 1985; ROUGEMONT, D.: Tres milenios de
Europa: la conciencia europea al [sic] través de los textos, Revista de Occidente, (Traducción de Fernando Vela), Madrid,
1963; SIDJANSKI, D.: El futuro federalista de Europa: de los orígenes de la Comunidad Europea a la Unión Europea, Ariel,
942
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
aplicado como desarrollo sostenible5. Se considera que el desarrollo económico no debe ir en constante
debilitamiento de los recursos naturales 6, sino que dicho desarrollo económico tiene que tener presente
tres aspectos ineludibles ya contemplados dentro de la normativa ecológica comunitaria7.
Primero, la determinación de la aplicación de una política de protección del medio ambiente como
presupuesto ecológicamente racional a tomar en consideración en cualquier actividad económica
emprendida o ya establecida8. Segundo, la ponderación de la sostenibilidad de dicho desarrollo
económico, siendo este mismo eje el que en determinado momento proveerá el crecimiento científico y
tecnológico logrando con ello, nuevos espacios y nuevas formas de alimentación para las generaciones
presentes y futuras. Y, tercero, el apoyo en el combate de la contaminación y de los problemas locales de
degradación del medio ambiente que se suscitan en las naciones no pertenecientes al bloque comunitario,
en un afán solidario de custodia integral sobre los bienes naturales.
Esta última conformación de enlace de la Unión Europea y de solidaridad con las diversas naciones que
no pertenecen a la Comunidad, conforman una acción pionera que traza los cimientos de partida para la
proyección de un futuro ordenamiento jurídico solidario mundial en la tutela del medio ambiente, y que
se concrete en un Tribunal Mundial del Medio Ambiente en donde se procure la aplicación de este
ordenamiento medioambiental y se juzgue y se coaccione las agresiones graves al medio ambiente en un
ámbito supranacional9.
Esto último, y los tres aspectos de la normativa ecológica, son de aplicación en el interés medioambiental
consistente que en cada actividad económica, se proyecte la aplicación del desarrollo sostenible. Y,
además de la solidaridad con otras naciones por parte de la Comunidad. Esta solidaridad está
determinada como el intercambio de apoyo y capacitación en problemas de polución regionales, antes
mencionados, de esto surgiría el nuevo ámbito normativo futuro mundial con que se regularía la
actividad económica, en una cobertura tanto comunitaria y con todos los demás países no comunitarios 10.
La aplicación de la solidaridad es una cobertura amplia de protección medioambiental. En este sentido, es
claro el afirmarse que una propuesta mundial es un proyecto ambicioso que necesitaría el concurso de
Barcelona, 1998; TRUYOL Y SERRA, A.: La integración europea: idea y realidad, Tecnos, Madrid, 1972; TUGENTHAT,
CH.: El sentido de Europa, Alianza, Madrid, 1987; ZORGBIBE, CH.: La construction politique de lÉurope: 1946-1976,
Presses Universitaires de France, París, 1978.
5
Para ver sobre el mercado de la UE y sus políticas, cfr. a MATTERA, A.: El mercado único europeo, sus reglas, su
funcionamiento, Civitas, (traducido por Cora Zapico Landrove), Madrid, 1991; KLEPSCH, EGON A.: Hacia la Unión
Europea, Partido Popular Europeo, Bruselas, 1991.
6
Víd a GÓMEZ BASURTO, A. B.: “La protección del medio ambiente en la Unión Europea: aspectos históricos,
políticos, jurídicos e institucionales”, NUE CISS, núm. 167, 1998, pp. 99 y ss.
7
Víd sobre el fundamento de la política comunitaria sobre el medio ambiente en la obra de BIANCHI, P. y CORDINI,
G.: Comunità Europea e protezione dellámbiente, Centro Studi Sulle Comunità Europee, Padova, Milani, 1983, pp. 3 y ss.
8
Víd a Sobre el proceso histórico de la Comunidad, víd a BRUGMANS, H.: La pensée politique du fédéralisme, Leyde,
Sijthoff, 1969.
9
Víd MARTÍN MATEO, R.: “El Derecho Ambiental en la Unión Europea. El siglo XXI. Retos y perspectivas”, NUE
CISS, núm. 190, 2000, pp. 9 y ss.
10
FERNÁNDEZ GONZÁLEZ, M.: “El debate sobre la creación de una Organización Mundial del Medio Ambiente”
en el Boletín Económico de ICE, núm. 2763, 2003.
943
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
una Organización Mundial del Medio Ambiente, cimentada en el principio de solidaridad, que no
únicamente se centre en los problemas producidos por el comercio y el medio ambiente sino que se
concretará en la aplicación de una internalización de los costes producidos a través del principio “quien
contamina, paga”.
Con dicha medida, se atenuaría la incidencia nociva sobre los bienes naturales a través de la aplicación
coactiva de los impuestos medioambientales. No es necesario explicar, que los países altamente
desarrollados tecnológicamente y más productivos, son los que más usan los recursos naturales,
deteriorándolos11.
Los anteriores principios aplicados por la UE en el ámbito interno como externo, son presupuestos teñidos
de idealismo, actualmente irrealizables, sobre todo por la negativa de algunos países como EEUU 12, quien
es una de los principales causantes de los problemas de la atmósfera13. Pero finalmente, en estos principios
es donde proviene la apoyatura jurídica de todas las políticas medioambientales comunitarias.
En todos los Tratados y Acuerdos suscritos por la Comunidad, únicamente se aprecia una premisa
superlativa, siendo la siguiente: el medio ambiente está en razón del beneficio que aporta a la producción.
En estos Tratados y Acuerdos, no se encuentra ninguna referencia en donde se tutela o se procure al
menos a un medio ambiente adecuado para el desarrollo de la persona, como se encuentra más especificado en
las Constituciones de algunos de sus países miembros, como es el caso de España 14 y de Portugal15. Ni
tampoco establece que la sociedad organizada tenga la personalidad jurídica para poder intervenir y
mediante la acción civil o popular defender a su entorno.
El lenguaje verde16 utilizado por la UE en los Tratados y su Acta Única, referente a la protección del medio
ambiente es pura y simple retórica matizada de ecologismo. En este lenguaje retórico de tutela
medioambiental en donde impone pautas generales de protección ecológica, y ésta gira en torno a un
desarrollo sostenible, no específica de qué manera se debe aplicar y la cuantificación subsidiaria de dicha
tutela. La aplicación y resultados de las políticas comunitarias sobre el medio ambiente, se deben estudiar
enmarcadas dentro del modelo de desarrollo económico que impera actualmente de manera
transnacional.
La faceta más acérrima del neoliberalismo es la globalización. Por esto último, la política comunitaria
medioambiental no debe estudiarse dentro de su retórica idealista y verde esquematizada en sus Tratados
y Acuerdos. Es indudable que en estos últimos es notoria la preeminencia del interés productivo sobre el
11
Víd a BRICEÑO, S. y CHUECA SANCHO, A. G.: “Las actividades de aplicación conjunta en la Convención Marco
sobre el Cambio Climático”, REDI, núm. 2, 1995, p. 105.
12
CORRALES RODRIGAÑEZ, M.: “Cambio climático: el Protocolo de Kyoto sobrevive”, RGA, núm. 39, 2002, pp. 8-9;
RAMOS MARTÍN, J.: “De Kyoto a Marrakech. Historia de una flexibilidad anunciada”, EP, núm. 22, 2001, p. 53.
13
JUSTE RUIZ, J. y CASTILLO DAUDÍ, M.: “La protección de la atmósfera y el Derecho Internacional”, RGA, 1999, p.
19.
14
Víd a JORDANO FRAGA, J.: “La aplicación del Derecho ambiental de la Unión Europea en España: Perspectivas de
evolución y desafíos del ius commune ambiental europeo”, NUE CISS, núm. 207, 2002, pp. 45-65.
15
Artículo 66.1 Todos têm direito a um ambiente de vida humano, sadio e ecologicamente equilibrado e o dever de o defender.
Constituiçâo da República Portuguesa. Víd a BARCELAR GOUVEIA, J.: Legislaçâo de Direito Constitucional, Coimbra
Editora, Lisboa, 2005.
16
La web <http://www.ecologistasenaccion.org/article.php3?id_article=1344> visitada el día 1º de agosto a las 18:53 hras. del
2013.
944
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
interés ecológico, se subordina la conservación de los recursos naturales a la utilización de éstos en la
producción de bienes y servicios.
Esta actividad productiva aunque es encaminada a mejorar la calidad de vida de los individuos como
receptores de dichos resultados de la producción no toma en cuenta el desarrollo realmente armónico
personal o general, sino la ganancia producida. En esta actividad económica desordenada se alienta el
consumismo y no la calidad de los satisfactores. La producción económica da como resultado la ganancia
cuya idea fundamental son las variables del mercado al cual se subordina toda la riqueza de los bienes
naturales que representan el medio ambiente. En esto, finalmente se relativiza la importancia del bien
medio ambiente tanto en las políticas interna como externa de la UE.
COMENTARIOS FINALES
La puesta en boga de una política éticamente ecologista en los Tratados y Acuerdos de la Comunidad son
cuestiones que nacen de la sensibilización ecológica. Con ella, los ciudadanos comunitarios sobre el
problema medioambiental, influyen de tal manera en el rumbo ecológico comunitario. Las políticas
comunitarias están impregnadas de un lenguaje ecológico retórico en todos sus Tratados y Planes porque
se han adecuado a esta sensibilización verde y porque han cedido a la presión de intelectuales, de grupos
ecologistas y al clamor general.El entorno económico comunitario en su faceta globalizadora es como
resultado de una política económica de la comunidad. Esta última globalización desmesurada se
contrapone a la idea de la aplicación de un desarrollo sostenible, puesta de manifiesto en sus políticas
económicas, en sus Programas de Acción y en el Tratado que establece la Constitución para Europa 17.
Las políticas de desarrollo económico y de sostenibilidad medioambiental comunitaria son insostenibles y
en la praxis contradictorias. Ya no se puede seguir utilizando indiscriminadamente el bien natural,
utilizando Planes tras planes y estrategias medioambientales en los que prevalece la producción y la
ganancia sobre la mejora de la calidad de vida.
REFLEXIONES
Siguiendo este camino la UE difícilmente se acerca a la verdadera sostenibilidad del desarrollo económico
y a la verdadera aplicación de un derecho al disfrute de un medio ambiente adecuado, es más, aún no se
aplica una verdadera política de protección medioambiental, lo demuestra el deterioro ecológico que cada
día se acumula. La UE da un tratamiento al medio ambiente en su normativa no como un derecho
subjetivo a disfrutarlo, sino como un principio rector, programático a tener en consideración dentro de las
actividades económicas emprendidas. Pero nunca como un derecho inalienable de goce por sus habitantes
comunitarios, si esto fuera así, se tendría a los mecanismos jurídicos concretos para ejercitarlo.
17
Artículo I-3.3. Del Tratado por el que se establece una Constitución para Europa: La Unión obrará en pro del desarrollo
sostenible de Europa basado en un crecimiento económico equilibrado y en la estabilidad de los precios, en una economía social de
mercado altamente competitiva, tendente al pleno empleo y al progreso social, y en un nivel elevado de protección y mejora de la
calidad del medio ambiente.
945
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
BIBLIOGRAFÍA
AHIJADO QUINTILLÁN, M.: Historia de la unidad europea: desde los precedentes remotos a la ampliación al Este, Pirámide,
Madrid, 2000.
BARCELAR GOUVEIA, J.: Legislaçâo de Direito Constitucional, Coimbra Editora, Lisboa.
BIANCHI, P. y CORDINI, G.: Comunità Europea e protezione dellámbiente, Centro Studi Sulle Comunità Europee,
Padova, Milani, 1983.
BRICEÑO, S. y CHUECA SANCHO, A. G.: “Las actividades de aplicación conjunta en la Convención Marco sobre el
Cambio Climático”, REDI, núm. 2, 1995.
BRUGMANS, H.: La pensée politique du fédéralisme, Leyde, Sijthoff, 1969.
CHABOD, F.: Historia sobre la idea de Europa, Norte y Sur, (Traducción de José María Gimeno), Madrid, 1967.
CORRALES RODRIGAÑEZ, M.: “Cambio climático: el Protocolo de Kyoto sobrevive”, RGA, núm. 39, 2002.
ESTEVE PARDO, J.: Derecho del medio ambiente, Marcial Pons, Madrid, 2005.
FERNÁNDEZ GONZÁLEZ, M.: “El debate sobre la creación de una Organización Mundial del Medio Ambiente” en
el Boletín Económico de ICE, núm. 2763, 2003.
FUENTES BODELÓN, F.: “Repercusiones en el Derecho ambiental español del ingreso de España en la Comunidad
Económica Europea”, DA, núm. 190, 1981.
GÓMEZ BASURTO, A. B.: “La protección del medio ambiente en la Unión Europea: aspectos históricos, políticos,
jurídicos e institucionales”, NUE CISS, núm. 167, 1998.
GÓMEZ PUERTO, A. B.: “La protección del medio ambiente urbano en la Unión Europea”, AA, núm. 17, 1997.
JORDANO FRAGA, J.: “La aplicación del Derecho ambiental de la Unión Europea en España: Perspectivas de
evolución y desafíos del ius commune ambiental europeo”, NUE CISS, núm. 207, 2002.
JUSTE RUIZ, J. y CASTILLO DAUDÍ, M.: “La protección de la atmósfera y el Derecho Internacional”, RGA, 1999.
KLEPSCH, EGON A.: Hacia la Unión Europea, Partido Popular Europeo, Bruselas, 1991.
MANGAS MARTÍN, A. y LIÑÁN NOGUERAS, D. J.: Instituciones y Derecho de la Unión Europea, Tecnos, Madrid, 2002.
MARTÍN MATEO, R.: “El Derecho Ambiental en la Unión Europea. El siglo XXI. Retos y perspectivas”, NUE CISS,
núm. 190, 2000.
MATTERA, A.: El mercado único europeo, sus reglas, su funcionamiento, Civitas, (traducido por Cora Zapico Landrove),
Madrid, 1991.
MEDINA ORTEGA, M: La Comunidad Europea y sus principios constitucionales, Tecnos, Madrid, 1974. MONNET, J.:
Memorias, Siglo XXI, (Traducido por José M. Martínez García), Madrid, 1985. ROUGEMONT, D.: Tres milenios de
Europa: la conciencia europea al [sic] través de los textos, Revista de Occidente, (Traducción de Fernando Vela), Madrid,
1963.
RAMOS MARTÍN, J.: “De Kyoto a Marrakech. Historia de una flexibilidad anunciada”, EP, núm. 22, 2001.
ROSEMBUJ, T.: Medio Ambiente y Comercio Mundial. Los impuestos, El Fisco, Barcelona, 2005.
SIDJANSKI, D.: El futuro federalista de Europa: de los orígenes de la Comunidad Europea a la Unión Europea, Ariel,
Barcelona, 1998.
TRUYOL Y SERRA, A.: La integración europea: idea y realidad, Tecnos, Madrid, 1972.
TUGENTHAT, CH.: El sentido de Europa, Alianza, Madrid, 1987.
web <http://www.ecologistasenaccion.org/article.php3?id_article=1344> visitada el día 1º de agosto a las 18:53 hras. del
2013.
ZORGBIBE, CH.: La construction politique de lÉurope: 1946-1976, Presses Universitaires de France, París, 1978.
946
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Análisis de las Señales ECoG en Ataques Epilépticos Aplicando
Bancos de Filtros y GMM
Pedro Mayorga Ortiz1, Marco Antonio Criollo Arellano2, Vesna Zeljković3, Christopher Druzgalski4
Resumen—La epilepsia puede ocurrir ya sea en una parte del cerebro, o en su totalidad, produciendo convulsiones
parciales o generales. Dentro de una convulsión existen tres etapas, las cuales incluyen la etapa previa a la convulsión
(Preictal), la etapa en la cual se desarrolla la convulsión (Ictal) y la etapa posterior a la convulsión (Postictal). Este artículo
emplea una base de datos la cual fue generada a partir de convulsiones inducidas a ratas de laboratorio. Esta base de
datos contiene información sobre las tres etapas que ocurren durante una convulsión. Con el objetivo de analizar y
detectar las etapas de los ataques epilépticos, en nuestra propuesta se aplicaron bancos de filtros sobre señales
electrocorticográficas (ECoG). En el campo del reconocimiento de patrones, los análisis de señales por modelos
estadísticos han sido exitosos; específicamente, aquí se aplicaron cuantiles para determinar el tipo de distribución
estadística a la que se ajustan los datos,lo que condujo a adaptar modelos Gaussianos para clasificación de ECoG, así
como etapas de filtrado digital. La herramienta diseñada fue capaz de clasificar señales del cerebro durante una
convulsión y predecir ataques epilépticos. Sin embargo, algunos resultados del hemisferio derecho fueron más exitosos que
otros del hemisferio izquierdo.
Palabras clave:Ataques epilépticos, Cuantiles, Modelos Mezclados Gaussianos (GMM), Filtrado Digital.
INTRODUCCIÓN
Alrededor de 50 millones de personas en el mundo entero, son afectadas por la epilepsia, la cual está asociada a
desordenes del cerebro caracterizados por consecuencias sociales, cognoscitivas, fisiológicas y neurobiológicas(Dua,
et al., 2006). Es sabido, que transiciones súbitas e inesperadas de estados de comportamiento normales a patológicos,
los cuales son llamados ataques epilépticos, pueden afectar a todos los grupos de edades. La predicción de ataques
epilépticos es un tema que continua siendo interesante y critico al manejar pacientes (Mormann, et al., 2007).
El tipo de ataque depende de varios factores, uno de los más importantes es debido a una descarga eléctrica
anormal. Si una descarga eléctrica anormal originada en el cortex motor el paciente experimentara un ataque motor.
Si este ocurre en el cortex sensorial, el/ella tendrá una mala percepción sensorial. Si éste está en el cortex visual: el
paciente mirara luces, destellos, o líneas dentadas. Ataques en las estructuras del lóbulo temporal profundo resultan
en la detención de actividades, pérdida de memoria o de la conciencia, y comportamiento robotizado. Si el ataque se
dispersa a todas las regiones del cerebro, entonces resulta un ataque tónico-clónico (formalmente conocido como
ataque grand-mal), con pérdida de conciencia, rigidez y sacudidas(Fisher y Saul, 2006).
Las descargas eléctricas anormales que se originan en el cortex motor y en las áreas del cerebro son responsables
del inicio de movimientos en los pacientes que experimentan ataques motores acompañados por descontrol, seguidos
de movimientos rítmicos de algunas partes del cuerpo. La transición dinámica, a disfunciones neurológicas de
epilepsia no son bien conocidas aun, por consecuencia, los individuos tienen que ser monitoreados por largos
periodos a fin de obtener suficiente información para diagnosticarlos y proponer alguna estrategia terapéutica. Los
ataques epilépticos se presentan por ocurrenciasque van de síntomas normales transitorios a excesivamente
anormales o actividad neuronal síncrona en el cerebro (Fisher y Saul, 2006). Los ataques resultan de un desorden
electroquímico en el cerebro. Las células del cerebro producen descargas eléctricas a través de reacciones químicas,
excitando o inhibiendo las descargas eléctricas de otras células del cerebro. Cuando las reacciones de excitación
dominan las reacciones de inhibición en ciertas regiones del cerebro, puede ser producido un ataque.
La epilepsia afectó al 1% de la población mundial en el año 2008, de los cuales 5 millones se encuentran en
América Latina. La prevalencia de la epilepsia ajustada por grupo de edad en México, Chile, Colombia, Cuba,
Guatemala y Uruguay es de 10 a 25 por 1 000 habitantes, que contrastan con la de EEUU (6 por 1 000 habitantes).
De acuerdo con el Programa Prioritario de Epilepsia de la Secretaría de Salud en México, se estima que el número
aproximado de pacientes con epilepsia en México fue de 1 millón en el año 2007. En México, la epilepsia tiene una
1
El Dr. Pedro Mayorga Ortiz es Investigador en el área de Procesamiento de Señales en el Instituto Tecnológico de Mexicali,
Mexicali B.C., México. [email protected](Autor Corresponsal).
2
El Ing. Marco Antonio Criollo Arellano es estudiante de Maestría en Ingeniería Electrónica en el Instituto Tecnológico de
Mexicali, Mexicali B.C., Mé[email protected]
3
La Dra. Vesna Zeljkovićes Investigadora en School of Engineering & Computing Sciences, New York Institute of Technology,
Nanjing Campus, USA. [email protected]
4
El Dr. Christopher Druzgalski es Investigador en Electrical/Biomedical Engineering, California State University Long Beach,
CA, USA. [email protected]
947
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
mortalidad del 4%. El 77% de los casos se inicia en la infancia, por lo que la epilepsia se considera una enfermedad
de inicio temprano, el 33% restante puede manifestarse después de los 12 años, la causa de la enfermedad en estas
epilepsias tardías es distinta. En el caso de la epilepsia temprana las etiologías relacionadas son el traumatismo
neonatal, la anoxia y el sufrimiento fetal.
Particularmente, existe interés en esta temática de investigación debido a experiencias de algunos de los autores.
Parte de estas experiencias fueron complicaciones originadas por las limitantes existentes en las instituciones de
salud (i.e. recursos, tiempo y costo); específicamente, las consecuencias fueron la capacidad de realizar un
diagnóstico en tiempo y en forma, así como la accesibilidad a los análisis clínicos para la detección del tipo de
epilepsia que uno de los autores sufre.
Las personas que presentan epilepsia tienen un riesgo de morir 2 a 4 veces más elevado que la población general,
esto está asociado por una parte a la enfermedad de base que genera la epilepsia, pero en parte directamente
relacionado con la ocurrencia de las crisis (Devilat, 2002). Destacan en éste último punto, las muertes asociadas a
estado epiléptico, muertes por inmersión, trauma,quemaduras derivadas de una crisis, el cuadro de muerte súbita
inesperada, muertes por aspiración o bien obstrucción de vía aérea determinada por alimentos, muertes relacionadas
al uso de fármacos anticonvulsivantes o cirugía de la epilepsia y finalmente suicidios.
Un diagnostico inadecuando puede tener consecuencias fatales, particularmente en un sala de cuidados
intensivos. Este problema es de importancia suprema en la realización de unidades de monitoreo/control del paciente,
y su eventual aplicación de medicamentos de resistencia a la epilepsia.
De acuerdo con algunas investigaciones(Kanner, 2002, Brailowsky y Engel, 1999, Lytton, 2008, Rogawski y
Bazil, 2008, Ben-Menachem, 2008, Acevedo, 2008), es necesario mejorar el conocimiento científico de la epilepsia
de los profesionales que la tratan. Ello incluye mejorar el curriculum de las Facultades o Escuelas de Medicina,
disponer de guías clínicas que optimicen el costo beneficio del diagnóstico y tratamiento de la epilepsia, disponer de
acceso a publicaciones internacionales sobre la epilepsia, realizar foros o congresos regionales con el fin de diseñar
políticas, estrategias e investigaciones conjuntas con otras áreas del conocimiento como la ingeniería (ya que es
posible aprender los unos de los otros, y combinar los avances tecnológicos con la medicina). Igualmente, es
necesario incluir la epilepsia en los programas de salud mental por la alta comorbilidad psiquiátrica existente en los
pacientes(Kanner, 2002, Brailowsky y Engel, 1999, Lytton, 2008, Rogawski y Bazil, 2008, Ben-Menachem, 2008,
Acevedo, 2008), incluso dentro de programas de ingeniería que estén relacionadas con medicina o salud.
Es en este tenor que nuestra propuesta esta direccionada, es decir, la idea es aplicar los conocimientos del
reconocimiento de patrones y el procesamiento digital de señales a un tema tan relevante como es el estudio de la
epilepsia. La metodología propuesta consiste del análisis de los datos provenientes de señales registradas a partir de
ataques inducidos en ratas y registrados mediante electrodos invasivos. Los registros incluyen las 3 etapas que son:
preIctal, Ictal y postIctal. Primeramente, se analizan los datos mediante la técnica estadística de cuantiles, la cual nos
permite asociar los datos obtenidos con alguna distribución de probabilidad. Lo anterior se logra midiendo la
distancia entre distribuciones de datos y una serie de datos aleatorios generadas con una distribución similar,lo cual
nos llevó a e establecer un tipo de distribución Gaussiana; posteriormente, se efectuaron análisis mediante filtrado
para establecer bandas importantes en frecuencia,mismas que arrojaron información sobre su contenido frecuencial y
la relación con las señales. Finalmente, se hicieron análisis de la señal aplicando distribuciones Gaussianas, para
detectar cada una de las etapas y eventualmente determinar o predecir la presencia de datos que estuvieran
correlacionados con un ataque epiléptico.
ESTADO DEL ARTE EN VALORACIÓN DE ATAQUES EPILÉPTICOS
La predicción de ataques sigue siendo un elementocrítico en el manejo terapéutico de pacientes epilépticos.
Kalitzin S et.al.propone un algoritmo el cual detecta ataques motrices usando solo dispositivos de censado remoto,
tales como videocámaras(Kalitzin, et al., 2012). Este trabajo está basado en un flujo óptico, extracción de
transformaciones de velocidad en grupo de forma global, y filtrado temporal pasa banda para identificar la ocurrencia
de movimientos clónicos en secuencias de video. Otras aproximaciones, se basan en la detección de ráfagas usando
una tasa de información de características cuantitativas como energía lineal no promedio, densidad espectral de
potencia, varianza y voltaje absoluto, entre segmentos ráfaga y segmentos EEG de fondo vecinos(Bhattacharyya, et
al., 2011). Esto es aplicado para monitorear señales electroencefalográficas neonatales útiles al identificar
convulsiones neonatales, que son una clara indicación de epilepsia.
La investigación en(Chaovalitwongse, et al., 2011) desarrolla dos técnicas de clasificación de series de tiempo,
Maquinas de Características de Soporte y Redes Basadas en Maquinas de Soporte Vectorial para registros EEG
multicanal en orden a predecir si una persona es epileptica o no. Tzallas A.T. et al. propone en(Tzallas, et al., 2009),
una forma novedosa de modelado autoregresivo de series de tiempo EEG, y una combinación de estimador de
948
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
parámetros de mínimos cuadrados para la extracción de características EEG con una Maquina de Soporte Vectorial,
efectuando clasificación binaria entre estados pre-ictal/ictal e interictal.
El artículo en(Verma, et al., 2010) presenta un SoC5 de baja potencia que desarrolla la adquisición EEG, y la
extracción de características requerida para la detección continua de ataques epilépticos en pacientes con epilepsia.
Ghosh-Dastidar S. et al.en(Ghosh-Dastidar, et al., 2008) demuestra la adecuación del análisis tiempo-frecuencia para
clasificar segmentos EEG en ataques epilépticos, donde el análisis es desarrollado en 3 etapas: 1) análisis tiempofrecuencia y cálculo de la densidad espectral de frecuencia de cada segmento EEG; 2) extracción de características,
medición de la energía fraccional de segmento en una ventana especifica tiempo frecuencia, y 3) clasificación del
segmentos EEG (existencia o no de un ataque epiléptico), usando una red neuronal artificial. En (Adeli, et al., 2007),
Adeli H. et al.describe un método novedoso para la detección de picos y ondas de descarga, basado en su quasiperiodicidad.
En lo general, el electroencefalograma (EEG) es la herramienta principal para diagnóstico y tratamiento de
desórdenes neurológicos, incluyendo la epilepsia. La actividad del cerebro produce una señal altamente no periódica
con una amplitud en el rango de 0.5 µV a 100 µV. Tales señales pueden ser detectadas por métodos no invasivos,
cuando son registrados a nivel de la piel craneal. Sin embargo, estas señales son normalmente contaminadas por
ruido indeseable, como ruidos producidos por la actividad muscular tales como el abrir y cerrar de los ojos o la
actividad normal del corazón. Existe la posibilidad de obtener señales con menos distorsión a través de registros intra
craneales, los cuales son más recomendables para análisis precisos y evaluaciones clínicas(D’Alessandro, et al.,
2000), esto es llamado electrocorticograma (ECoG). La detección intra craneal es obtenidamediante un arreglo de
discos metálicos que son puestos sobre la superficie del cerebro, la cual es llamada subdural, o insertando agujas
metálicas en el cerebro a la profundidad requerida, estos son llamados electrodos profundos. Más aun, tales
electrodos son bidireccionales, ya que permiten ser usados para detección y para estimulación del cerebro. El
principal problema de tales métodos, es que requieren acceso quirúrgico al cerebro de los pacientes, lo cual es un
fuerte inconveniente, sobre todo en seres humanos.
DESARROLLO EXPERIMENTAL APLICANDO BANCOS DE FILTROS, CUANTILES Y GMM
Una alternativa viable del reconocimiento de señales, es el uso de extractores de características. Como su nombre
lo indica, los extractores de características tienen la función de tomar la información en bruto y por medio de
principios propios de la metodología, se extrae la información más importante en la señal. Una forma de extractor de
características, es el uso de bancos de filtros y el cálculo de la energía de cada uno para caracterizar la información
frecuencial dominante. Para aplicar un banco de filtros, primero hay que determinar las frecuencias de corte de cada
filtro resaltando las contribuciones de frecuencia en la señal analizada. En este análisis, se ejecutó la transformada de
Fourier en tiempo largo sobre las señales de la base de datos. Dado que las señales fueron muestreadas a una
frecuencia de 256 Hz, por la teoría de Nyquist tenemos que la máxima frecuencia representada es ligeramente menor
a 128 Hz. Cuando se resaltaron características del comportamiento frecuencial de la señal, se observóla existencia de
lóbulos significativos en determinamos rangos del espectro. Es decir, se determinaron 4 bandas importantes con las
frecuencias de corte especificadas para cada banda como se muestra en la tabla1.
Tabla 1 Bandas de Frecuencia importantes para caracterizar las señales ECoG
Filtro No.
1
2
Frecuencia pasa alta
1 Hz 19 Hz
Frecuencia pasa baja 10 Hz 26 Hz
3
37 Hz
49 Hz
4
53 Hz
60 Hz
El cuantil qpde una variable aleatoria está definido como el numero q más pequeño tal que la función de
distribución acumulativa es mayor o igual a algún valorp, donde pse encuentra entre0<P<1. Esto se puede aplicar en
una función de densidad de probabilidad continuaf(x). Las gráficas Q-Q tienen el propósito de graficar y comparar
visualmente dos distribuciones de probabilidad entre sí o dos distribuciones de datos;lo anterior se puede ver al
graficar los cuantiles de una distribución contra los cuantiles de la otra. Para una correcta comparación, ambos
conjuntos de datos aleatorios deben encontrarse ordenados. Cuando los tamaños de ambos conjuntos de datos son
similares, los cuantiles muestra de un conjunto de datos se comparan contra los del otro conjunto de datos. Si los
conjuntos de datos tienen la misma distribución, se esperaría que los puntos graficados tiendan a ser una línea
5
Del inglés System-on-a-chip, tendencia del uso de tecnologías de integración de componentes de un ordenador en un circuito
integrado.
949
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
recta.Para explicaciones másexhaustivas y completas de este tema, el lector interesado en cuantiles puede
consultar(Martinez y Martínez, 2002).
Un modelo GMM es una mezcla finita, esta es una técnica de estimación de las funciones de densidad de
probabilidad, la cual requiere muy poco espacio en la computadora o pocos cálculos al evaluar los estimados de
densidad. El método de mezclas finitas asume que la densidad f ( x ) puede ser modelado como la sumatoria de las
densidades c , donde c  n . El caso más general para las mezclas finitas univariadas es:
c
f ( x)   pi g ( x;i )
(1)
i 1
Donde pirepresenta el peso o coeficiente de mezcla para el i-ésimo término, g(x;θi) representa una densidad de
probabilidad con parámetros dados por el vectorθi. Para asegurarse que tratamos con una densidad auténtica,
debemos imponer la condición que∑ipi=1. Para evaluar f(x), se toma un punto x, se encuentra el valor de las
densidades correspondientes en ese punto y se toma la suma ponderada de estos valores. El modelo GMM es
entrenado mediante un poderoso algoritmo denominado EM, para una explicación más a fondo sobre EM y GMM, se
puede consultar(Martinez y Martínez, 2002, Webb, 2002).
Dado que el objetivo principal es poder hacer reconocimiento de las fases de una convulsión epiléptica, es
importante primero separar e identificar en cada señal las fases que corresponden a cada estación de la epilepsia,
conocidas como Preictal, Ictal y Postictal. Para poder desarrollar lo anterior, se cuenta con una base de datos de
alrededor de 27 señales, las cuales fueron tomadas de los dos hemisferios de cada sujeto (ratas de laboratorio). Cada
señal, fueron tomadas en un amplio rango de tiempo con la intención de registrar satisfactoriamente cada fase de las
convulsiones inducidas por medio de choques eléctricos a los sujetos.
En la figura 1, que corresponde a una de estos tipos de señales, muestra cada hemisferio de la corteza cerebral
registrado y se resaltan los segmentos en donde cada fase interviene.
Fig. 1 Señal ECoG en tiempo del lóbulo derecho e izquierdo del cerebro de un ratón
Así, tenemos que, para la sección resaltada con color rojo corresponde la fase de Preictal, la sección resalta da
color azul corresponde a la fase de Ictal y la sección resaltada de magenta corresponde a la fase de Preictal,
respectivamente, y los segmentos de color negro corresponden al resto de la señal, en donde se observa ruido
proveniente de los choques eléctricos, movimientos innecesarios del sujeto, entre otros.
A continuación se muestra una de las imágenes de referencia obtenidas al momento de hacer el análisis de los
modelos óptimos para nuestras distribuciones de datos:
Fig. 2 Comparación de curvas de probabilidad vs datos de las señales
En la parte de arriba de la figura 2, se observan histogramas del lóbulo derecho de la etapa Preictal de una de las
señales ECoG. Sobrepuesto al histograma, se aprecia en color rojo la distribución GMM y en color azul la curva
Gaussiana. En la parte inferior izquierda, se observa la correspondiente grafica Q-Q para cada una de estas
distribuciones, correspondiendo el rojo a GMM y el azul a la curva Gaussiana. En la parte inferior derecha se
observa los valores de BIC(Martinez y Martínez, 2002) obtenidos para el modelo GMM calculado para este caso.
950
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
RESULTADOS
Se llevaron a cabo dos tipos de experimentos, los cuales fueron: 1) clasificación de señales ECoG sin
procesamiento previo (sin uso de extractores de características), y 2) clasificación de señales ECoG con
procesamiento previo (en esta parte, se utilizaron los filtros propuestos con anterioridad). La intención de realizar
estos dos tipos de experimentos, es para poder observar la capacidad que tienen los modelos de mostrar la
información relevante e interesante en la señal, así como las condiciones en la que es necesario manejar la señal
(señales sin procesar contra señales procesadas). Se llevó a cabo el cálculo de modelos para cada etapa y hemisferio
del cerebro correspondientemente:Preictal, Ictal y Postictal. En cada modelo se efectuó cada una de las etapas
mencionadas (diferenciando entre hemisferios) y se calculó la eficiencia de clasificación de los modelos (13 señales
en total).La evaluación fue implementada de dos formas: Referencia y Validación Cruzada (Martinez y Martínez,
2002).Los resultados obtenidos se muestran en la tabla 2(señales sin procesamiento previo), en esta los análisis de
BIC se aplicaron, para lo cual fueron necesarios modelos de tamaño de 4 Gaussianas.
Tabla 2Clasificación GMM señales sin procesar (GMM 4 Gaussianas), utilizando 13 en cada experimento
Hemisferios del
cerebro
REF
VC
Derecho
Preictal
2
4
Ictal
13
11
Izquierdo
Postictal
11
9
Preictal
13
13
Ictal
10
9
Postictal
0
0
Es posible observar, que tanto en REF y VC, en el caso del hemisferio derecho, la etapa con mejor clasificación
fue Ictal. Esto es un resultado esperado, debido a que la mayor información sobre el ataque epiléptico se encuentra en
esta etapa. De manera interesante, también cabe resaltar que el hemisferio izquierdo obtuvo reconocimiento perfecto
para la etapa Preictal tanto en REF como VC, pero Postictal arrojó 0 %de reconocimiento; en el hemisferio derecho
es posible observar el comportamiento contrario. La incertidumbre en el hemisferio izquierdo fue debido a que las
etapas Postictaleseran reconocidas como Preictales.Continuando con los experimentos, en la tabla 3 se muestran los
resultados de clasificación de etapas para señales procesadas previamente, i.e.,aquellas que fueron procesadas
mediante el banco de filtros propuesto en la sección previa.
Tabla 3Clasificación GMM señales procesadas (1 Gaussiana), utilizando 13 en cada experimento
Hemisferios del
cerebro
REF
VC
Derecho
Preictal
13
13
Ictal
13
13
Izquierdo
Postictal
3
3
Preictal
7
7
Ictal
13
13
Postictal
9
7
Los experimentos realizados, a diferencia de los mostrados en la tabla 2, fueron llevados a cabo mediante
modelos con una sola Gaussiana. Se puede destacar la mejoría en los resultados, donde la mayoría de las etapas
fueron clasificadas de manera satisfactoria, sobre todo en el hemisferio derecho. Un aspecto remarcable, es que con
el uso del banco de filtros propuesto, se obtienen mejores resultados que con las señales sin procesar,incluso con
modelos 1 Gaussiana contra 4 Gaussianas en señales sin procesar. En estos experimentos, es posible ver como puede
ser reconocida la etapa Preictal, etapa previa a un ataque epiléptico.
CONCLUSIONES
En este artículo, se aplicaron técnicas de filtrado, cuantización y clasificación sobre señales ECoG provocadas
mediante pulsos eléctricos. Los experimentos muestran la viabilidad de clasificación u consecuentemente predicción
de un ataque epiléptico, lo que es de gran ayuda en estudios médicos de estas patologías.
Los experimentos fueron llevados de dos maneras, procesando la información y sin procesamiento sobre las
señales en bruto. El principal procesamiento aplicado fue el uso de bancos de filtros con bandas de frecuencia
importantes y determinadas con filtros FIR, así mismo, los análisis de efectuaron sobre señales del hemisferio
derecho y del hemisferio izquierdo. Las evaluaciones fueron efectuadas mediante dos alternativas: REF y VC. De
acuerdo con los experimentos, el procesamiento aumentó la eficiencia de manera evidente en el hemisferio derecho
en el caso de la etapa Preictal e Ictal arrojando un 100 % de eficiencia, lo que pone en evidencia la potencialidad de
estas técnicas para predicción y caracterización de ataques epilépticos y sus respectivas etapas. Si bien algunos
951
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
resultados no fueron tan alentadores como los obtenidos en el hemisferio izquierdo, previo procesamiento, creemos
que es posible mejorar estos resultados mediante tratamientos más rigurosos y utilizando una cantidad más
importante de señales. Posiblemente en un futuro, se podría reforzar el procesamiento mediante PCA y
estandarización de la señal.
REFERENCIAS
T. Dua, H. M. de Boer, L. L. Prilipko, and S. Saxena, "Epilepsy Care in the World: results of an ILAE/IBE/WHO Global Campaign Against
Epilepsy survey," Epilepsia, vol. 47, pp. 1225-31, Jul 2006.
F. Mormann, R. G. Andrzejak, C. E. Elger, and K. Lehnertz, "Seizure prediction: the long and winding road," Brain, vol. 130, pp. 314-333,
February 1, 2007 2007.
R. Fisher and M. Saul. "Overview of Epilepsy" Stanford (En línea). 2006, consultada por Internet el 9 de Junio del 2013. Dirección de Internet:
http://neurology.stanford.edu/divisions/EpilepsyHandout.pdf
M. R. Devilat, G., "Mortalidad en Epilepsia," in Epilepsias: Diagnóstico y Tratamiento, M. G. C. A. M. Kanner, Ed., ed Santiago de Chile:
Mediterraneo, 2002.
M. G. C. A. M. Kanner, Epilepsias diagnóstico y tratamiento. Santiago de Chile: Mediterraneo, 2002.
S. A. Brailowsky and J. Engel, Epilepsia: Enfermedad Sagrada Del Cerebro: Fondo de Cultura Economica de Espana, S.L., 1999.
W. W. Lytton, "Computer modelling of epilepsy," Nature Reviews Neuroscience, vol. 9, pp. 626-637, 2008.
M. A. Rogawski and C. W. Bazil, "New molecular targets for antiepileptic drugs: alpha(2)delta, SV2A, and K(v)7/KCNQ/M potassium channels,"
Curr Neurol Neurosci Rep, vol. 8, pp. 345-52, Jul 2008.
E. Ben-Menachem, "Strategy for utilization of new antiepileptic drugs," Curr Opin Neurol, vol. 21, pp. 167-72, Apr 2008.
C. Acevedo, "Informe sobre la epilepsia en Latinoamérica," Organización Panamericana de la Salud. La Liga Internacional Contra la Epilepsia
(ILAE) y el Buró Internacional para la Epilepsia (IBE). Panamá2008.
S. Kalitzin, G. Petkov, D. Velis, B. Vledder, and F. Lopes da Silva, "Automatic Segmentation of Episodes Containing Epileptic Clonic Seizures in
Video Sequences," Biomedical Engineering, IEEE Transactions on, vol. 59, pp. 3379-3385, 2012.
S. Bhattacharyya, A. Biswas, J. Mukherjee, A. K. Majumdar, B. Majumdar, S. Mukherjee, and A. K. Singh, "Feature Selection for Automatic
Burst Detection in Neonatal Electroencephalogram," Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems, IEEE Journal on, vol. 1, pp. 469479, 2011.
W. A. Chaovalitwongse, R. S. Pottenger, W. Shouyi, F. Ya-Ju, and L. D. Iasemidis, "Pattern- and Network-Based Classification Techniques for
Multichannel Medical Data Signals to Improve Brain Diagnosis," Systems, Man and Cybernetics, Part A: Systems and Humans, IEEE
Transactions on, vol. 41, pp. 977-988, 2011.
A. T. Tzallas, M. G. Tsipouras, and D. I. Fotiadis, "Epileptic seizure detection in EEGs using time-frequency analysis," IEEE Trans Inf Technol
Biomed, vol. 13, pp. 703-10, Sep 2009.
N. Verma, A. Shoeb, J. Bohorquez, J. Dawson, J. Guttag, and A. P. Chandrakasan, "A Micro-Power EEG Acquisition SoC With Integrated
Feature Extraction Processor for a Chronic Seizure Detection System," Solid-State Circuits, IEEE Journal of, vol. 45, pp. 804-816, 2010.
S. Ghosh-Dastidar, H. Adeli, and N. Dadmehr, "Principal Component Analysis-Enhanced Cosine Radial Basis Function Neural Network for
Robust Epilepsy and Seizure Detection," Biomedical Engineering, IEEE Transactions on, vol. 55, pp. 512-518, 2008.
H. Adeli, S. Ghosh-Dastidar, and N. Dadmehr, "A Wavelet-Chaos Methodology for Analysis of EEGs and EEG Subbands to Detect Seizure and
Epilepsy," Biomedical Engineering, IEEE Transactions on, vol. 54, pp. 205-211, 2007.
M. D’Alessandro, G. Vachtsevanos, R. Esteller, J. Echauz, A. Koblasz, and B. Litt, "Spectral entropy and neuronal involvement in patients with
mesial temporal lobe epilepsy," presented at the International Conference on Mathematics and Engineering Techniques in Medicine and
Biological Sciences, 2000.
W. L. Martinez and A. R. Martínez, Computational Statistics Handbook With Matlab: Chapman & Hall/CRC, 2002.
A. R. Webb, Statistical Pattern Recognition: John Wiley & Sons Ltd,, 2002.
952
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Clasificación de Señales LS Aplicando Modelos GMM y PCA
Pedro Mayorga Ortiz1, Jesús E. Miranda Vega2, O. Hugo González Arriaga3, Marco A. Criollo4
Resumen— Este artículo presenta un método para una valoración cuantitativa en la salud de pacientes relacionados
con desordenes respiratorios usando sonidos del pulmón (LS). Aquí, utilizamos señales del pulmón obtenidas con un
estetoscopio digital y señales obtenidas de la base de datos RALE. Particularmente, proponemos una metodología de
evaluación acústica, de identificación y de diagnóstico del asma basado en el análisis en frecuencia de sibilancias y
crepitaciones. Los métodos cuantitativos de análisis de señales digitales de LS aquí propuestos, toman ventaja de los
modelos acústicos GMM y de PCA ofreciendo mejorar los diagnósticos tradicionales.
Palabras clave: Asma, Crepitaciones, Análisis de Componentes Principales (PCA), Modelos Mezclados Gaussianos
(GMM), Sibilancias.
INTRODUCCIÓN
En el diagnóstico de enfermedades respiratorias, los médicos consideran los sonidos del pulmón (LS)
insuficientes para el diagnóstico, pero al mismo tiempo los consideran indispensables (Silverthorn y Silverthorn,
2008). La literatura científica médica, frecuentemente relaciona los sonidos pulmonares anormales con algunas
patologías (Silverthorn y Silverthorn, 2008, J.E. Earis, 2000). La auscultación tradicional tiene muchas limitaciones
y dependen de las capacidades auditivas del médico; desafortunadamente, la sensibilidad del oído humano no tiene
buena sensibilidad a frecuencias importantes para el proceso de diagnóstico (Silverthorn y Silverthorn, 2008).
El estudio tradicional de los pulmones es un tema relacionado con la medicina, pero actualmente utiliza
herramientas que tienen su origen en el ámbito de la ingeniería. A fin de lograr resultados que impacten en la
población y sobre todo en zonas remotas desprovistas de servicios médicos, es importante sumar esfuerzos en
distintas áreas del conocimiento. Las aplicaciones de la ingeniería en medicina serían más exitosas con los puntos de
vista del médico, pero no siempre es fácil formar equipos interdisciplinarios y menos ponerse de acuerdo en las
soluciones. Afortunadamente, el avance de la computación, electrónica y otras áreas del conocimiento han
favorecido la posibilidad y la necesidad de atacar problemas de salud desde varios enfoques y sobre todo bajo la
observancia y guía de grupos médicos.
El sistema respiratorio tiene como función principal el aporte de O2 y el retiro de CO2 de la sangre; la
complejidad de este sistema y su importancia justifican profundizar en el sistema para eventualmente hacer
diagnósticos objetivos. Por ejemplo, el peso de los pulmones depende de la cantidad de sangre y líquidos, pero
también el peso de los tejidos, siendo aproximadamente la mitad del peso. Un aspecto a considerar es la cantidad de
aire que entra y sale, la cual también dependerá de si la persona se encuentra en reposo o en movimiento, por lo cual
las auscultaciones deben efectuarse en reposo. Sin embargo, en algunas patologías (asma) se usan auscultaciones
forzadas para verificar lo que se le llama función pulmonar (Silverthorn y Silverthorn, 2008, Ramírez y Vanegas,
2006). Otros aspectos relevantes son la edad, sexo, embarazo, entrenamiento deportivo, el esfuerzo físico, excitación
psíquica, el trabajo digestivo; algunos datos interesantes de la frecuencia de respiración en los seres humanos son los
siguientes (Ramírez y Vanegas, 2006):
•
Al nacer 44 respiraciones/min.
•
A los 5 años: 26 respiraciones/ min.
•
De 15 a 20 años: 20 respiraciones/min.
•
De 20 a 40 años: entre 16 -18 respiraciones/min.
•
Mayores de 40 años: 12 a 16 respiraciones/min.
1
El Dr. Pedro Mayorga Ortiz es Investigador en el área de Procesamiento de Señales en el Instituto Tecnológico de Mexicali,
Mexicali B.C., México. [email protected] (Autor Corresponsal).
2
El Ing. Jesús Elías Miranda Vega es estudiante de Maestría en Ingeniería Electrónica en el Instituto Tecnológico de Mexicali,
Mexicali B.C., México. [email protected]
3
El M.I Oscar Hugo González Arriaga es egresado de Maestría en Ingeniería Electrónica en el Instituto Tecnológico de Mexicali,
Mexicali B.C., México. [email protected]
4
El Ing. Marco Antonio Criollo Arellano es estudiante de Maestría en Ingeniería Electrónica en el Instituto Tecnológico de
Mexicali, Mexicali B.C., México. [email protected]
953
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Una relación interesante que pudiera ser considerada en el diagnóstico de patologías, es la relación entre el ciclo
completo de respiración y el ciclo completo del corazón que es de 1 a 4 (corazón). Por lo tanto, sería interesante a
considerar esta relación en el diagnóstico de patologías, puesto que se ve afectada cuando la persona tiene algunos
padecimientos (fiebre, e hipertiroidismo) (Ramírez y Vanegas, 2006).
Actualmente, las herramientas digitales proveen una manera precisa de identificar sonidos pulmonares anormales
y fortalecer diagnósticos médicos objetivos (J.E. Earis, 2000, Mayorga-Ortiz P, 1-Dec. 4, 2003). Algunos
experimentos relacionados con la evaluación del oído humano muestran una relación entre la edad y la deficiencia en
la detección de cualquier sonido peculiar durante la auscultación (J.E. Earis, 2000, A.R.A. Sovijärvi, 2000). Por el
contrario, los métodos digitales, tales como el reconocimiento de patrones y el procesamiento digital de señales han
mostrado resultados precisos (A.R.A. Sovijärvi, 2000, Hadjileontidais, 2006). Actualmente, algunos organismos
científicos como Computerized Respiratory Sound Analysis (CORSA) y la International Lung Sounds Association
(ILSA), promueven el uso de métodos digitales para el tratamiento y detección de enfermedades respiratorias.
El presente trabajo propone el uso de algoritmos de Análisis de Componentes Principales (PCA) para reducir la
dimensión de los datos en su forma de vector características correspondientes a las señales del pulmón. Además,
nuestro sistema de clasificación está basado en el paradigma de modelos mezclados gaussianos, mientras que los
vectores de características fueron implementados basándose en el principio de cuantiles.
BASE DE DATOS, MODELADO Y EXTRACCIÓN DE CARACTERÍSTICAS
Análisis de Componentes Principales es una técnica que puede ser utilizada para reducir la dimensión de los datos
en procesamiento digital de señales y en reconocimiento de patrones, sin sacrificar de manera significativa la
eficiencia (Sahak, et al., 2010). El concepto principal de PCA es retener las características con mayor varianza y
eliminar aquellas con varianzas pequeñas, lo cual puede aumentar la eficacia de GMM. Esta sección está dedicada a
la explicación de los paradigmas relacionados con el cálculo de los vectores acústicos extraídos de LS, i.e. cuantiles
y más específicamente Veintiles. Posteriormente se aborda el tema de PCA y su aplicación en nuestros experimentos.
Rale
Desafortunadamente, hay muy pocas alternativas cuando se trata de bases de datos de LS, y esta es la razón por la
que la base de datos RALE fue usada para nuestros experimentos. Esta base de datos fue elaborada por la
Universidad de Manitoba, en Winnipeg, de la provincia de Manitoba en Canadá. Es un repositorio de grabaciones
obtenidas de pacientes los cuales exhibían sonidos respiratorios normales, crepitancias, sibilancias y otros sonidos
pulmonares. RALE contiene los siguientes registros de sonidos pulmonares: 5 de asma, 4 de crepitancias, 8
normales, 4 de estridor y 7 de sibilancia los cuales pueden ser útiles en el modelado; por último, contiene 24
grabaciones no etiquetadas que pueden ser útiles para evaluar la eficiencia del sistema. Estas señales fueron filtradas
con un filtro pasa-alta a 7.5 Hz para suprimir cualquier desplazamiento o compensación en DC usando un filtro
Butterworth de primer orden. Adicionalmente, un segundo filtro Butterworth pasa-baja de orden superior a 2.5 kHz
fue aplicado para evitar el traslape de la señal. Todas las señales de RALE fueron muestreadas a 10 kHz.
Veintiles
Los Cuantiles son puntos tomados a intervalos regulares de la función de distribución acumulativa (CDF) de una
variable aleatoria. Los datos se ordenan, posteriormente se dividen en conjuntos de igual tamaño y los valores que
delimitan a los subconjuntos de datos consecutivos son llamados Cuantiles. El cuantil qp de una variable aleatoria
está definido como el numero q más pequeño tal que la función de distribución acumulativa es mayor o igual a algún
valor p, donde p se encuentra entre 0<p<1. Esto puede ser calculado para el caso de una función de densidad de
probabilidad continua f(x) a través de la Ec. 1.
(1)
Para nuestros propósitos, los que nos interesa encontrar es qp, por lo que nos valemos de la transformada inversa
de la CDF.
(2)
Estableciéndolo de otra manera, el p-ésimo Cuantil qp de una variable aleatoria X, es el valor tal que
(3)
Para 0<p<1.
954
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Específicamente, optamos por utilizar Veintiles para representar LS, la idea fue explorar un tipo de vector que
condujera a una mayor eficiencia de verificación. Los experimentos con Veintiles pretenden capturar la influencia
del aparato respiratorio, los cambios en la energía y cadencia al respirar, así como una estructura más fina en las
componentes frecuenciales de la señal. En este proceso, la primera etapa consiste en la lectura de la señal, partiendo
de archivos *.wav; posteriormente, aplicamos la Transformada de Fourier. Cumpliendo con un principio básico para
una distribución de probabilidad, normalizamos la distribución espectral mediante la Ec. 4.
(4)
La Ec. 4 garantiza que la suma de la distribución de valores frecuenciales obtenidos a partir de la FFT será igual a
1. Los ventiles son calculados aquí, mediante la Ec. 5, cuyos valores frecuenciales f.05,…,f.95 correspondientes a
cada uno de los respectivos coeficientes Veintilicos.
(5)
Algorítmicamente, esto se calcula mediante una suma iterativa para obtener el área y detectar simultáneamente
los valores frecuenciales en los cuales el área es A=0.05,…, A=0.95.
GMM
Un Modelo Mezclado Gaussiano (GMM) es caracterizado por sus medias, covarianzas y ponderaciones; y cada
caso es representado por un modelo GMM (λ). Los modelos acústicos son obtenidos para cada caso o pato logía en la
Etapa de Entrenamiento. Los vectores MFCC son extraídos del conjunto de grabaciones para cada posible patología
o señal reflejando condiciones normales. Una vez que todos los vectores están reunidos, el algoritmo de
Maximización-Expectación (EM) es aplicado para estimar los correspondientes modelos acústicos; una explicación
extendida puede ser encontrada en (Pearce D., San Jose, CA, USA, May 22-24, 2000., Webb Andrew R., 2002). La
cuantización vectorial es muy eficiente para propósitos de inicialización (Mayorga-Ortiz P, 1-Dec. 4, 2003). Una
Mezcla de Densidad Gaussiana es una suma ponderada de M densidades componentes, como se representa en la
siguiente ecuación:
(6)
Donde es un vector aleatorio -dimensional (vector acústico MFCC),
son las densidades
componentes y
son las ponderaciones de las mezclas. Cada densidad componente es una función
Gaussiana -dimensional (Mayorga, et al., 2010) como sigue:
(7)
Aquí, es un vector de medias y es la matriz de covarianza. Por otro lado, las ponderaciones de las mezclas
satisface la restricción
.El conjunto de modelos GMM es parametrizado por los vectores de medias,
matrices covarianza y las ponderaciones de las mezclas para las densidades Gaussianas. El modelo que acumula los
parámetros es representado por la siguiente expresión (Pearce D., San Jose, CA, USA, May 22-24, 2000.):
(8)
Para el reconocimiento de LS, cada caso es representado por un GMM y es designado como un modelo para ese
caso. La forma del espectro y los histogramas obtenidos de cada grupo de datos puede ser representado por varias
densidades Gaussianas ponderadas. Cada Gaussiana tiene como su media , y las variaciones del promedio de la
forma del espectro pueden ser representadas por la matriz de covarianza . Esto es importante, porque la misma
señal capturada, aun en el mismo paciente, no tiene exactamente la misma forma. Una señal de la misma patología
debería ser grabada con múltiples pacientes para obtener modelos más robustos. En los experimentos, las clases
corresponden a los datos obtenidos de los eventos acústicos con LS normales y adventicios; la complejidad de la
señal puede influenciar en el número de densidades en los modelos GMM.
Análisis de Componentes Principales (Principal Components Analisys)
955
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
En nuestros experimentos, el propósito de aplicar PCA es reducir la dimensión p de una variable a d, donde d < p,
al mismo tiempo que se considerando la variación de los datos originales tanto como sea posible. En PCA, los datos
se transforman a un nuevo conjunto de coordenadas, las cuales resultan ser una combinación lineal de las variables
originales. Además, las observaciones en el nuevo espacio de componentes principales son correlacionadas. La
expectativa es que podamos ganar información y entendimiento de los datos analizando las observaciones en el
nuevo espacio. Empezamos con los datos centrados de la matriz
con dimensión n × p, recordemos que esta matriz
contiene las observaciones que están centradas sobre la media, la muestra de la media ha sido substraída de cada
columna. Entonces se forma la matriz de covarianzas S.
(9)
Donde T denota la matriz transpuesta. Los elementos jk de S está dado por.
(10)
Con
(11)
El siguiente paso es calcular los eigenvectores y eigenvalores de la matriz S. Los eigenvalores son encontrados
resolviendo la siguiente ecuación de cada
(12)
Donde I es un matriz identidad p × p y
denota el determinante de la ecuación 12 produce una ecuación
polinomial de grado p.
Los eigenvectores son obtenidos resolviendo el siguiente conjunto de ecuaciones para
(13)
Sujetas a la condición de que el conjunto de eigenvectores sean ortonormales. Esto significa que la magnitud de
cada eigenvectores es uno, y todos son ortogonales entre sí.
(14)
(15)
Para
Un resultado trascendental en algebra lineal muestra que cualquier cuadrado, simétrico y matriz no singular puede
ser transformada a una matriz diagonal utilizando
Donde las columnas de A contienen los eigenvectores de S, y L es una matriz diagonal con eigenvectores a lo
largo de la diagonal. Por convención, los eigenvalores están ordenados en forma ascendente
...
con el mismo orden impuesto sobre los eigenvectors correspondientes. Finalmente, se usan los eigenvectores de S
para obtener nuevas variables llamadas componentes principales (CPs).
RESULTADOS
Las evaluaciones se efectuaron de dos formas; en una de las evaluaciones que denotamos como de referencia
(REF), se entrena y se evalúa con el mismo conjunto de señales. Esto tiene la finalidad de obtener la eficiencia de
referencia. La modalidad de evaluación objetiva para medir la eficiencia fue mediante la tasa de igual error (EER:
Equal Error Rate) (Mayorga, et al., 2012). Aquí se determina el punto donde los falsos rechazos son iguales a las
falsas aceptaciones, por lo tanto, es la evaluación objetiva de la eficiencia del sistema.
Los vectores de Veintiles fueron obtenidos a partir de grabaciones wav. El cálculo fue efectuado en tiempo corto,
i.e. sobre tramas de 400 ms y 100 ms de traslape; por cada trama. En los experimentos se calcularon modelos con 20,
40 y 60 gaussianas, obteniendo la eficiencia como se muestra en la tabla I. Con el fin de optimizar el costo
computacional se aplicó PCA reduciendo los vectores Veintiles a vectores de 10 elementos como lo muestra la tabla
II. Como se puede observar, la eficiencia incluso mejoro, lo que hace pensar que PCA elimino información
innecesaria en los vectores.
956
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Tabla I modelos GMM (número de densidades) para Veintiles
Tabla II Modelos GMM (número de densidades) para Veintiles con
PCA reducidos a 10
EXPERIMENTO
EXPERIMENTO
Señal
GMM 20
GMM 40
% de
Reconocimiento
GMM 60
% de
Reconocimiento
% de
Reconocimiento
Señal
GMM 20
GMM 40
GMM 60
% de
Reconocimiento
% de
Reconocimiento
% de
Reconocimiento
Normal
83.33
83.33
86.11
Normal
83.33
88.88
100
Asthma
100
100
100
Asthma
100
100
100
Stridor
100
100
100
Stridor
100
100
100
Wheeze
100
100
100
Wheeze
100
100
100
Crackles
100
100
100
Crackles
100
100
100
Otro aspecto que se observa de las tablas anteriores es que la mayor eficiencia obtenida fue con 60 gaussianas
para señales normales, sin embargo en las señales adventicias no hubo cambios. Esto hace pensar que el modelo para
respiración normal debe ser más robusto, debido a la variabilidad de la respiración.
Tabla III GMM (número de densidades) para Veintiles Con PCA
reducidos a 10
EXPERIMENTO
Señal
Normal
GMM 1
GMM 10
GMM 15
% de
Reconoc.
% de Reconoc.
% de Reconoc.
80.55
80.55
77.77
Asthma
100
100
100
Tabla IV GMM (número de densidades) para Veintiles con PCA reducidos a
15
EXPERIMENTO
GMM 30
GMM 40
GMM 55
% de Reconoc.
% de Reconoc.
% de Reconoc.
% de Reconoc.
Normal
77.77
83.33
88.88
100
Asthma
100
100
100
100
Señal
GMM 10
Stridor
100
100
100
Stridor
100
100
100
100
Wheeze
100
100
100
Wheeze
100
100
100
100
Crackles
100
100
100
Crackles
100
100
100
100
Las tablas III y IV fueron experimentos similares a los de las tablas I y II, pero utilizando vectores inicialmente
de 20 elementos en la tabla III y reducidos con PCA a 10 elementos. En la tabla IV fueron reducidos con PCA de 20
a 15. Los cambios con respecto a las tablas I y II en eficiencia no son importantes. Los resultados que se presentan en
la Tabla IV se lograron para PCA reducido a 15, se puede a preciar que para 55 densidades del modelo GMM se
obtiene una excelente clasificación de 100 %. Se puede apreciar que el efecto de PCA en términos de eficiencia, lejos
de ser adverso fue positivo.
957
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Fig. 1. Valores de EER, con GMM de una densidad, de Veintiles reducidos mediante PCA a vectores de 10 coeficientes.
Como se en la figura 1, los valores obtenidos de EER alcanzaron el 0%, con modelos calculados con una
gaussiana y vectores con 10 coeficientes. Lo anterior significa que el sistema logra distinguir perfectamente entre
señales normales y adventicias, por lo tanto se puede decir que PCA disminuye el costo computacional sin degradar
la eficiencia del sistema.
CONCLUSIONES
Los modelos acústicos de señales de la respiración toman ventaja de los avances de la tecnología apoyando el
diagnóstico médico de patologías; las enfermedades respiratorias son factibles de utilizar el procesamiento digital y
el reconocimiento de patrones. Los modelos GMM y PCA representando la información con Veintiles mostraron una
excelente eficiencia, lo que ayuda a paliar problemas de costo precisión y objetividad en una consulta médica.
Este trabajo representa la continuación de una propuesta de verificación de señales LS normales que fue
presentada anteriormente con cuartiles, octiles y deciles, con la diferencia de trabajar con Veintiles y PCA para
reducir dimensionalidad a 10 y 15 sin disminuir la eficiencia. En general los resultados mejoraron al aplicar PCA,
alcanzando el 100% de clasificación, o en términos de EER el 0% de error.
Uno de los aspectos interesantes de aplicar PCA sobre modelos GMM y aplicando vectores cuantilicos
(Veintiles), es la disminución del requerimiento de espacio y costo computacional y al menos de acuerdo a los
experimentos una mejoría en la eficiencia. Uno de los problemas con el registro de señales LS es la presencia de
señales del corazón, lo que afecta a los experimentos. En un futuro se buscara filtrar de manera eficiente la señal del
corazón o considerarla como parte implícita de los experimentos mediante modelos ocultos de Markov.
REFERENCIAS
D. U. Silverthorn and A. C. Silverthorn, Fisiologa humana / Human Physiology: Un enfoque integrado. Incluye Sitio Web / An integrated
approach: Editorial Medica Panamericana Sa de, 2008.
B. M. G. C. J.E. Earis, "Current methods used for computerize respiratory sound analysis," Eur Respir Rev 2000, 2000.
L. G. D. Ramírez and H. R. Vanegas, Semiología médica integral: Universidad de Antioquia, 2006.
B. L. Mayorga-Ortiz P, Lamy L, and Serignat J. F;, "Audio Packet Loss over IP and Speech Recognition," ASRU IEEE 2003 (Automatic Speech
Recognition & Understanding), St. Thomas, Virgin Islands, USA,Nov, pp. 607-612, 1-Dec. 4, 2003.
J. V. J. E. E. A.R.A. Sovijärvi, "Standardization of computerized respiratory sound analysis, ," Eur Respir Rev 2000, pp. 10: 77, 585, 2000.
L. J. Hadjileontidais, "Biosignal and compression Standards," M-Health Emerging Mobile Health systems, Topics in Biomedical Engineering',
Springer 2006 International Book Series, pp. 277-292, 2006.
958
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
R. Sahak, W. Mansor, Y. K. Lee, A. I. M. Yassin, and A. Zabidi, "Performance of Combined Support Vector Machine and Principal Component
Analysis in recognizing infant cry with asphyxia," in Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2010 Annual International
Conference of the IEEE, 2010, pp. 6292-6295.
Pearce D., "An Overview of ETSI Standards Activities for Distributed Speech Recognition Front-Ends," in AVIOS 2000: The Speech Applications
Conference, San Jose, CA, USA, May 22-24, 2000.
Webb Andrew R., Statistical Pattern Recognition: John Wiley & Sons Ltd,, 2002.
P. Mayorga, C. Druzgalski, R. L. Morelos, O. H. Gonzalez, and J. Vidales, "Acoustics based assessment of respiratory diseases using GMM
classification," in Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2010 Annual International Conference of the IEEE, 2010, pp. 63126316.
P. Mayorga, C. Druzgalski, O. H. Gonzalez, and H. S. Lopez, "Modified classification of normal Lung Sounds applying Quantile Vectors," in
Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2012 Annual International Conference of the IEEE, 2012, pp. 4262-4265.
959
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Optimización del Área de Intercambio de Calor de un Intercambiador
del Tipo Tubo y Coraza Utilizando Arreglos Ortogonales de Taguchi
Dr. José Martín Medina Flores1, Dra. Beatriz Ruiz Camacho2,
M. en C. José Alfredo Jiménez García3 y Dr. J. Jesús Pacheco Ibarra4
Resumen—En el presente trabajo se hace uso de los arreglos ortogonales propuestos por Taguchi para minimizar el área
de transferencia de calor en el diseño térmico de un intercambiador de calor del tipo tubo y coraza. Se considera en el
proceso de optimización cinco factores, los cuales son: tipo de cabezal, arreglo de tubos, número de pasos, largo de los
tubos y corte de bafle, cada uno con dos niveles de evaluación. La metodología se aplica a un problema de diseño térmico
de un intercambiador de calor tomado de la literatura abierta, los resultados muestran que el arreglo de tubos no es
estadísticamente significativo para el diseño del intercambiador mientras que los restantes afectan significativamente a la
característica de calidad, es decir, al área de transferencia de calor. Se obtiene una reducción del 26.33% en el área con
respecto del diseño tomado de la literatura abierta.
Palabras clave—Intercambiadores de Calor, Diseño Robusto, Metodología de Taguchi, Optimización, Simulación.
Introducción
Un intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para transferir calor entre dos medios, uno frío y otro
caliente, los cuales se encuentran en contacto directo o separados por una barrera. El tipo de intercambiador más
común en la industria es el de tubo y coraza, este tipo de intercambiador consiste en un haz de tubos, por donde se
hace pasar una corriente de intercambio, los cuales se introducen dentro de una coraza en cuyo interior se hace
circular la otra corriente de intercambio de calor. Las partes esenciales de este tipo de intercambiador son: la
corazaequipada con una entrada y una salida, dos cabezales y los baffles sujetos a la coraza para sostener el haz de
tubos como se muestra en la Figura 1.
SALIDA
TUBO
ENTRADA
CORAZA
CORAZA
BAFFLE
CABEZAL
CABEZAL
HAZ DE
TUBOS
BAFFLE
SALIDA
CORAZA
ENTRADA
TUBO
Figura 1. Intercambiador de Calor del Tipo Tubo y Coraza.
1
El Dr. José Martín Medina Flores es Profesor Investigador de la Carrera de Ingeniería en Energía en la Universidad Politécnica
de Guanajuato, Cortázar, Guanajuato, México. [email protected] (autor corresponsal)
2
La Dra. Beatriz Ruiz Camacho es Profesor Investigador de la Carrera de Ingeniería en Energía en la Universidad Politécnica de
Guanajuato, Cortázar, Guanajuato, México. [email protected]
3
El M. en C. José Alfredo Jiménez García es Profesor Investigador de la Carrera de Ingeniería en Tecnologías de Manufactura en
la Universidad Politécnica de Guanajuato, Cortázar, Guanajuato, México. [email protected]
4
El Dr. J. Jesús Pacheco Ibarra es Profesor Investigador de la Carrera de Ingeniería Mecánica en la Universidad Michoacana de
San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México. [email protected]
960
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Debido a que es un dispositivo esencial en la industria de procesos, este tipo de intercambiador se encuentra en
constante investigación para tratar de reducir el costo de su manufactura. Uno de los principales parámetros que
afectan el costo es el área de transferencia de calor y a lo largo de la historia se han llevado a cabo esfuerzos para
tratar de minimizar esta variable satisfaciendo el requerimiento de intercambio de calor establecido por el proceso.
En la literatura abierta, existen procedimientos basados en relaciones heurísticas y de conceptos termodinámicos que
minimizan el área de transferencia de calor (Guo, et al., 2009;Jegede y Polley, 1992; Polley, et al., 1991; Sahin, et
al., 2010; Serna y Jiménez, 2004), así como procedimientos matemáticos basados en lenguajes de programación
matemática como son: algoritmos genéticos, programación mixta entera no lineal, estrategias de evolución
diferencial, “Jumping Gene”, “ParticleSwarn”, análisis de sensibilidad global y algoritmo de búsqueda armónica,
“ConstructalTheory”, entre otros (Agarwal y Gupta, 2008; Babu y Munawar,2007; Caputo, et al., 2008; Costa y
Queiroz, 2007; Fesanghary, et al., 2009; Patel y Rao,2010; Ponce-Ortega, et al., 2009; Ravagnani, y Caballero, 2007;
Sanaye y Hajabdollahi, 2010; Selbas, et al., 2006; Vahdat y Amidpour, 2011).
En este trabajo se hace uso de herramientas estadísticas como son los arreglos ortogonales de Taguchi, los cuales
se utilizan para llevar a cabo un diseño de experimentos fraccionado que conduce a la optimización (minimizar) del
área de transferencia de calor de un intercambiador de calor del tipo tubo y coraza. Los diferentes experimentos se
llevan a cabo utilizando un modelo de diseño termo-hidráulico basado en el método de Bell-Delaware, el cual se
implementa en el Software “EngineeringEquationSolver” (EES®). Se selecciona un caso de estudio de la literatura
abierta como base para los diferentes dimensionamientos del intercambiador y se compara el resultado de la
optimización obteniéndose un área de transferencia de calor menor a la del caso de estudio.
La investigación experimental conducida en este trabajo se fundamenta en el desarrollo de un modelo de diseño
termo-hidráulico de un intercambiador de calor del tipo tubo y coraza. Las ecuaciones de diseño se basan en el
método conocido como de Bell-Delaware (Kakac y Pramuanjaroenkij, 2012) y se implementan en el software
“EngineeringEquationSolver” (EES®), el cual es un software que determina la solución de un sistema de ecuaciones
establecido. La Tabla 1 presenta la validación del modelo con datos tomados de la literatura abierta (Hewitt, et al.,
1994). Para el caso de estudio se consideran cinco factores y dos niveles de evaluación; los factores considerados
son: Tipo de Cabezal, Arreglo de Tubos, Número de Pasos, Largo de los Tubos, Corte de Baffle, y la variable de
respuesta es el Área de Intercambio de Calor. La Tabla 2 muestra los factores y los correspondientes niveles que se
consideran en el experimento. Cabe mencionar que los niveles de evaluación del factor largo de los tubos se tomaron
de los estándares establecidos en el manual de diseño de intercambiadores tubulares TEMA (“Tubular
ExchangerManufacturersAssociation”).
Hewitt, et al.
(1994)
Diámetro de la Coraza [m]
Longitud del Tubo [m]
Corte de Baffle [%]
Número de Tubos
0.5398
4.8768
25
158
Algoritmo implementado en el software
EES®
(Kakac y Pramuanjaroenkij, 2012)
Geometría
0.5684
4.8
25
170
Rendimiento
15007
7615
669
Re del lado de la Coraza
20970
Re del lado del Tubo
8175
Coeficiente de transferencia de calor del lado de la
769
Coraza [W/m2K]
Coeficiente de transferencia de calor del lado del Tubo
942
890
[W/m2K]
Coeficiente Global de Transferencia de Calor [W/m2K]
310
289
Caída de Presión de lado de la Coraza [Pa]
4501
2476
Caída de Presión del lado del Tubo [Pa]
38800
34253
Área de Transferencia de Calor [m2]
61.48
66.07
Tabla 1. Comparación del diseño del Intercambiador de Calor tomado de la literatura abierta con el sistema de
ecuaciones implementado en este trabajo.
961
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Factor
Unidad
Nivel
1
Nivel
2
Tipo de Cabezal
“Fixed and U-tube”
(A)
NA
Arreglo de Tubos
(B)
NA
Cuadrado
Número de Pasos
(C)
NA
2
Largo de los Tubos
(D)
Metros
1.83
Corte de Baffle
(E)
Porcentaje
25
Tabla 2. Factores y sus correspondientes niveles de experimentación.
“Split-ring floating head”
Triangular
4
4.88
45
La metodología de experimentación utilizada en este trabajo comienza por reducir el número de experimentos
seleccionando uno de los diez y ocho arreglos ortogonales base que propone GenichiTaguchi (Taguchi, y col., 2004),
para lo cual se debe de considerar los siguientes aspectos:
1.
2.
Determinar el número mínimo de renglones del arreglo ortogonal: Para realizar este paso se debe determinar
el número de grados de libertad del problema a resolver, para el caso de estudio es igual a: (Numero de
Factores) x (Número de Niveles – 1); por lo tanto: los grados de libertad (gdl) es igual a 5.
El primer arreglo ortogonal de los diez y ocho propuestos es el L4, el cual tiene un máximo de cuatro
renglones por lo que se procede a seleccionar el siguiente que es un arreglo ortogonal L 8, el cual tiene ocho
renglones, maneja como máximo siete factores y tiene máximo siete columnas. La Tabla 3 muestra el
arreglo ortogonal seleccionado para el caso de estudio.
Número de Columna
Número de
Experimento
1
2
3
1
1
1
1
2
1
1
1
3
1
2
2
4
1
2
2
5
2
1
2
6
2
1
2
7
2
2
1
8
2
2
1
Tabla 3. Arreglo Ortogonal L8 (Taguchi, y col., 2004).
4
1
2
1
2
1
2
1
2
5
1
2
1
2
2
1
2
1
La Tabla 4 presenta los resultados del área de intercambio de calor que se obtienen del simulador de diseño de
intercambiadores de calor de tubo y coraza para los diferentes experimentos llevados a cabo conforme a la Tabla 3.
Análisis de Resultados
Para el análisis de los resultados de la variable de interés en los diferentes experimentos llevados a cabo con la
metodología de Taguchi se hace uso de un índice de varianza conocido como razón Señal/Ruido (S/N). Existen tres
tipos de éste índice de varianza establecidos por Taguchi (Roy, 2010), los cuales son: “smallerisbetter”, “nominal
isthebest”, y “biggerisbetter”. La razón Señal/Ruido se determina utilizando la Ecuación (1) donde el valor de
“MSD” es conocido como la desviación cuadrática media del valor objetivo de la característica de calidad.
= −10
(
)
(1)
Para el caso de estudio presentado en este trabajo se pretende que la característica de calidad (área de transferencia
de calor) sea la mínima posible; por lo tanto, se selecciona la razón señal/ruido “entre más pequeña es mejor”
962
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
(“smallerisbetter”). Para este tipo de razón señal/ruido el valor de MSD (desviación cuadrática media) se determina
utilizando la Ecuación (2).
⋯
=
(2)
donde , , etc., son los valores de la característica de calidad obtenidos en los diferentes experimentos y es el
número de repeticiones. Se considera una sola repetición de los experimentos en el presente trabajo. La Tabla 4
muestra los diferentes valores de la razón señal/ruido para cada uno de los experimentos llevados a cabo.
Factores
Número de
Experimento
Área de
Intercambio de
Calor
[m2]
Razón
Señal/Ruido
[S/N]
A
B
C
D
E
1
“Fixed and
U-tube”
Cuadrado
2
1.83
25
358.1
-51.08
2
“Fixed and
U-tube”
Cuadrado
2
4.88
45
211.9
-46.52
3
“Fixed and
U-tube”
Triangular
4
1.83
25
271.2
-48.66
4
“Fixed and
U-tube”
Triangular
4
4.88
45
188.9
-45.52
5
“Split-ring
floating
head”
Cuadrado
4
1.83
45
417.0
-52.40
6
“Split-ring
floating
head”
Cuadrado
4
4.88
25
157.8
-43.96
7
“Split-ring
floating
head”
Triangular
2
1.83
45
539.1
-54.63
8
“Split-ring
floating
head”
Triangular
2
4.88
25
169.3
-44.57
Tabla 4. Área de intercambio de calor y Razón Señal/Ruido para cada uno de los experimentos (L 8).
El valor del índice de variación de la razón señal/ruido se utiliza para determinar la razón señal/ruido promedio
para cada uno de los niveles que afectan a los diferentes factores de estudio. La Tabla 5 muestra los resultados de la
razón señal/ruido promedio, para el proceso de optimización se seleccionan los valores más grandes debido a que
963
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
desde un punto de vista estadístico proporcionan una variación pequeña de la característica de calidad alrededor del
valor objetivo. Por lo tanto, de acuerdo a la Tabla 5 el resultado de la optimización es:





Tipo de Cabezal: “Fixed and U-Tube”
Arreglo de Tubos: Cuadrado o Triangular no es estadísticamente significativo.
Número de Pasos: 4
Largo de los Tubos: 4.88m
Corte de Baffle: 25%
Símbolo
Definición
Razón Señal/Ruido Promedio
Nivel 1
Nivel 2
A
Tipo de Cabezal
-47.94
-48.89
B
Arreglo de Tubos
-48.49
-48.34
C
Número de Pasos
-49.20
-47.63
D
Largo de los Tubos
-51.69
-47.63
E
Corte de Baffle
-47.07
-49.77
Tabla 5. Razón Señal/Ruido Promedio para cada uno de los niveles que afectan a los diferentes factores.
Una vez que los niveles óptimos han sido seleccionados, la etapa final es verificar que existe una mejora en el
valor de la característica de calidad. La Tabla 6 presenta la evaluación de la característica de calidad comparándola
con los datos del caso de estudio seleccionado de la literatura abierta. Se aprecia que existe una reducción de la razón
S/N de 5.74% con lo cual se reduce la variación de la característica de calidad alrededor del valor objetivo.
Condiciones actuales del diseño
del Intercambiador
(Mizutani et al., 2003)
Resultado de la optimización
utilizando arreglos ortogonales de
Taguchi (corrida de confirmación con
el modelo implementado en EES)
A1B2C2D2E1
148.8
-43.45
Nivel
A1B1C1D2E1
Área [m2]
202
Razón S/N [db]
-46.10
Costo
del
Intercambiador
considerando únicamente el área
2826
2353
de transferencia de calor
= 123 . [$/ ñ ]
Tabla 6. Resultados del experimento de confirmación para minimizar el área de transferencia de calor.
Comentarios Finales
Conclusiones
La combinación de la metodología propuesta por Taguchi en conjunto con la modelación nos demuestra la
posibilidad que se tiene de conducir una optimización antes de proceder a la fabricación de un dispositivo. En este
trabajo se obtuvo una reducción en el área de transferencia de calor del orden del 26.33% en comparación con un
diseño existente, lo cual implica una reducción en su costo de fabricación. Es importante tomar en cuenta que sólo se
analizó el área de transferencia de calor y que debe considerarse evaluar el impacto que se tiene en la caída de
presión tanto en los tubos como en la coraza, los cuales también afectan el costo del intercambiador.
Recomendaciones
La principal limitación se encuentra en el Número de Reynolds de lado de los tubos debido a que valores por
debajo de 2300 el flujo se considera laminar y afecta significativamente al área de transferencia de calor. El trabajo
puede ser extendido para considerar la caída de presión del lado de los tubos y la coraza debido a que es el otro
parámetro que afecta fuertemente el costo de un intercambiador de calor.
964
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Referencias
Agarwal. A., Gupta, A., K., “Jumping gene adaptations of NSGA-II and their use in the multi-objective optimal design of shell and tube heat
exchangers”, Chemical Engineering Research and Design, vol. 86, 2008, 123-139.
Babu, B., V., Munawar,, S., A., “Differential evolution strategies for optimal design of shell-and-tube heat exchangers”, Chemical Engineering
Science, vol. 62, 2007, 3720-3739.
Caputo, A., C., Pelagagge, P., M., Salini, P., “Heat exchanger design base on economic optimization”, Applied Thermal Engineering, vol. 28,
2008, 1151-1159.
Costa, A., L., H., Queiroz, E., M., “Design optimization of Shell-and-tube heat exchangers”, Applied Thermal Engineering, vol. 28, 2008, 17981805.
Fesanghary, M., Damangir, E., Soleimani, I., “Design Optimization of Shell and Tube Heat Exchangers using Global Sensitivity Analysis and
Harmony Search Algorithm”, Applied Thermal Engineering, vol. 29, 2009, 1026-1031.
Guo, J., Cheng, L., Xu, M., “Optimization Design of Shell-and-Tube Heat Exchanger by Entropy Generation Minimization and Genetic
Algorithm”, Applied Thermal Engineering, vol. 29, 2009, 2954-2960.
Hewitt, G., F., Shires, G., L., Bott, T., R., Process Heat Transfer, First Edition, CRC Press, 1994.
Jegede, F., O., and Polley, G., T., “Optimum Heat Exchanger Design”, Trans IChemE, vol. 70, Part A, 1992, 133-141.
Kakac, S., Liu, H., Pramuanjaroenkij, A., Heat Exchanger, Selection, Rating, and Thermal Design. Third Edition, CRC Press Taylor & Francis
Group, 2012.
Mizutani, F., T., Pessoa, F., L., P., Queiroz, E., M., Hauan, S., Grossmann, E., “Mathematical Programming Model for Heat-Exchanger Network
Synthesis Including Detailed HeatExchanger Designs1. Shell and Tube Heat Exchangers Design”. Ind. Eng. Chem. Res., vol. 42, 2003, 40094018.
Patel, V., K., Rao, R., V., “Design Optimization of Shell and Tube Heat Exchanger Using Particle Swarm Optimization Technique”, Applied
Thermal Engineering, vol. 30, 2010, 1417-1425.
Polley, G., T., PanjehShahi, M., H., PicónNúñez, M., “Rapid Design Algorithms for Shell-and-Tube and Compact Heat Exchangers”, Trans
IChemE, vol. 69, Part A, 1991, 435-444.
Ponce-Ortega, J., M., Serna-Gonzalez, M., Jimenez-Gutierrez, A., “Use of Genetic Algorithms for the Optimal Design of Shell and Tube Heat
Exchangers”, Applied Thermal Engineering, vol. 29, 2009, 203-209.
Ravagnani, M., A., S., S., Caballero, J., A., “A MINLP Model for the Rigorous Design of Shell and Tube Heat Exchangers using the TEMA
Standards”, Institution of Chemical Engineers, vol. 85, 2007, 1423-1435.
Roy, R., K., A Primer on the Taguchi Method, Second Edition, Society of Manufacturing Engineers, 2010.
Sahin, B., Ust, Y., Teke, I., Erdem, H., H., “Performance Analysis and Optimization of Heat Exchangers: A New Thermoeconomic Approach”,
Applied Thermal Engineering, vol. 30, 2010, 104-109.
Sanaye, S., Hajabdollahi, H., “Multi-Objective Optimization of Shell and Tube Heat Exchangers”, Applied Thermal Engineering, vol. 30, 2010,
1937-1945.
Selbas, R., Kizilkan, Ô.,Reppich, M., “A New Design Approach for Shell and Tube Heat Exchangers Using Genetic Algorithms from Economic
Point of View”, Chemical Engineering and Processing, vol. 45, 2006, 268-275.
Serna, M., Jiménez, A., “An Efficient Method for the Design of Sehll and Tube Heat Exchangers”, Heat Transfer Engineering, vol. 25, 2004, 516.
Taguchi, G., Chowdhury, S., Wu, Y., Taguchi´s Quality Engineering Handbook, First Edition, Wiley-Interscience, 2004.
Vahdat, Azad, A., Amidpour, M., “Economic Optimization of Shell and Tube Heat Exchangers Based on Constructal Theory”, Energy, vol. 36,
2011, 1087-1096.
965
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Interoperabilidad entre Repositorios de Objetos de Aprendizaje
mediante un Servicio Adaptable basado en Estándares de Acceso
Abierto
LIS Ángel Antonio Medina Moreno1, Dr. Víctor Hugo Menéndez Domínguez 2,
Dr. Ramón René Palacio Cinco 3
Resumen— La diversidad de repositorios de documentos y recursos educativos hace que la búsqueda y recuperación de
este tipo de elementos resulte una actividad costosa en términos de tiempo y esfuerzo para el profesional del e-Learning.
Se presenta la arquitectura de un componente adaptable que expone los datos de un repositorio de objetos de aprendizaje
como un servicio para su fácil acceso y consumo por otros sistemas compatibles con el protocolo OAI-PMH. Esto hace
posible el intercambio de la información almacenada y la integración de repositorios para crear federaciones o
metabuscadores que simplifiquen la búsqueda de recursos sin importar su ubicación.
Palabras clave—Interoperabilidad, Repositorios, Estándares de Acceso Abierto, OAI-PMH, Objeto de Aprendizaje.
Introducción
Hoy en día existen numerosos repositorios de recursos educativos que apoyan actividades asociadas al eLearning. Sin embargo, su interoperabilidad es limitada, lo que hace que la búsqueda y recuperación resulten
costosas en términos de tiempo y esfuerzo.
Se requieren mecanismos que faciliten la integración e intercambio de la información y recursos almacenados.
Existen estándares de acceso abierto que pueden ser adaptados para su uso en la resolución de esta problemática, en
particular el protocolo OAI-PMH.
Este trabajo tiene como finalidad presentar la estructura de un componente que expone la información
almacenada en un repositorio de objetos de aprendizaje para su uso por cualquier servicio compatible con el estándar
OAI-PMH, un protocolo de interoperabilidad de acceso abierto. La propuesta simplifica la implementación del
protocolo y proporciona un mecanismo que optimiza la consulta de datos. Un aspecto relevante de la propuesta es
que no está limitada al ámbito del e-Learning sino que el componente puede emplearse en cualquier base de datos o
repositorio que utilice un modelo entidad-relación.
Para ello se ha estructurado en cinco secciones, incluida esta. En la primera sección ha sido presentada una
introducción a la temática abordada. La sección “Estado del arte” describe aspectos temáticos relacionados con la
interoperabilidad entre repositorios de objetos de aprendizaje, en particular estándares de descripción (IEEE-LOM y
Dublin Core) y estándares de intercambio de datos (OAI-PMH). La sección “Componente de interoperabilidad”
presenta la propuesta arquitectónica del componente que simplifica la implementación un protocolo de acceso
abierto en un repositorio de objetos de aprendizaje. En “Discusiones” se hace una discusión y valoración del
componente planteado. Finalmente, se dan las conclusiones y los desarrollos futuros.
Estado del arte
Repositorios de Objetos de Aprendizaje.
Los repositorios son la infraestructura clave para el desarrollo, almacenamiento, administración, localización y
recuperación de todo tipo de contenido digital (Looms & Christensen, 2002). Pueden ser definidos de forma
genérica como un conjunto de servicios que una institución ofrece a una comunidad para el almacenamiento, gestión
y distribución de los materiales digitales producidos por esta (Barrueco & García Testal, 2009).
Una de las funcionalidades más importantes de los repositorios de recursos digitales es la recuperación de sus
recursos. Para ello, dichos recursos se describen y registran con atributos adecuados, para que posteriormente sea
posible llevar a cabo consultas de acuerdo a diversos criterios de búsqueda.
1
El LIS Ángel Antonio Medina Moreno es Licenciado en Ingeniería de Software por parte de la Universidad Autónoma de
Yucatán, Facultad de Matemáticas, México, [email protected]
2
El Dr. Víctor Hugo Menéndez Domínguez es Profesor de Ingeniería de Software en la Universidad Autónoma de Yucatán,
Facultad de Matemáticas, México [email protected] (autor corresponsal)
3
El Dr. Ramón René Palacio Cinco es Profesor-Investigador de Ciencias de la Computación en el Instituto Tecnológico de
Sonora, Unidad Navojoa, México [email protected]
966
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Cuando los repositorios alojan materiales educativos pueden definirse como: “Bibliotecas digitales
especializadas en materiales educativos que utilizan los estándares de metadatos que han desarrollado los
organismos encargados de la estandarización del e-Learning” (López Guzmán, 2005).
En el contexto de E-Learning los recursos o materiales educativos han ocupado un papel relevante, y en este
contexto son denominados Objetos de Aprendizaje. El propósito de los Objetos de Aprendizaje es proporcionar
colecciones de unidades de información basadas en estándares que proporcionen flexibilidad, portabilidad y
reutilización de los contenidos instruccionales, propiciando un alto grado de control a los profesores y los
estudiantes (Wiley, 2002).
La interoperabilidad entre repositorios.
El problema de reunir sistemas de información heterogéneos y distribuidos se conoce como el problema de
interoperabilidad, es decir, interoperabilidad es la capacidad de dos o más sistemas o componentes para intercambiar
la información y utilizarla.
La interoperabilidad es la capacidad de un sistema o de un producto de trabajar con otros sistemas o productos
sin un esfuerzo especial por parte del cliente. Desde este punto de vista computacional, la interoperabilidad permite
generar un enlace entre sistemas de trabajo para las diferentes tecnologías de información existentes, promoviendo
una sana convivencia y operatividad (Juarez Santamaría, 2007).
En la actualidad los repositorios utilizan estándares o protocolos de interoperabilidad especializados en su área.
Sin embargo, esta especialización de estándares de acuerdo al entorno en el que se desenvuelven puede generar
problemas cuando vemos el acceso a la información desde aplicaciones o sistemas que buscan obtener recursos, de
diversos orígenes o entornos. Peig Olivé menciona en su tesis doctoral sobre Interoperabilidad de Metadatos en
Sistemas Distribuidos (Peig Olivé, Octubre 2003):
“En entornos educativos (e-Learning) empieza a ser habitual el diseño de cursos de todo tipo y nivel, desde
primaria hasta posgrado y formación continua, con una base preparada y la posibilidad de acceso a recursos
publicados en la Web. Lo cual requiere del acceso a recursos de diversos entornos”. En este caso se presenta un
problema, debido a que acceder a los diversos recursos, puede llegar a ser una tarea muy demandante en tiempo.
Actualmente se está buscando unificar dichos recursos mediante el uso de diversos estándares para la definición
de Objetos de Aprendizaje. Sin embargo muchos recursos aún están definidos mediante estándares especializados a
su área. Por lo que el acceso a los mismos puede llegar a ser complejo, puesto que no están concentrados en un
mismo repositorio y sus repositorios no brindan un acceso genérico a los mismos.
Esta problemática tiene un gran impacto en la distribución y acceso al conocimiento digital. Por lo que es de vital
importancia solucionarla de un modo eficiente y fácil, buscando de cierta forma el interés en la implementación de
la solución por las diversas entidades gestoras de los repositorios.
Estándares de descripción e intercambio.
Los metadatos son un conjunto de atributos que permiten describir un objeto o recurso, algunas definiciones que
se les han atribuido en la actualidad son las siguientes:
 “Son información estructurada que describe, explica, localiza o de alguna manera facilita la obtención,
el uso o la administración de un recurso de información” (Brand, Daly, & Meyers, 2003).
 “Son un conjunto de elementos que se utilizan para ayudar a la identificación, descripción y localización
de los recursos electrónicos por medio de una representación de la descripción bibliográfica de los
mismos” (Juárez-Santamaría, 2007) .
Entre estos estándares de metadatos se encuentra el estándar IEEE Learning Object Metadata (IEEE-LTSC,
2002) (IEEE-LOM) y el estándar Dublin Core.
El estándar IEEE Learning Object Metadata (IEEE-LTSC, 2002) es un estándar de metadatos que establece la
sintaxis y la semántica para describir Objetos de Aprendizaje como atributos requeridos para describir de forma
adecuada y completa a un objeto (Fischer, 2001).
El estándar IEEE-LOM define un Objeto de Aprendizaje como cualquier entidad digital o no digital, que pueda
utilizarse para aprender, educar o enseñar. Según esta amplia definición, cualquier recurso (fotografías, videos,
documentos digitales, libros, modelos etc.) que pueda emplearse dentro de una actividad educativa podría
considerarse como un Objeto de Aprendizaje. (IEEE-LTSC, 2002).
El estándar IEEE-LOM establece un esquema conceptual para la representación de metadatos de un Objeto de
Aprendizaje. Este define una estructura jerárquica formada por 9 categorías y 68 elementos. Cada categoría contiene
elementos que pueden almacenar otros elementos o valores. Su estructura es lo suficientemente flexible como para
incorporar nuevos metadatos así como definir vocabularios controlados para sus valores.
Otro estándar de metadatos es el Dublin Core (DC), este nació como un conjunto simple de metadatos pensado
para facilitar las búsquedas de documentos en la Web (Hillmann, 2003). Entre los estándares de metadatos, Dublin
967
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Core es uno de los más utilizados y conocidos para describir recursos digitales en un ambiente Web. Este estándar se
creó a partir de un taller de metadatos realizado precisamente en la ciudad de Dublin, Ohio (Estados Unidos) en
1995.
Con el auge de Internet y principalmente por su nivel de penetración en el mercado y en el ambiente académico,
se comenzó a hacer un uso cada vez más extenso del estándar, razón por la cual en el 2003 se aprobó como norma
ISO 15836 (Siza Ramirez, 2010).
El estándar de metadatos Dublin Core es un conjunto de elementos simples, pero efectivos, que permiten
describir una amplia gama de recursos en la red. El estándar Dublin Core incluye dos niveles de definición:
“Simple” y “Qualified”. Simple Dublin Core consta de quince elementos; Qualified Dublin Core incluye tres
elementos adicionales, así como un grupo de elementos de refinamiento (para clasificación), que pueden ser útiles
en el descubrimiento de los recursos.
Si bien existen estándares para la descripción de recursos también existen diversos estándares para la transmisión
de estos. En este enfoque nos centraremos en el protocolo OAI-PMH, que surge para facilitar el intercambio de
datos entre distintos servidores. El protocolo OAI-PMH nace en la convención de Santa fe en 1999, cuya finalidad
era poder implementarse sobre cualquier sistema que requiriese la comunicación de metadatos. Esto hizo afirmar,
con cierta euforia a alguno de los creadores del OAI-PMH que éste estaba llamado a ser a las bibliotecas digitales lo
que el HTTP había sido a la Web (Melero Melero & Barrueco Cruz, 2007).
El protocolo para la recolección de metadatos OAI-PMH es una iniciativa apoyada financieramente por la
Federación de Bibliotecas Digitales (DLB), la Liga para la Información en Red (CNI) y la Fundación Nacional para
el Desarrollo de la Ciencia (NSF), que desarrollan y promueven la aplicación de estándares de interoperabilidad para
facilitar la eficiente diseminación de contenidos (Gómez & Arias, 2002).
Se desarrolló como una alternativa que busca promover el libre acceso a la información científica de manera
ordenada y normalizada mediante la implantación en los repositorios institucionales de documentos y bibliotecas
digitales existentes en el mundo, de unas metodologías comunes que persiguen estandarizar la interoperabilidad
entre estos, con el fin de facilitar de forma eficiente y transparente la diseminación de contenidos mediante el
desarrollo e implantación de una metodología y protocolos sencillos y prácticos que permiten una rápida aplicación
de las normas y estándares internacionales relacionados con el manejo de la información digital (Lynch, 2003).
Sin embargo un problema relevante en la interoperabilidad, es la complejidad que puede existir al implementar
un protocolo, y en el caso particular del protocolo OAI-PM también existe dicho problema, debido a que se requiere
de recursos definidos en formato Dublin Core, lo cual al existir repositorios diversos, la mayoría define sus recursos
con otros estándares más específicos. Por otra parte, existen muy pocos frameworks que ayuden a implementar el
protocolo y los que existen poseen demasiadas restricciones, son complejos de configurar o ya no son actualizados.
A partir de las temáticas abordadas y los problemas señalados en esta sección de Estado del Arte se diseñó una
propuesta de solución basada en el protocolo OAI-PMH y el lenguaje PHP, al ser uno de los lenguajes más
utilizados en el entorno de desarrollo de aplicaciones Web, para los problemas de interoperabilidad entre
repositorios especializados, centrándose en facilitar la implementación del protocolo y la obtención de recursos u
Objetos de Aprendizaje.
Componente de interoperabilidad
Método de investigación y desarrollo.
Para el desarrollo de este trabajo se realizó una revisión sistemática de la interoperabilidad entre repositorios de
documentos y objetos de aprendizaje. A continuación se identificó y analizó las características del protocolo OAIPMH con el fin de identificar un conjunto de requerimientos que posibilitaron el diseño del componente propuesto.
Se incluyeron aspectos relacionados con el modelado de la base de datos con el fin de optimizar la ejecución de las
consultas en el repositorio.
Objetivos y alcances.
El objetivo principal del trabajo fue desarrollar un Marco Arquitectónico de Interoperabilidad que Facilite la
Implementación del Protocolo OAI-PMH en repositorios de recursos digitales.
En cuanto al alcance actual se pretende la definición del modelo arquitectónico que facilite la adaptación del
protocolo OAI-PMH. Teniendo como posibles líneas de trabajo futuras la implementación y evaluación del mismo.
Arquitectura del componente.
Buscando una solución óptima a la problemática de acceso a recursos de repositorios heterogéneos y a la
complejidad que existe al implementar un protocolo de interoperabilidad, en el caso específico el protocolo OAIPMH, se diseñó un esquema para el procesamiento de una petición a través del protocolo OAI-PMH, en el cual la
petición será procesada por una colección de componentes que constituyen una capa de acceso, que estará dividida
en dos elementos principales, como se muestra en la Figura 1.
968
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Figura 1. Modelo Arquitectónico propuesto
El componente de recuperación es el núcleo de la arquitectura propuesta debido a que éste se encarga de brindar
el acceso a los datos de los recursos del repositorio. Este componente gestiona 3 tareas esenciales en el
procesamiento de una petición OAI-PMH, estas tareas son acceder al conjunto de datos del sistema, obtener los
datos solicitados del repositorio y efectuar la conversión implícita entre el estándar de descripción de los recursos
del repositorio y el estándar Dublín Core.
Cabe mencionar que el componente de recuperación requiere para cumplir de forma correcta con su
funcionalidad del archivo de configuración y un gestor de niveles de consulta.
 El archivo de configuración: Es un elemento indispensable para el funcionamiento de la arquitectura y el
componente de recuperación. Este archivo contiene las pautas para que el componente de recuperación
pueda acceder a los datos de los recursos de un repositorio específico. De igual forma este archivo contiene
el formato de conversión entre los diversos elementos del repositorio y los requeridos por Dublin Core.
 Gestor de niveles de consulta: Este módulo es esencial para la recuperación, ya que tiene como objetivo
optimizar el acceso a los datos del sistema debido a que un repositorio puede contener miles de registros de
información con datos sobre sus elementos. Se basa en un proceso de acceso a datos por niveles, dichos
niveles están basados en la estructura de respuesta XML establecida por el protocolo OAI-PMH.
El componente de proceso se encargará de realizar las funciones propias del protocolo OAI-PMH mediante
diversos módulos. El fin de este componente es permitir al repositorio, sobre el cual es implementado el sistema,
brindar todas las funcionalidades del protocolo desde una perspectiva de expositor de recursos para que con un
colector de recursos pueda consumir o colectar los recursos del repositorio.
Los módulos que contiene este componente son los siguientes:
 Analizador sintáctico: Este módulo tiene como función principal validar los argumentos recibidos en una
petición al protocolo.
 Generador de respuestas XML para peticiones erróneas: Este módulo se encargará de generar las diversas
respuestas XML, a peticiones erróneas.
 Generador de respuestas XML para peticiones correctas: Este módulo se encargará de generar las diversas
respuestas XML, a peticiones correctas basadas en la especificación OAI-PMH 2.0 (Van de Sompel, 2012).
Dichas peticiones pueden ser de 6 tipos de verbos:
o Identify: Este verbo brinda información tanto técnica como administrativa del proveedor de datos.
o ListMetadataFormat: Este permite obtener el tipo de metadatos que maneja un repositorios para
que un colector o proveedor de servicios puede recolectar sus recursos, por lo general el protocolo
OAI-PMH se basa en los metadatos Dublin Core para criterios de interoperabilidad genérica.
o ListRecords: Este verbo se utiliza para realizar la colecta de un conjunto de objetos almacenados
en un repositorio.
o GetRecord: Este verbo se utiliza para recolectar un solo metadato asociado a un objeto dentro del
repositorio.
969
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
ListIdentifiers: Este verbo se utiliza para obtener la información del verbo ListRecords de una
forma abreviada, aquí solamente se consiguen las cabeceras de todos los registros que se necesitan
recolectar.
o ListSets: Este verbo se usa para conocer cuáles son los conjuntos de objetos que se tienen dentro
de un repositorio, por ejemplo, un conjunto de sets se puede crear a partir de los tipos de
documentos (tesis, libros, música, videos, monografías, etc.).
 Controlador del flujo de peticiones: Este módulo se encargará de las peticiones que involucren listas de
recursos muy grandes las cuales serán fragmentadas para su envío en listas parciales, a las cuales se accede
con peticiones continuas de acuerdo a parámetros de reanudación como mecanismo de control.
Las peticiones hacia la arquitectura propuesta son básicamente del mismo modo del que se realizan mediante el
protocolo de acceso OAI-PMH, por lo cual este mismo define la sintaxis y semántica de estas.
Si bien la estructura de las peticiones no varía, el procesamiento de una petición toma un aspecto algo diferente
con la finalidad de permitir la conversión entre metadatos del repositorio y los metadatos Dublin Core. La
encapsulación de la conversión al protocolo es efectuada mediante el componente de recuperación, que es el
encargado de obtener los datos para dar respuesta a una petición (Ver Figura 2).
o
Figura 2. Proceso de atención de una petición a través del protocolo propuesto
Como se muestra en la Figura 2 el proceso de atención a una petición seria el siguiente:
Solicitud de un servicio
Petición OAI
Análisis de los datos de la petición.
Generación de mensajes de error XML.
Generación de la respuesta XML.
a) Recepción de la petición de un atributo.
b) Lectura del archivo de configuración.
c) Verificación de que el atributo este cargado.
d) Obtención del atributo del sistema de datos.
e) Retornar del conjunto de valores.
6) Control del flujo de peticiones:
1)
2)
3)
4)
5)
7) Envío de la respuesta OAI.
Discusión y evaluación
Como resultado, se ha presentado una propuesta de un componente de interoperabilidad entre repositorios de
objetos de aprendizaje que emplea un protocolo estándar de acceso abierto. La principal característica de la
arquitectura planteada es que simplifica la implementación del protocolo OAI-PHM y, por su estructura, puede ser
incluido en sistemas existentes de publicación de información, diversificando así la información almacenada sin
importar el esquema utilizado para almacenar la información en una base de datos o repositorio.
970
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Por otra parte al ser fácil de implementar ayuda al fomento del flujo y acceso de información, permitiendo
facilitar el proceso de colecta de recursos para un enfoque e-Learning. Por otra parte el modelo diseñado encapsula
los problemas ocasionados por la necesidad de convertir los metadatos de un repositorio al formato Dublin Core
requerido por el protocolo OAI-PMH.
Conclusiones
La interoperabilidad y el intercambio de información es lo que garantiza la difusión y reutilización del
conocimiento almacenado en el repositorio. En la medida de que existan elementos que faciliten la integración de
repositorios muchas actividades asociadas al e-Learning, como la búsqueda y recuperación de objetos de
aprendizaje, resultarán menos consumidoras de tiempo y esfuerzo. La propuesta no se limita al e-Learning sino que
puede aplicarse a repositorios y bases de datos de otros ámbitos.
La interoperabilidad y el intercambio de información es lo que garantiza la difusión y reutilización del
conocimiento almacenado en el repositorio. En la medida de que existan elementos que faciliten la integración de
repositorios muchas actividades asociadas al e-Learning, como la búsqueda y recuperación de objetos de
aprendizaje, resultarán menos consumidoras de tiempo y esfuerzo. La propuesta no se limita al e-Learning sino que
puede aplicarse a repositorios y bases de datos de otros ámbitos.
Referencias
IEEE-LTSC:IEEE Standard for Learning Object Metadata. , Consultada por Internet el 10 de Septiembre de 2012, Dirección de internet:
http://ltsc.ieee.org,org/wgl2, 2002.
Barrueco, J., y García Testal, C. “Repositorios institucionales universitarios: evolucion y perspectivas. Zaragoza, España, 2009.
Brand, A., Daly, F., y Meyers, B. “Metadata Demysteified: A Guide por Publishers”, 2003.
Fischer, S. “Course and Exercise Sequencing using Metadata in Adaptative Hypermedia Learning Systems”, 2001.
Gómez, N., & Arias, O. “El cambio de paradigma en la comunicación científica”, pág. 93-102, 2002.
Hillmann, D. “Using Dublin Core”. Consultada por Internet el 3 de Septiembre de 2012, Dirección de internet: http://dublincore.org/, 2003.
Juárez-Santamaría, B. “Uso de los metadatos en el orden documental”. Información producción y servicios. 42 ed., Vol. 10, 2007.
Looms, T., y Christensen, C. “Advanced Distributed Learning Emerging and Enabling Technologies for the Design of Learning Object
Repositories Report”, 2002.
López Guzmán, C. “Los repositorios de objetos de aprendizaje como soporte a un entorno e-learning”, España: Universidad de Salamanca, 2005.
Lynch, C. “Institutional repositories: essential infrastructure for scholarship in the digital age”, ARL bimonthly report, Vol. 226, 2003.
Melero Melero, R., & Barrueco Cruz, J. “Unidad de Autoformación”, SEDIC , Consultada por Internet el 15 de Diciembre de 2012, Dirección de
internet: http://www.sedic.es/autoformacion/acceso_abierto/programa.html, 2007.
Peig Olivé, E. “Tesis doctoral: Interoperabilidad de metadatos en sistemas distribuidos",Universitat Pompeu Fabra, Octubre 2003.
Siza Ramirez, J. “Estudio, análisis, evaluación e implementación de un protocolo de intercambio de contenidos sobre Internet para la
interoperabilidad de repositorios de la Biblioteca Digital en la Universidad Nacional de Colombia con un proveedor de servicios de contenido”,
Bogotá D.C., Colombia, 2010.
Van de Sompel, H. “The Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting”, Consultada por Internet el 5 de Septiembre de 2012,
Dirección de internet: http://www.openarchives.org/OAI/openarchivesprotocol.html, 2012.
Wiley, D. “Connecting learning objects to instructional design theory: A definition, a metaphor, and a taxonomy”, 2002.
971
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
TRASTORNOS PSICOLÓGICOS EN PROFESIONALES DE
ENFERMERÍA
Sendy Meléndez Chávez1, Ernesto Gallardo Santiago2,
María del Carmen Santes Bastian y Nazaria Martínez Díaz,
Resumen—introducción: Los trastornos psicológicos, son alteraciones de los procesos cognitivos y afectivos
del desarrollo. Objetivo: conocer la presencia de trastornos psicológicos en los profesionales de enfermería.
Metodología: Estudio descriptivo y transversal. Participaron 40 enfermeras de todos los turnos y servicios. Se aplicó el
cuestionario general de salud de Goldberg de 30 ítems, con datos generales y consentimiento informado. Se apegó a la ley
general de salud en materia de investigación. Resultados: Se encontró que el 67.5% de las enfermeras cuentan con
una edad de entre los 25 a 35 años de edad, 77.5% casadas, 67.5% con nivel de licenciatura, 75% tienen un
puesto de auxiliar de enfermería, 80% de contrato. Con respecto a los indicadores; el 15% presenta con
presencia de síntomas somáticos, 32.5% con perturbaciones del sueño, 7.5% alteraciones de la conducta, 10%
malas relaciones interpersonales y el 2.5% ansiedad y depresión.
Palabras clave—trastornos, psicológicos y enfermería.
Introducción
Los trastornos psicológicos también llamados trastornos mentales, síndromes psíquicos y conductuales desde la
antigüedad se les atribuían causas sobrenaturales, la enfermedad mental es un concepto reciente, frente a loco,
endemoniado y poseído.
Actualmente la clasificación internacional de enfermedades (CIE-10), menciona que el trastorno psicológico o
mental, es la presencia de un comportamiento de síntomas identificables, que en su mayoría se acompaña de malestar
o interfieren con las actividades del individuo, entre los que destacan la ansiedad, depresión e ira.
En México, el personal de enfermería, tiene una carga horaria elevada, empleos múltiples, jornadas dobles o
triples, aunado a esto, la falta de reconocimiento, material y equipo, bajos salarios, alta complejidad del trabajo y
riesgos ocupacionales entre otros factores que pueden favorecer la presencia de trastornos psicológicos, y este a su
vez desencadenar alteraciones de la salud física, alterando la vida laboral y personal de los trabajadores de
enfermería.
Es notable observar cómo el personal de enfermería que trabaja en el ámbito hospitalario por las mañanas llega a
su enlace de turno y manifiesta no querer entrar a servicios como terapia intensiva y toco cirugía ya que estarán solas
y tendrán que sacar todo el trabajo.
La mayoría de los expertos consideran actualmente a los problemas psicosomáticos como estados o condiciones
psico-biológicas complejas, cualitativamente diferentes, las cuales tienen a la vez propiedades fenomenológicas y
fisiológicas. Coinciden en que las poblaciones más vulnerables son las que dedican su trabajo en atención a otras
personas, entre las que destacan los profesionales de enfermería, médicos, trabajadores sociales, entre otros.
Para medir los trastornos psicológicos de acuerdo a la escala elaborada por Goldberg, se divide en cinco
indicadores; malas relaciones interpersonales, alteraciones de la conducta, alteraciones del sueño, síntomas
somáticos, depresión y ansiedad severa, como se describe a continuación.
Las malas relaciones interpersonales presentes en el personal de enfermería son aquellas en las que se pierde la
capacidad de interactuar y relacionarte con los demás profesionales de la salud, de vivir en armonía y trabajar en
grupo en beneficio de los pacientes. Esta situación puede ser causa de la presencia de síntoma como el estrés que sí
bien es cierto es algo normal en los trabajadores de la salud, una mayor cantidad de estrés en el cuerpo provoca
enfermedades tales como las úlceras, estados de shock, neurosis, gastritis, colitis, entre otros.
En este sentido las alteraciones de la conducta, de los trabajadores de la salud están íntimamenterelacionadas con
las malas relaciones que tienen entre sí en el ambiente de trabajo.
Las alteraciones conductuales que afectan a la forma en que nos relacionamos con los demás son las que más
dificultades causan a la convivencia.
Las alteraciones del sueño son otro trastorno psicológico presente en el personal de salud, estos trastornos del
sueño o desórdenes del sueño, son un amplio grupo de padecimientos que afectan el desarrollo habitual del ciclo
sueño-vigilia. Algunos trastornos del sueño pueden ser muy graves e interferir con el funcionamiento físico, mental y
emocional del trabajador.
1
2
Profesor de tiempo completo, facultad de enfermería, Universidad Veracruzana, [email protected]
Maestro en salud pública, servicios de salud del estado de Veracruz.
972
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Así mismo, las alteraciones del sueño son aquellas que se presentan en los individuos durante el periodo de
sueño-descanso en el que se interrumpe este periodo y es motivo de un malestar que puede ir desde lijero a
generalizado. Estos trastornos del sueño constituyen en la actualidad, un problema de salud pública en general y
laboral en particular, como consecuencia de sus manifestaciones clínicas.
Por otro lado la presencia de síntomas somáticos, como procesos psíquicos que tienen influencia y efectos en lo
somático, con evidencia corporal pueden tener su origen en procesos emocionales. Dicha realidad es muy difícil de
precisar para los médicos ya que inciden variables inaccesibles para el método científico (Méndez, 2009).
Los síntomas somáticos sin causa orgánica (SSCO) incluyen una larga serie de quejas subjetivas para las que no
se encuentran signos clínicos que las justifiquen. Puede tratarse de síntomas solos o agrupados. Algunos grupos de
síntomas constituyen síndromes funcionales que coexisten, a menudo, en los mismos pacientes y se suceden a lo
largo de su vida.
La ansiedad tiene una función muy importante relacionada con la supervivencia, junto con el miedo, la ira, la
tristeza o la felicidad. Para preservar su integridad física ante amenazas el ser humano ha tenido que poner en marcha
respuestas eficaces y adaptativas durante millones de años; “huida/lucha”.
En la actualidad se estima que un 20.5% o más de la población mundial sufre de algún trastorno de ansiedad,
generalmente sin saberlo. Por lo que la ansiedad y la depresión van de la mano, siendo estas un trastorno del estado
de ánimo que puede ser transitorio o permanente.
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) en el mundo hay más de 350 millones de personas con
depresión y que la prevalencia es casi el doble en la mujer que en el hombre.
Específicamente en el área de la salud, es un hecho que los trabajadores presentan quejas de agravios a la salud
física y mental, aparentemente relacionados al trabajo y oriundas de los variados factores de riesgos ocupacionales
existentes en los ambientes laborales. Basado en la literatura sobre el tema, los problemas mencionados evidencian la
presencia de cansancio físico y mental, pérdida de sueño y de apetito, necesidad de utilizar ansiolíticos y/u otras
drogas, adelgazamientos y/o aumento de peso corporal, episodios de llanto, sensación de tristeza, cefaleas, dolores
articulares y otros, aparentemente advenidos del trabajo o su exceso.
Actualmente la Organización Mundial de la Salud (OMS) define a la salud como un estado completo de bienestar
físico, mental y social, y no solamente la ausencia de afecciones o enfermedades. Así mismo la Organización de
Servicio Humano (OSH) a nivel internacional trabaja directamente con personas, protegiendo y promoviendo su
bienestar.
Esta concepción de las OSH se aplica a diversas organizaciones, destacando hospitales e institutos de salud.
Entre las profesiones que trabajan en estas organizaciones se encuentran los trabajadores sociales y enfermeras, entre
otros. Estas profesiones están caracterizadas por altas exigencias emocionales lo que las hace vulnerables.
Es de suma importancia que las instituciones de salud tengan interés y tomen en cuenta al personal de enfermería
no solo como trabajador, sino más bien como un ser social susceptible de enfermar, se tomen medidas preventivas y
con ello logren brindar atención de calidad a los usuarios.
La necesidad de estudiar los trastornos psicológicos en los trabajadores se fundamenta en el derecho a la
protección de la salud de todo trabajador, por causas a exposición de riesgos psicosociales, organizativos o de
exceso de trabajo, esto permite sea factible estudiar esta problemática. Por lo que le objetivo del presente estudió fue
conocer la presencia de trastornos psicológicos en los profesionales de enfermería en un hospital de segundo nivel de
atención.
Estudio Cuantitativo y transversal, con análisis descriptivo. Población de estudio; 40 enfermeras. Se encuesto a
personal de enfermería que laboran en un hospital de segundo nivel de atención que están en contacto directo con el
paciente, de diferentes edades, base o de contrato, casadas o solteras, con hijos y sin hijos, de los diferentes servicios
hospitalarios y turnos. Se excluyó a estudiantes y pasantes de enfermería, personal de enfermería que no se
encuentro laborando por estar de permiso, licencia médica, vacaciones, comisión entre otros, así como el personal
que no deseo participar deforma voluntaria y que no firmo el consentimiento informado. Se aplicó el criterio de
eliminación para los instrumentos incompletos, es decir aquellos que no se contestaron en un 95%.
Se aplicó un cuestionario con datos socio-laborales y la escala de Goldberg de 30 ítems. Es una prueba diseñada
para encontrar alteraciones mentales (trastornos psicológicos), se subdivide en 5 factores:
Síntomas somáticos compuesto por 4 ítems, del 1 al 4, donde al sumarse los valores de 1 a 8 puntos es no caso y
de 8 a 16 puntos es caso probable. Para perturbaciones del sueño son 6 ítems, del 5 al 10 y al sumarse los valores de
6 a 12 puntos es no caso y 13 a 24 es caso probable. En alteración de la conducta se contemplan 8 ítems del 11 al 18,
que al sumarse de 8 a 16 puntos es no caso y de 17 a 32 puntos es caso probable. Para malas relaciones
973
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
interpersonales se consideran 7 ítems, del 19 al 25 y al sumarse 7 a 14 puntos es no caso y de 15 a 28 puntos es caso
probable.Para ansiedad y depresión severa se contemplan 5 ítems, del 26 al 30 y al sumarse se obtiene que de 5 a 10
puntos es no caso y de 11 a 20 puntos es caso probable. Según el autor también puede interpretarse como presencia o
ausencia de cada indicador. Todos los datos fueron procesados en el programa estadístico para ciencias sociales
versión 19.0. Dicha investigación se apegó a la ley general de salud vigente en México en materia de investigación.
Resultados
Cuadro 1. Datos personales de los profesionales de enfermería de un hospital de segundo nivel durante el periodo
abril-mayo 2013.
EDAD
25-35 años
Fx.
27
%
67.5
36-45 años
9
22.5
46-55 años
4
10
Soltera
ESTADO CIVIL
7
17.5
Casada
31
77.5
Viuda
2
5
Se muestra en el cuadro 1, que el 67.5% de enfermeras tiene entre 25 a 35 años, es decir una población joven, y
un 77.5% desempeñan rol de esposas y trabajadoras.
Cuadro 2. Datos laborales de los profesionales de enfermería de un hospital de segundo nivel durante el periodo
abril-mayo 2013.
NIVEL DE CONTRATACION
Fx.
Enfermera general
7
Auxiliar de enfermería
30
Especialista
3
TIPO DE CONTRATO
Base
8
Contrato
32
SERVICIO EN QUE LABORA
Hospitalización
21
Servicios quirúrgicos
9
Urgencias y consulta externa
10
TURNO EN QUE LABORA
Matutino
18
Vespertino
13
Nocturno
9
%
17.5
75
7.5
20
80
52.5
22.5
25
45
32.5
22.5
En el cuadro 2, se muestran los datos laborales de las enfermeras encontrándoseque el 75% están contratadas como
auxiliares de enfermería, 80% son de contrato, 52.5% se desempeñan en los servicios de hospitalización y un 45%
trabaja por las mañanas. .
974
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Cuadro 3. Trastornos psicológicos en los profesionales de enfermería de un hospital de segundo nivel durante el
periodo abril-mayo 2013.
TRASTORNOS PSICOLÓGICOS
Fx.
%
Síntomas somáticos
6
15
Perturbaciones del sueño
13
32.5
Alteraciones de la conducta
3
7.5
Malas relaciones interpersonales
4
10
Ansiedad y depresión severa
1
2.5
En el cuadro 3, se muestra la presencia de perturbaciones del sueño en un 32.5%, 15% de síntomas
somáticos, 10% de malas relaciones interpersonales, 7.5% de alteraciones de la conducta y tan solo el 2.5% de
ansiedad y depresión severa.
Conclusión
En conclusión se agrega que los cinco trastornos psicológicos están presentes en las enfermeras, predominado las
perturbaciones del sueño y con menos presencia la ansiedad y depresión severa, sin embargo estos datos resultan
alarmantes debido a que son trabajadoras de la salud y se encargan del cuidado de los pacientes, lo que representa un
reto para la institución de salud y los investigadores. Es decir continuar con esta línea de investigación y conocer un
poco más del problema de cada una de las enfermeras y no en conjunto.
Los trabajadores de la salud en México no cuentan con un programa de atención de salud integral y en la región
de Poza Rica Veracruz México, tampoco, así mismo trabajan largas jornadas, o en dos instituciones para obtener un
mejor ingreso económico, esto genera que el profesional de enfermería descuide no solo la salud física y mental si no
la misma seguridad de los pacientes.
Esta problemática pone de manifiesto la necesidad de proyectos de intervención psico-educativa y cognitivo
conductual
Recomendaciones
Continuar el proyecto de investigación en otros hospitales.
Ampliar la población d estudio a otros profesionales de la salud.
Trabajar un proyecto de intervención.
Involucra a las autoridades de las instituciones de salud.
Reunir un equipo de trabajo multidisciplinario y ampliar las variables de estudio.
Realizar estudios de enfoque mixto es decir la parte cualitativa de la investigación tomando en cuenta la etnoenfermería.
Implementar un proyecto de investigación en el que se tome en cuenta a los usuarios y familiares que atiende el
profesional de la salud.
975
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Referencias bibliográficas.
Huizing, E., Ariza, MJ., Rodríguez, J., Lacida, M., Reina, M, García, R. (2006). Estudio y análisis del estigma asociado a los trastornos
mentales en los ámbitos sanitarios. Rev. Presencia. 2(4). Disponible en <http://www.index-f.com/ presencia/ n4 /57 articulo.php> [ISSN: 18850219] Consultado el 24 de feb.2013.
Ibáñez, N. (2004), prevalencia del síndrome de burnout y el estado general de salud de un grupo de enfermeras de un hospital de Barcelona.
Enfermería clínica. Vol. 14 (3).12-16.
Kandel, E. (1997). Neurociencia y Conducta, Editorial Pearson. (pp78-92). ISBN 978-84-89660-05-2
Krieger, N. (2001). Teoría de la epidemiologia social en los últimos 20 años: desde una perspectiva social. Rev. Epidemiológica. 30(2): 68-77.
Kroenke, K., Spitzer RL. (1998). Diferencias en el reporte psicológico de los síntomas somáticos. Rev.Ps. Med. 60(2): 5-15.
Lazarus, R.S. (1991). La adaptación de las emociones. Rev. Universidad de New York. 4(1): 13-26.
Lazarus, R.S. (1993a). Prevalencia de estrés y de las emociones: un recuento histórico. Salud y psicología. 44(1): 1-20.
Méndez, M. (2002). Burnout y salud mental. Rev. de psicología y salud. 3(1):3-7. Disponible en:
http://www.cca.org.mx/dds/cur/cep21/modulo_1/main0_35.htm
Mesa, E., Gálvez, A., calvo, MA., Vázquez, MD., Castilla, R. & Luque, A (2005). Valoración del riesgo psicosocial en las enfermeras de
nefrología de los hospitales de Sevilla. Revista de la Sociedad Española de Enfermería Nefrológica. 8(4): 16-22. Disponible en:
http://dx.doi.org/10.4321/S1139-13752005000400004
Nascimento, SCL., Carvalho, FM., Bonfim, TAS., Cirino, CAS., Ferreira, IS. (2006). Condiciones de trabajadores de la salud de médicos en
salvador Brasil. Rev. Assoc. Med. Bras. 52(2): 97-102. Disponible en: http://www.scielo. br/scielo. php? Script =sci_arttext&pid=S010442302006000 200019&lng=pt.
Rodríguez, J., (2010). Propuesta: programa integral de autocuidado dirigido a personal de enfermería. Enfermería en Costa Rica. 31(1): 3-7.
Trucco, M., Valenzuela, P., &Trucco, D. (1999). Estrés ocupacional en personal de salud. Revista médica de Chile. 27(12):9-15. Disponible
en: doi: 10.4067/S0034-988 71 999001200006
Usha, R., (2010). Estrés laboral en profesionales de la salud, en empleo, estrés y salud de buen día. Madrid, pirámide. Cap. 5. 93-108.
Vargas, D., (1997). Actitudes de enfermería del hospital general frente al paciente USP, Investigación del comportamiento. Métodos de
Investigación en Ciencias Sociales. Mc Graw Hill 4ta.Edición México.
976
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Propuesta de mejora y automatización de procesos, como estrategia para
facilitar la toma de decisiones de la Facultad de Contaduría y
Administración Xalapa
Mayra Minerva Méndez Anota MTE1. Nancy Araceli Olivares Ruiz MSI2. Alma Rosa Galindo Monfil MIS3.
Víctor Javier Báez Morales4
Resumen—Actualmente las instituciones de educación superior se ven inmersas en un ambiente digitalizado y es preciso
automatizar sus procesos con la finalidad de poder otorgar mejor atención a su comunidad, es por eso que en la Facultad
de Contaduría y Administración de la U.V. zona Xalapa, se ha diseñado e implementado el sistema de control de trabajos
recepcionales, que facilita la disponibilidad de información entre los departamentos involucrados, permitiendo de esta
manera agilizar la toma de decisiones.
Palabras clave—ambiente digital, sistema, toma de decisión, estrategia.
Introducción
La Facultad de Contaduría y Administración está muy interesada en automatizar sus procesos y aprovechar el
potencial de algunos de sus estudiantes de la Licenciatura en Sistemas Computacionales Administrativos, es por eso
que entre algunas de las propuestas para mejorar el servicio a los estudiantes, facilitar los procesos y la toma de
decisiones, se ha implementado el Sistema de Control del departamento de Centro de Apoyo a la Titulación,
denominado SCAT, el cual permita la fluidez y disponibilidad de la información entre los departamentos
involucrados en este proceso.
La automatización de procesos
Marco de Referencia
La Universidad Veracruzana como institución educativa de nivel superior comprometida con la sociedad, egresa
profesionistas titulados, para esto establece a través de su Ley Orgánica (capitulo 3, art. 94 que “…son graduados los
que hayan obtenido el título correspondiente”, apoyándose en las atribuciones que competen al secretario
académico, señalando que debe “Fomentar la titulación de egresados” (Ley orgánica. capitulo V, art. 41 fracción
XIV); además es importante señalar que en el Estatus de los alumnos 2008 se señalan los derechos y obligaciones de
los estudiantes, y para este articulo es importante hacer mención de los lineamiento que debe seguir un estudiante
para titularse.
El Estatutos 2008, señala que para titularse deben acreditar la experiencia recepcional, en capítulo I, al art. 80 y 81
indica los requisitos que debe reunir el alumno para cursar y acreditar esta experiencia educativa (E.E.), de los
articulas mencionados previamente se toman los siguientes fragmentos:
Artículo 80. Para cursar y acreditar la experiencia recepcional, el alumno debe:
I. Cumplir como mínimo con el 70% de los créditos del programa educativo. La Junta Académica determinará si
este porcentaje se incrementa, atendiendo el perfil profesional requerido;
III. Presentar ante el Secretario de la Facultad o titular de la entidad académica la solicitud y la documentación con
la cual se pretenda acreditar la experiencia recepcional
Artículo 81. Para las opciones de acreditación de la experiencia recepcional por trabajo escrito o práctico deberá
observarse lo siguiente:
IV. Es responsabilidad del académico designado programar y dar seguimiento a la experiencia recepcional;
V. Para realizar el trabajo escrito o práctico, el alumno contará con un asesor, que será nombrado por el Consejo
Técnico o por los coordinadores de Academia. El asesor podrá ser el mismo académico asignado a la experiencia
recepcional;
VII. La evaluación de la experiencia recepcional la realizará un jurado constituido por tres integrantes, nombrados
por el Director de la Facultad, …;
Para cumplir con este requisito la Facultad de Contaduría y Administración creo el departamento de trabajo
1
Mayra Minerva Méndez Anota MTE es Profesor de la Facultad de Contaduría y Administración, Universidad Veracruzana, zona
Xalapa. [email protected]
2
Nancy Araceli Olivares Ruiz MSI es Profesor de la Facultad de Contaduría y Administración, Universidad Veracruzana, zona
3
Alma Rosa Galingo Monfil MIS es Profesor de la Facultad de Contaduría y Administración, Universidad Veracruzana, zona
4
Javier Báez Contreras es alumno de la Licenciatura en Sistemas Computacionales Administrativos, Universidad
Veracruzana, zona Xalapa. [email protected]
977
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
recepcional, pero con el paso del tiempo se dio cuenta que requería crear además otra opción que le permitiera
aumentar el número de titulados, en razón del gran rezago que había, entonces surge el Centro de Apoyo a la
titulación (CAT) el cual tiene como objetivos: “Proporcionar una alternativa viable y expedita de titulación; Proveer
una metodología sólida y consistente para la elaboración de trabajos recepcionales”, y ofrece los siguientes
beneficios: “Asesoría en la selección del tema de investigación y elaboración de la agenda de trabajo. Disponer de
una guía metodológica que permita recopilar, organizar y analizar la información para el desarrollo del trabajo
recepcional. Asesoría personalizada para la realización del protocolo de investigación. Seguimiento del proceso de
elaboración del trabajo recepcional. Realización de trámites ante las autoridades correspondientes para el proceso de
titulación. Apoyo técnico para la presentación del examen profesional.” Este centro ha crecido mucho y actualmente
muchos estudiantes hacen uso de este servicio, por lo cual ahora es nuestro objeto de estudio, debido a que el sistema
de información que manejaban se volvió inapropiado, y aprovechando la tecnología que existe y el ambiente digital 5
que actualmente se vive, la automatización de procesos se utiliza como estrategia de mejora para le manejo de
información y toma de decisiones.
Justificación
Los fundamentos del SCAT(Sistema del Centro Apoyo a la Titulación), están basados en la Administración
cotidiana de control del departamento Centro de Apoyo a la Titulación (CAT) el cual por varios años registró en
hojas de cálculo (Excel) los datos de los alumnos, con los cuales daba seguimiento desde la inscripción hasta la
culminación de su trabajo recepcional, este seguimiento incluía: datos generales del alumno, elección de tema,
director y sinodales del trabajo recepcional, pagos que ellos realizan, horario de examen, lugar de examen, formas de
titulación (monografía, tesis, tesina)y numero de asesorados por docente principalmente; el registro de estos datos no
estaba en un solo archivo de Excel, si no en varios, lo cual provocaba que la búsqueda de datos, además de incomoda
(por tener que abrir varios archivos) fuera tardada, y complicaba dar el seguimiento personalizado a los candidatos a
la titulación, así como llevar el control del número de asesorados que tenía un sinodal académico, además al
momento de calendarizar los exámenes profesionales provocaba en algunas ocasiones cruce de horarios en el aula, es
decir, dos exámenes en el mismo salón a la misma hora o que los docentes tuvieran que estar en dos exámenes
profesionales a la misma hora. Por otro lado era difícil llevar el control del número de estudiantes que se asesoraban,
lo que provocaba que los profesores al tener exceso de asesorados, no los atendieran de manera adecuada, y el CAT
al no tener los mencionados datos a tiempo, debía tomar decisiones improvisadas y a veces erróneas, provocando
descontento entre los tesistas.
El CAT ha superado las expectativas iniciales, cada día tiene más demanda, por tal motivo se hace necesaria la
búsqueda de una herramienta tecnológica que pueda ayudar a manejar el cúmulo actual de información, dé la
posibilidad de cruzarla con el sistema tradicional para evitar sobrecargas de trabajo, mala asignación de aulas,
asesores y sinodales; por otra parte se tendrá de forma ágil el grado de avance de cada uno de los inscritos para tomar
las acciones correspondientes en caso de algún atraso, permitir el intercambio de de información entre el CAT, el
CTR, jefes de carrera y secretarias, y finalmente facilitar la emisión de reportes correspondientes.
Desarrollo de la estrategia
Considerando lo anterior e intentando aprovechar el potencial de los estudiantes de la Licenciatura en Sistemas
Computacionales Administrativos, y promoviendo la práctica profesional, se propone el desarrollo de un Sistema de
Información que permita que las coordinaciones participantes en el proceso de titulación cuenten con información a
tiempo que les facilite la toma de decisiones, evitando los problemas mencionados en párrafos anteriores, a través del
control y organización de la información.
Este sistema tiene como objetivo: Proveer información estadística que facilitara la toma de decisiones a:
coordinadores de departamentos involucrados, directivos de la facultad, secretarias y a entidades externas
certificadoras, además de permitir la aplicación de conocimientos de los jóvenes de la Licenciatura en Sistemas
Computacionales Administrativos.
Acerca del Sistema
Con el SCAT se lleva el control por periodo escolar, sobre los estudiantes en proceso de titulación, numero
titulados, número de asesorados por docente, el número avances entregados, control de pagos realizados, salones y
horarios disponibles, esta validado las políticas que tiene trabajo Recepcional, acerca de fechas de entrega, numero
5
Lo que debemos entender como ambiente digital es el hecho de que actualmente se hace uso de los recursos
tecnológicos tales como: equipo de computo, red de computadoras, software disponible el cual en las instituciones
educativas no solamente se enfoca al proceso de enseñanza-aprendizaje, sino también a aquellas tareas
administrativas que se llevan a cabo a través de los sistemas automatizados.
978
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
de asesorados por docente, salones y horarios disponibles y cuerpos académicos, la figura 1 muestra una pantalla del
sistema, en la cual se puede ver los datos que pueden manipularse.
Figura 1. Pantalla de edición de parámetros del sistema.
El SCAT maneja tres sesiones de usuarios: Administrador, Jefes de Carrera y Secretaria, es necesario hacer un
logeo. El Administrador: tiene el control total de los datos, es decir, registro, edición y eliminación (tales como:
estudiantes, asignación de sinodales, asignación de horarios y salones, pagos, emisión de reportes, entre otros), véase
figura 2; Jefes de Carrera: Solo pueden registrar a los sinodales por estudiantes y consultar el numero de asesorados
por profesor; Secretarias: Solo pueden consultar salones y horarios disponibles para examen profesional.
El SCAT muestra reportes acerca de: alumnos, maestros, deudores, relación de exámenes por periodo. Además
administrar usuarios, licenciaturas, grupos, cuotas, salones; además permite que al departamento CTR consultar y
editar sinodales.
Con este sistema es posible compartir la información con los diferentes departamentos, sin modificar el sistema
tradicional; tener la información disponible es importante porque permite tomar decisiones más acertadas, además de
generar las estadísticas correspondientes para el proceso de certificación al cual se somete la facultad para el
organismo CACECA, ANFECA, por mencionar algunos.
Conclusiones
Después de realizar una prueba piloto, la cual se llevó a cabo a la par con el control que tenían a través de las
hojas de cálculo, surgieron adecuaciones que solicitó el departamento una vez realizados esos cambios importantes,
se implementó el SCAT y actualmente se encuentra funcionando e interactuando con el sistema del Trabajo
Recepcional, proporcionando a la coordinadora del CAT un apoyo de vital importancia debido a que realmente ha
logrado mejorar el control sobre la gran cantidad de estudiantes que están inscritos en este medio de titulación, y
sobre el número de asesorías que da un docente, además de que con la generación de reportes automáticos, han
podido ahorrar tiempo, ya que solo deben ocuparse de tener capturada la información, pedir el periodo o matricula,
dependiendo del reporte que quieran generar y ya no tienen que estar abriendo tantos archivos, copiando y pegando
información, sobre todo que se tiene la información disponible en todos los departamentos en tiempo y forma,
evitando retrasos.
Por todo lo anterior y de acuerdo a los comentarios hechos por la encargada del CAT, obtener información es más
eficiente, es decir hay disponibilidad de la información y permite generar reportes estadísticos; además hay una gran
satisfacción por parte de los jóvenes desarrolladores, quienes lograron aplicar sus conocimientos en un proyecto real,
además también impacta de manera directa a la facultad, ya que permitió por un lado reforzar la formación integral
de los estudiantes y la vinculación con los docentes, por otro lado automatizar un proceso que estaba generando
problemas que impactan a la comunidad de la facultad en general.
979
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Este trabajo pareciera que sólo beneficia al coordinador del CAT, jefes de carrera y secretarias, pero la verdad es
que también beneficia al tesista, ya que evita que pierda tiempo y se sienta más seguro del control de sus pagos y
reportes que entrega.
El inconveniente en el sistema que se implementó es que al no existe un vinculo directo con las con la base de
datos institucional y por tanto se tiene que realizar nuevamente la captura de la plantilla de docentes y estudiantes
que forman parte la facultad.
Referencias
Ley Orgánica, Universidad Veracruzana. Consultado en Julio, 11, 2013 en http://www.uv.mx/legislacion/files/2012/12/Ley-Organica.pdf
Estatuto de los alumnos 2008, Universidad Veracruzana. Consultado en Julio, 11, 2013 en
http://www.uv.mx/universidad/doctosofi/leguni/estatutos/documents/estatutodelosalumnos2008.pdf
Centro de Apoyo a la Titulación, Facultad de Contaduría y Administración. Consultado en Julio, 11, 2013 en http://www.uv.mx/fca/servicios/cat/
Notas Biográficas
La MSI. Nancy Araceli Olivares Ruiz es Licenciada en Sistemas Computacionales Administrativos, egresada de la Universidad
Veracruzana en la Facultad de Contaduría y Administración, Grado de Maestra en Administración de Empresas por la Jones International
University en Denver, Colorado (modalidad virtual) y grado de Maestra en Sistemas de Información por la Fundación Arturo Rosenblueth de
México, D.F. Experiencia Profesional: Analista en la Contraloría General del Estado, Coordinadora de Educación Continua en la Facultad de
Contaduría y Administración y actualmente Administradora del Laboratorio de la Licenciatura en Sistemas Computacionales Administrativos y
Coordinadora Regional de Maratones de Conocimiento de la zona VI Sur de ANFECA. Experiencia Académica: materias de sistemas de
información y administración de tecnologías de información.
La MTE. Mayra Minerva Méndez Anota es Licenciada en Sistemas Computacionales Administrativos, egresada de la Universidad
Veracruzana en la Facultad de Contaduría y Administración, Grado de Maestra en Tecnología Educativa por la Universidad Atenas Veracruzana,
Profesor de Tiempo Completo en la Facultad y Coordinadora del Centro de Desarrollo y Producción Tecnológica, con áreas de interés en base de
datos, sistemas distribuidos, sistemas de gestión basados en la Web y desarrollo de aplicaciones móviles.
La MIS. Alma Rosa Galindo Monfil es Licenciada en Informática, egresada de la Universidad Veracruzana en la Facultad de Estadistica e
Informática, Grado de Maestra en Ingeniería de Software por la Universidad Veracruzana. Experiencia Profesional: actualmente Administradora
del Centro de Cómputo de la Licenciatura en Sistemas Computacionales Administrativos. Experiencia Académica: materias de sistemas de
información.
Javier Baez Contreras es estudiante de la Lic. En Sistemas Computacionales Administrativos por parte de la Universidad Veracruzana, es
miembro del Centro de Desarrollo y Producción Tecnológico (CDPT) de la Facultad de Contaduría y Administración, campus Xalapa; Diseño,
programó y desarrollo el Sistema para el CAT. Sus áreas de interés son: diseño y desarrollo de aplicaciones web, diseño y desarrollo de
aplicaciones móviles bajo plataforma Android.
980
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Diseño, construcción y evaluación de un Reactor Anaerobio de Flujo
Ascendente con Cáscara de Coco (RAFACC) a nivel experimental en la
planta de tratamiento ubicada en la Villa Macultepec, en Villahermosa,
Tabasco, México
Noemí Méndez de los Santos MI1, Ing. Diana Raquel Aguilar Torres2, IC Carlos Rodríguez Jiménez3
Resumen—Durante ésta investigación, se diseñó un prototipo denominado Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente con
Cáscara de Coco (RAFACC) a nivel experimental; se fabricó con concreto de alta resistencia (fć=300kg/cm2), es de forma
tubular, posee un fondo plano con pendiente pronunciada (35º) para la expulsión de los lodos y utiliza como medio
filtrante la fibra desmenuzada de cáscaras de coco seco quien ha demostrado ser químicamente inerte, y con alta
adherencia de microorganismos, además de ser resistentes y livianas. Se instaló en una planta de tratamiento de la Villa
Macultepec en la ciudad de Villahermosa, Tabasco, México para simular condiciones de trabajo reales. Logrando obtener,
al momento de la estabilización, una reducción en los parámetros de la DBO5, DQO, SST, SSe, Fósforo Total y Nitrógeno
cumpliendo con los límites máximos permisibles por la NOM-001-SEMARNAT-1996. Obteniendo tiempos de retención
hidráulica (12horas) con los mismos niveles de saneamiento, a base de lagunas artificiales.
Palabras clave— Reactor anaerobio, fibra cáscara de coco, agua residual, tratamiento biológico
Introducción
A pesar de que el agua es esencial para la vida, actualmente millones de personas en el mundo se enfrentan
diariamente a la escasez de agua y a la lucha para conseguir agua no contaminada para satisfacer sus necesidades
básicas. Se estima que si el abastecimiento de agua y el saneamiento básico fueran ampliados a aquellos que hasta el
día de hoy no conocen estos servicios, la carga de las diarreas infecciosas se reduciría en un 17% anual (UNESCO,
2003).
Las tecnologías sostenibles para el tratamiento del agua residual se basan en procedimientos naturales de
depuración que no requieran de aditivos químicos y aprovechen las condiciones climáticas de la zona, que eliminen
las sustancias contaminantes en el agua usando vegetación acuática, el suelo, materiales locales o microorganismos,
y que además resulten económicas en la inversión inicial y mantenimiento del sistema (Morató, Pires y Subirana,
2009). Los progresos logrados en el campo de la digestión anaerobia durante la última década, han logrado que esta
vía de tratamiento y aprovechamiento de desechos orgánicos sea en la actualidad una opción, muchas veces superior,
a los tratamientos aerobios convencionales (Speece, 1983). El avance ha sido posible gracias a las aportaciones de
una serie de investigadores, tanto en el campo de la fisiología y bioquímica de las bacterias anaerobias, como en la
concepción y el desarrollo de nuevos reactores. El número de plantas para el tratamiento de efluentes industriales por
vía anaerobia, se incrementa rápidamente en Europa (Hulshoff y Lettinga, 1986).
En el estado de Tabasco, se estima que solo existen entre 15 y 20 plantas que utilizan reactores anaerobios en el
tratamiento biológico de sus aguas residuales, esta tecnología está siendo aprovechada únicamente por los
particulares en nuevos fraccionamientos; ya que proporciona una solución eficiente con menor área de construcción,
comparado con otros tratamientos biológicos. Sin embargo llegar a utilizar las cáscaras de coco como medio de
soporte en reactores reales, será el logro más ambicioso de ésta investigación, pues algunos argumentan
erróneamente que por sus características orgánicas, el uso de éstas resultará en mayores costos de mantenimiento y
sustitución del medio.
Descripción del método
En toda investigación se debe de proteger el valor tecnológico del trabajo desarrollado, es por eso que en este
documento se ofrece un resumen del método adoptado.
1 MI Noemí Méndez de los Santos, Maestra investigadora de tiempo completo, en el Instituto Tecnológico de Villahermosa.
[email protected]
2 Ing. Diana Raquel Aguilar Torres, Egresada de Ingeniería Civil, en el Instituto Tecnológico de Villahermosa.
[email protected]
3 IC Carlos Rodríguez Jiménez, Profesor de la Carrera de Ingeniería civil, en el Instituto Tecnológico de Villahermosa.
[email protected]
981
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Elección de la cáscara de coco como medio de soporte
Se eligió la fibra de cáscara de coco en estado seco, ya que investigaciones anteriores destacan la efectividad de
este material como medio filtrante comparándolo con otros dos medios evaluados; Torres, Rodríguez y Uribe (2003)
señalan que la cáscara de coco permitió alcanzar los mejores resultados de remoción de la DQO y SST (70 y 90%
respectivamente) en la filtración de aguas residuales del proceso de extracción de almidón de yuca.
Adicionalmente, ofrece muchas ventajas al ser utilizada como medio de soporte: amplia superficie específica que
favorece la adherencia de microorganismos; es químicamente inerte por su origen vegetal, bajo peso específico que
permite utilizar estructuras de contención sencillas; vida útil prolongada y bajo costo por metro cúbico ya que al ser
un desecho, actualmente no tiene un valor adquisitivo por ello solamente se consideran los costos del traslado (flete)
lo que reduce notablemente la inversión inicial total del sistema de tratamiento. Se consideraron todas las bondades
de este material para ser utilizado en el tratamiento biológico de aguas residuales municipales de una planta de
tratamiento real.
Recolección del material para su estudio
La recolección de las cáscaras se realizó en el rancho llamado “Bisal”, localizado en la Villa Macultepec. Se
recogieron los cocos del suelo, y utilizando un hacha se procedió a partirlos para extraer la copra (la técnica para
abrir los cocos debe ser de un solo golpe, para facilitar el proceso y evitar que la copra se despedace).
Una vez partido el coco, se dejó escurrir. Luego, utilizando un “saca-coco” (herramienta diseñada por los
copreros para facilitar la extracción de la pulpa), se retiró la carne del coco y se recolectó en un costal, el cual fue
entregado posteriormente al dueño del terreno.
Aplicación de pruebas de laboratorio
Obtención del peso secado al natural y secado en horno.- Se eligieron aleatoriamente, 20 muestras de cáscara de
coco para determinar el peso, porcentaje de humedad y grado de absorción de cada una. Utilizando un plumón negro
de tinta permanente, se numeraron del 1 al 20 las muestras que fueron elegidas al azar, para identificarlas
correctamente y tener un mayor control sobre ellas.
Determinación del contenido de humedad.- Para calcular el porcentaje de humedad perdida durante todo el
experimento en cada muestra de cáscara coco, se consideró el lapso comprendido entre el pesaje inicial (en su estado
natural), y el peso obtenido después de 24 horas dentro del horno.
Obtención del peso totalmente saturado y superficialmente seco.- Para determinar el peso totalmente empapado
de las cáscaras de coco, fue necesario sumergirlas en agua por un periodo de varias horas, para lo cual se utilizó una
de las piletas de concreto que se encuentran dentro del laboratorio del ITVH (estas piletas se utilizan para curar
cilindros y otros experimentos de concreto).
Determinación del Porcentaje de absorción.- La capacidad de absorción de la cáscara de coco se determinó
sumergiendo las muestras en agua durante (por lo menos) 72 horas, luego se sacaron y se pesaron en estado saturado
superficialmente seco (SSS); obtenida esta condición, inmediatamente después se secaron las muestras en un horno y
la diferencia de pesos, expresado como un porcentaje de peso de la muestra seca, es la capacidad de absorción.
Diseño y construcción del RAFACC
Innovaciones al diseño del reactor.- Se proyectó un tanque de forma circular, para evitar zonas muertas (que se
presentan frecuentemente en las esquinas de los tanques cuadrados) y la recirculación dentro del RAFACC.
Para la extracción de los lodos generados por la acción de los microorganismos, se ideó un fondo para el reactor en
forma de losa diagonal, con una pendiente pronunciada de aproximadamente 30°, en la parte superior se localiza la
entrada del influente; y la tubería de extracción de los lodos se colocó en el nivel más bajo de la pendiente.
Cambiando así los modelos tradicionales que plantean un fondo de forma cónica.
La zona empacada está constituida por: la losa perforada inferior que libera de atascos la tubería del influente,
está diseñada para resistir el peso del material de soporte y sostener la tubería de calefacción. El filtro y soporte de
cáscara de coco es el elemento principal para la depuración biológica del agua residual, se encuentra rodeado por la
tubería de cobre y está confinado entre las dos losas perforadas de concreto, representa el 70% de la altura efectiva
del reactor. Por último, la losa perforada superior delimita la altura del medio de soporte (de fibra de cáscara de
coco) y evita que el material se suspenda dentro del tanque.
Control de la temperatura interior del biorreactor.- Para mantener una temperatura adecuada del agua en
tratamiento, se optó por incorporar una tubería de cobre en forma de serpentín, colocada dentro de las dos losas
perforadas, la cual se alimentó con agua caliente que previamente pasaba por un calentador de depósito (a base de
gas). Ésta agua estuvo circulando durante todo el experimento. Es importante mencionar que el agua que circula por
el serpentín puede calentarse con energía solar o por cualquier otro método. (Figura 1)
982
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Figura 1. Diseño innovador del RAFACC. Solicitud de patente ante el IMPI (MX/a/2011/008623)
Construcción del RAFACC.- Elaboración de la base del reactor: Para fabricar la cimbra de la base del reactor se
utilizó madera de desecho, para la losa del fondo (por donde escurrirían los lodos) se tomó una placa de madera,
sobre la cual se trazó la circunferencia de la pared externa del tanque (tubo-cimbra de 40 cm). Una vez lista la
cimbra, para el vaciado (colado) de la base se preparó una mezcla de concreto con una resistencia a la compresión de
fć=300 Kg/cm2, por último se colocó la cimbra interior sobre el concreto vertido, teniendo cuidado dejar un espesor
de pared uniforme. Se utilizó un block para dar mayor peso a cimbra superior y poder mantenerla en su lugar. La
base se dejó fraguar durante dos días.
Armado, cimbrado y colado de las paredes del tanque.- Se armó y cimbró las paredes del RAFACC y luego se
preparó el concreto para alcanzar un fć = 300 kg/cm2, con una consistencia bastante fluida para que pudiese bajar
hasta el fondo de la cimbra. Utilizando una cubeta pequeña se vació el concreto dentro del encofrado.
Descimbrado y curado del RAFACC.- El proceso de descimbrado se inició llenando el tanque con agua para
empapar el cartón, se esperó por espacio de 10 minutos para después desalojar el agua del reactor, y luego con un
báculo de cobre se desprendieron y sacaron los pedazos de la cimbra interna del tanque. Con una manguera y
abundante agua, se humedeció toda la cimbra externa para poder removerla manualmente, de esta forma que se
desenrolló y desprendió en su totalidad.
Instalación de dispositivos de control, válvulas y tuberías.- Manómetro: Utilizando un arco con segueta se cortó
la tubería de cobre excedente a la medida requerida; para lograr la correcta unión entre las piezas de cobre se lijó el
exterior de la tubería y el interior del conector hembra, antes de soldarlas. Por último se encintó la rosca exterior del
manómetro y se situó en la reducción galvanizada.
Efluente.- Se cortó el excedente del tubo de PVC que fue colocado anteriormente en el reactor. Después se
encintó la conexión externa de la llave de nariz, y se enroscó al conector ejerciendo presión sobre ambas piezas para
apretar la unión.
Purga de lodos.- Se cortó el excedente de tubería, en seguida se lijó el tubo y el interior de la válvula de paso, se
aplicó pegamento especial para PVC y se dejó secar por unos minutos.
Influente.- Para instalar una manguera de nivel al tanque, primero se avellanó y lijó el tubo de cobre flexible de
¼” y luego se soldó a una reducción de ½” a ¼”.
Termómetro.- Por último se encintó con teflón la rosca del termómetro y se introdujo en el conector ejerciendo
presión sobre ambas piezas para apretar la unión.
Construcción y aplicación del sistema de calefacción.- El proceso de calefacción interna del reactor se compone
de: un tanque metálico de 200 litros que actúa como cisterna para reciclar el agua del sistema; una válvula de
retención (o válvula check) la cual está sumergida cerca del fondo de la cisterna y se colocó al comienzo de la tubería
de succión para mantener cebado el tubo.
La bomba eléctrica succiona e impulsa el agua; el líquido sube por el tubo de traslado y cae dentro del tinaco;
una válvula de esfera en la salida del tinaco controla la caída del líquido; el agua (que sale del tinaco) viaja por el
983
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
bajante principal de PVC hasta llegar al boiler donde es calentada, en este punto es posible regular la temperatura del
sistema manipulando el termostato del boiler. (Figura 2)
Figura 2. RAFACC, instalado en la planta de tratamiento de Villa Macultepec en Villahermosa, Tabasco
Resultados
Tabulación de los resultados (del análisis fisicoquímico) obtenidos en laboratorio
Con base en el informe de resultados del análisis fisicoquímico a tres descargas de agua residual, que fue
realizado mensualmente por el Laboratorio de Calidad del Agua del Estado de Tabasco y el Laboratorio de Química
del Medio e Industrial, S.A. de C.V., se tabularon los resultados de los parámetros más significativos, para
analizarlos y poder comparar el comportamiento del tratamiento biológico experimental en el RAFACC con respecto
del tratamiento control. ver Tabla 1
TF
1
I
Parámetro
Demanda
bioquímica
de oxígeno
(DBO5)
mg/L
Demanda
química de
oxígeno
(DQO)
mg/L
Sólidos
suspendidos
totales
(SST) mg/L
Nitrógeno
amoniacal
(NH3) mg/L
Coliformes
Fecales
NMP/100
ml
Coliformes
Totales
NMP/100
ml
03/11/2010
TB
2
3
RA
LA
TF
1
I
05/04/2011
TB
2
3
RA
LA
Fechas de los muestreos
27/04/2011
TF
TB
1
2
3
I
RA
LA
TF
1
I
19/05/2011
TB
2
3
RA
LA
TF
1
I
03/06/2011
TB
2
3
RA
LA
60
92.66
12.4
60
14.8
12.4
212.43
16.1
12.4
364.86
40.6
20.01
364.86
85.54
27.61
530
234.11
48.58
530
140.03
48.58
661.95
120.88
48.58
793.9
190.48
48.58
793.9
144.15
48.58
88
32
32
88
24
32
88
8.6
32
1559
16
32
1559
17
32
19.88
22.79
6.35
19.88
45.4
6.35
19.88
46.86
6.35
19.88
46.62
6.35
19.88
46.62
6.35
240000
160000
240000
240000
160000
240000
240000
92000
240000
500000
240000
500000
500000
240000
500000
160000
160000
160000
160000
54000
160000
160000
54000
160000
500000
240000
500000
500000
240000
500000
1 y 3 P.T.A.R.Macultepec
2 Experimental
TF = Tratamiento Físico
TB = Tratamiento Biológico
I = Influente
RA = Reactor Anaerobio
LA = Lagunas Artificiales
Tabla 1. Resultados obtenidos en los muestreos
984
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Eficiencias obtenidas por parámetro. (Figura 3)
Figura 3. Gráfica de porcentajes de remoción de contaminantes con el RAFACC
Conclusiones y recomendaciones
Conclusiones del trabajo experimental
Las conclusiones obtenidas de un tratamiento biológico de aguas residuales municipales con un biorreactor
experimental anaerobio de flujo ascendente con medio de soporte de cáscara de coco y calefacción interna, pueden
concretarse en que:
Para el medio de soporte experimental, se eligió la fibra de cáscara de coco en estado seco. Sus principales
características son: amplia superficie específica que favorece la adherencia y proliferación de microorganismos; por
su origen vegetal es químicamente inerte y de bajo peso específico lo que permite construir estructuras livianas; su
vida útil es prolongada y actualmente no tiene valor adquisitivo, por ello solamente se consideran los costos del
traslado. Estas características físicas de la fibra de cáscara de coco, favorecen el proceso de tratamiento de las aguas
residuales, cuando se utiliza como medio de soporte biológico en un Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente.
Se creó un reactor anaerobio innovador, que resultó eficiente en la remoción de los contaminantes básicos
encontrados las aguas residuales; y de acuerdo con los resultados del análisis fisicoquímico realizado en dos
laboratorios certificados, el efluente tratado cumplió ampliamente con las exigencias de calidad de la Comisión
Nacional del Agua y con los requerimientos de la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-1996. Por lo
anterior se solicitó a la Dirección General de Educación Superior realizar los trámites de solicitud de patente del
reactor, ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Intelectual.
Durante los meses de intenso calor, el tratamiento primario (clarificador) de la planta municipal proporcionaba
un efluente de muy mala calidad, la concentración de sólidos suspendidos era excesiva para poder aplicar un
tratamiento secundario; sin embargo las fibras de cáscara de coco efectuaron un proceso de filtración logrando
eficiencias entre 63-98% en la reducción de sólidos suspendidos totales.
El afluente secundario sometido a una depuración biológica en un RAFACC logró reducciones de la DBO 5
(Demanda Bioquímica de Oxigeno a los 5 días) entre 75% y 89%; también se consiguió una remoción del 80% de la
DQO (Demanda Química de Oxigeno). Estas eficiencias se garantizan únicamente bajo las siguientes condiciones de
trabajo: Tiempos de Retención Hidráulicos no menores a 5 horas y proporcionando una temperatura promedio de
36°C al interior del tanque.
Con la aplicación del sistema de calefacción, a partir del tercer mes de actividad se incrementó la biomasa sobre
985
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
la fibra, haciendo más efectiva la desinfección. Bajo las condiciones de trabajo de este experimento la capacidad
depuradora de la fibra de coco será de 10 a 12 meses, se recomienda mejorar la calidad del influente para extender la
vida útil del medio de soporte hasta un período de 24 meses; considerando que el tiempo de retención óptimo para el
RAFACC es de 6 a 8 horas.
Adicionalmente de acuerdo con los resultados del laboratorio en todos los muestreos se registró un efluente del
RAFACC rico en nitrógeno amoniacal, producto de la correcta transformación y degradación de la materia orgánica
disuelta bajo la acción de microorganismos anaerobios. También se logró eliminar el 60% de los Coliformes Totales
y una reducción del número de Coliformes de origen intestinal de hasta 66%. Mientras que los humedales (con TRH
de 3 días), no influyeron sobre estos parámetros.
Recomendaciones
Utilizar la fibra de la cáscara de coco como medio de soporte, en reemplazo de los materiales pétreos
tradicionales, resulta técnica y económicamente factible. Ya que las eficiencias de remoción de contaminantes fueron
mejores (en la mayoría de los casos) a las obtenidas por otras investigaciones, en las que también se estudiaron
métodos de depuración similares.
Cuando se aprovecha la fibra de cáscara de coco como medio de soporte en los reactores anaerobios a escala
real, se disminuyen los costos de inversión inicial (derivados de la compra y acarreo de filtros) entre 30% y 50%,
dependiendo del caudal y el tipo de agua residual a tratar.
Resulta relevante, dar importancia a la reducción de los costos de construir un RAFACC a escala real, operarlo y
darle mantenimiento a mediano y largo plazo. Pero se debe dar la máxima prioridad a atender los problemas de
bloqueo del influente, calentamiento del agua en tratamiento y la vida útil de la fibra de la cáscara de coco, para
asegurar un efluente que cumpla con los estándares de calidad del agua.
Este proyecto tiene como finalidad, promover a los RAFACC´S como un proceso altamente eficiente para el
tratamiento biológico de las aguas residuales; para ser considerados por los organismos gubernamentales en el diseño
y construcción de nuevas plantas de tratamiento.
Literatura citada
Hulshoff Pol L. y Lettinga G., “New technologies for anaerobic waste water treatment” en Anaerobic treatment in tropical countries, postconference international seminar IAWPRC Sao Paulo Brazil, 1986.
Morató Jordi, Pires Alex y Subirana Anna, “Crisis del Agua”, Capítulo 1 del Manual de tecnologías sostenibles en tratamiento de aguas elaborado
por la Red ALFA TECSPAR (Tecnologías Sostenibles para la Potabilización y el Tratamiento de Aguas Residuales), 2009. ISBN: 978-958-445307-5
Speece R.E., “Biotechnology for anaerobic waste trearment” (Biotecnología para el tratamiento anaeróbico de residuos) Env. Sci & Technol., Vol
17, 1983.
Torres Patricia, Rodríguez Jenny A., Uribe Iris E., “Tratamiento de aguas residuales del proceso de extracción de almidón de yuca en filtro
anaerobio: influencia del medio de soporte”; Universidad del Valle. Colombia, 2003.
UNESCO (Las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura), “Water for People Water for life” (Agua para todos, agua para la
Vida) - The United Nations World Water Development Report, 2003. [En línea], www.unesco.org/water/wwap
Bibliografía
Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-1996, “Límites Máximos Permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en
aguas y bienes nacionales”. Expedida por: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Publicada en el D.O.F. el 23-abril-2003).
Notas Biográficas
La Mipa. Noemí Méndez de los Santos. Es profesora investigadora del Instituto Tecnológico de Villahermosa en Tabasco. Es ingeniera civil
y maestra en ingeniería y protección ambiental, obteniendo en el posgrado el mejor promedio de su generación y el grado con mención honorífica.
Cuenta con cuatro solicitudes de patente ante el IMPI (Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial). Ha sido asesora de proyectos innovadores
que han ganado a nivel nacional desde 2004 y han representado a México en el mundial de ciencias 2011 en Bratislava Eslovaquia, en 2012 gana
la acreditación internacional en Asunción Paraguay y representará a México en el mundial de ciencias en Abu Dhabi Emiratos Arabes Unidos en
2013. Es la Directora de la tesis de licenciatura que gana el segundo lugar a nivel nacional en el área de hidráulica otorgado por la Asociación
Mexicana de Hidráulica. En noviembre de 2013 representará a Tabasco en la Expociencias Nacional. Le ha publicado artículos la Universidad de
Girona, en un libro la Universidad de Málaga y regularmente publica en la revista Kuxulkab. Es conferencista a nivel nacional e internacional. En
2012 presenta una conferencia magistral en Cochabamba Bolivia en un Congreso Internacional de Ingeniería Civil.
La Ing. Diana Raquel Aguilar Torres. Es egresada del Instituto Tecnológico de Villahermosa, siendo autora de un proyecto en análisis
ambiental que representó a México en el mundial de ciencias en Bratislava Eslovaquia en 2011 y es autora de la tesis premiada por la Asociación
Mexicana de Hidráulica con el segundo lugar en el 2013. Cuenta con una solicitud de patente ante el IMPI (Instituto Mexicano de la Propiedad
Industrial).
El Ing. Carlos Rodríguez Jiménez. Es ingeniero civil y candidato a maestro en valuación, profesor de carrera del Instituto Tecnológico de
Villahermosa en Tabasco. Cuenta con tres solicitudes de patente ante el IMPI (Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial). Ha sido asesor de
proyectos a nivel superior que han representado a México en el mundial de ciencias 2011 en Bratislava Eslovaquia, en 2012 gana la acreditación
nacional en Puebla México y representará a México en el mundial de ciencias en Abu Dhabi Emiratos Arabes Unidos en 2013. Este mismo año
acredita con dos proyectos a Salamanca España en diciembre de 2013 y Brasil en 2014. Regularmente publica en la revista Kuxulkab.
986
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
El EPS de reuso, aplicado en una vivienda de interés social (SIPPAA
sistema prefabricado de paneles amigables con el ambiente)
Noemí Méndez de los Santos MI1, Luis Miguel Ramón Paz2,
IC Carlos Rodríguez Jiménez3 y IE Antonio Alvarado Jaramillo4
Resumen—Esta investigación se realiza en el Instituto Tecnológico de Villahermosa en el estado de Tabasco, la tecnología
que se ha implementado utiliza materiales de EPS de reúso aplicado a la industria de la construcción, en la fabricación de
paneles SIPPAA (Sistema Prefabricado de Paneles Amigables con el Ambiente), aprovechando la forma de los platos y las
características que este posee debido a su propósito original, Todo el proceso de producción de este sistema es muy corto,
por lo tanto es factible para la producción en gran volumen. Este proyecto es innovador y se justifica por la situación
actual con respecto al déficit de vivienda en este estado y en el país, cuyos índices son muy altos según dependencias
gubernamentales. Con este sistema se garantiza un gran ahorro en tiempos de ejecución y un 25% + 5% del costo total de
la obra.
Palabras clave—EPS de reuso, panel prefabricado, valorización de un residuo, vivienda social.
Introducción
Año con año se producen en el mundo más de catorce millones de toneladas de EPS (poliestireno expandido,
conocido como unicel), (Betanzos, 2010). En este proceso se involucra el uso de grandes cantidades de compuestos
cancerígenos como el benceno, y otros de los cuales se sospecha puedan serlo, como el estireno y el 1,3-butadieno.
Si es quemado al aire libre, se libera una vez más estireno e hidrocarburos tóxicos, generándose cloruro de hidrógeno
y dioxinas. Aunque técnicamente puede ser reciclado, no resulta viable debido a sus escasas tasas de recuperación,
(Unicel, 2012), siendo un reto en la actualidad para los países que lo consumen. Por otro lado, sus propiedades
aislantes, térmicas, acústicas y de ligereza posicionan el EPS como la mejor opción para los sistemas prefabricados,
ofreciendo una enorme reducción de tiempo y costos al edificar estructuras y solucionando así la gran demanda de
viviendas que existe actualmente.
Por ello, se diseñó un sistema prefabricado innovador de paneles para muros y losas amigables con el ambiente
denominado SIPPAA para la industria de la construcción, elaborado con EPS de reuso que cumple con las
resistencias que exige la norma NMX-C-405-1997-ONNCCE, desarrollada con una tecnología efectiva y adecuada.
Hasta ahora se ha logrado en un 85% construir un prototipo escala 1:1 en el Instituto Tecnológico de Villahermosa,
analizando el costo del SIPPAA contra el sistema tradicional, además de que fue aplicado el panel para muro en el
inmueble de una familia en el estado de Tabasco, con gran éxito.
Para finalizar, al reutilizar el EPS, nos ha permitido demostrar que se le puede otorgar un valor agregado para el
que fue creado originalmente.
Antecedentes
Mezclas de residuos de poliestireno expandido (EPS) conglomerados con yeso de escayola para su uso en
construcción.
Han logrado ofrecer un grupo de 8 propuestas concretas para el reciclaje de poliestireno expandido (EPS) que
consiste en mezclar yeso y agua para construir pastas que contienen residuos de EPS. Los ensayos que reportaron
son para aplicación en placa constructiva: como carga máxima a la flexión, resistencia al impacto, absorción de
agua por inmersión, reacción al fuego, y determinaron su masa por unidad de superficie. De todas las pruebas que
ya realizaron les permite señalar que con las pastas con residuos de EPS se pueden fabricar placas y paneles con
algunas ventajas en relación a los existentes a lo que se le suma el beneficio medioambiental de reciclaje de EPS.
(González y Macia, 2008)
Un material no tradicional usado de manera tradicional
Afirman que el EPS es un material remplazante adecuado de los agregados pétreos de hormigones comunes,
debido a que los elementos constructivos que obtuvieron tienen un bajo peso específico, suficiente resistencia,
excelente aislación térmica, buena adherencia con revoques tradicionales, bajo costo y cualidades ecológicas; otros
1
MI Noemí Méndez de los Santos, Maestra investigadora de tiempo completo, en el Instituto Tecnológico de Villahermosa.
[email protected]
2
Luis Miguel Ramón Paz, Estudiante de Ingeniería Civil, en el Instituto Tecnológico de Villahermosa. [email protected]
3
IC Carlos Rodríguez Jiménez, Profesor de la Carrera de Ingeniería civil, en el Instituto Tecnológico de Villahermosa.
[email protected]
4
IE Antonio Alvarado Jaramillo, Profesor de tiempo completo del Instituto Tecnológico de Villahermosa.
987
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
de los beneficios que encontraron es que el proceso les resulta muy económico, pues ya que este material no necesita
estar limpio, puede contener, tierra, arenillas, sin afectar esto sus propiedades, se dice que por la simplicidad del
proceso, permite que grupos de personas sin conocimientos especiales sobre el tema de los plásticos, organicen la
recolección, hagan la trituración y fabriquen los elementos constructivos. (Colacelli y Costilla, 2009).
Fabricación y evaluación de paneles aplicables a la industria de la construcción a partir del reciclaje de
envases multicapa (tetra brik)
El trabajo que desarrollaron en el Instituto Tecnológico de Chetumal, en Quintana Roo, México, contribuye a
los esfuerzos por mejorar la gestión integral de los Residuos Sólidos Urbanos, y qué hacer con ellos. Lograron
replicar la tecnología necesaria para la fabricación de un panel con características que lo hacen aplicable a la
construcción como una alternativa al panel de yeso con el que se construyen muros y plafones falsos. Otra potencial
aplicación es en la industria de mueblería pues presenta características físicas y de mecanizado muy similares a otros
materiales conglomerados existentes. Los resultados que obtuvieron denotan sus potenciales impactos positivos en
los ámbitos económico, social y ecológico. (Domínguez y Guemez, 2011)
Uso de lodos provenientes de la industria papelera en la elaboración de paneles prefabricados para la
construcción
Este trabajo consistió en la elaboración de paneles prefabricados como elementos no estructurales para la
construcción, a partir del aprovechamiento de los lodos residuales del tratamiento de las aguas servidas de la
industria papelera. Se definieron las mezclas adecuadas, los materiales y las etapas del proceso de elaboración de los
paneles para desarrollar piezas que cumplen con los estándares de resistencia requeridos y la normativa asociada a
este tipo de productos. De esta forma no solo se ofrecen nuevas opciones de materiales en el medio, sino que se
brinda un enorme beneficio ambiental con la valorización de un residuo industrial generado en grandes cantidades.
(Quinchía y Giraldo, 2007).
Sistemas constructivos prefabricados aplicables la construcción de edificaciones en países de desarrollo.
La gran demanda actual de vivienda, en especial del rango de vivienda de interés social, altos costos de
construcción, la calidad cuestionable de las obras destinadas a personas de escasos recursos, son las razones por las
cuales se hace necesario generar soluciones a corto plazo. Al implementar el sistema prefabricado se abren nuevas
posibilidades desde el punto de vista constructivo a diferentes tipos de obras civiles que anteriormente solo se
trabajaban en concreto fundido in situ o en mampostería. Según lo dicho, para una mejor aplicación de los sistemas
constructivos prefabricados sería necesaria definir la problemática específica de cada país y atendiendo a las
mismas ver que tan eficiente es una propuesta ante otra. (Novas, 2010).
Descripción del método.
Diseño de los paneles SIPPAA para muros y losas
Para determinar el diseño de los paneles para muro y losa SIPPAA, se identificaron las marcas posicionadas en el
mercado y se revisaron las medidas estándares de estos paneles; se propuso fabricar paneles de tipo I (para muros) de
1.20 m X 2.40 m y de tipo II (para losa) de 0.80 m x 2.50m, aprovechando en su totalidad las medidas estándares de
las charolas de EPS. Esto es necesario ya que son nuestros competidores directos y las medidas están basadas en
normas mínimas para estos materiales de construcción.
Se decidió en base a experimentos el orden en que fueron colocadas las mallas electro soldadas y hexagonales,
incluyendo las capas de platos de unicel de reuso.
Fabricación de paneles muestra SIPPAA para someterlos a la NMX-C-405-1997-ONNCCE
 Una vez que se determinó el diseño de los paneles y la forma en colocar las mallas y las charolas de unicel
apiladas con ligas, el conjunto se unió con alambre acerado.
 Se elaboraron por triplicado paneles para muro y se sometieron a la NMX-C-405-1997-ONNCCE, la cual
los identifica como TIPO I.
 Posteriormente por triplicado se fabricaron paneles para losa, los cuales la NMX-C-405-1997-ONNCCE los
clasifica como TIPO II.
Fabricación de paneles SIPPAA para construir el prototipo escala 1:1 de 5.50 m x 2.50
Se cortaron las mallas (hexagonales y electro-soldadas) de las medidas establecidas para los paneles de:
 Tipo I (paneles para muro): 1.20 m x 2.40 m
 Tipo II (Paneles para losa): 0.80 m x 2.50 m
Se apilaron los platos de EPS de forma encontrada y se aseguraron con ligas.
 Teniendo listos estos materiales que integran el panel, se procedió a ensamblarlos y rigidizarlos con alambre
acerado.
Construcción del prototipo escala 1:1 de 5.50 m x 2.50 con paneles SIPPAA en el Instituto Tecnológico de
Villahermosa
988
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Se realizó el trazo y nivelación en donde se construye el prototipo cuyas medidas son de 2.40 m x 5.65 m.
Se prosiguió con la excavación para la cimentación.
Se coló la plantilla.
Se hizo el armado cimbrado y colado de la cimentación (corrida).
Se realizó el armado, cimbrado y colado, de la trabe de liga y se dejó el armado de los castillos (sin colar).
Se procedió a colocar los paneles de tipo I, anclándolos entre castillo y castillo pasando una varilla #3; se ha
propuesto que sea a cada 80 cm en forma horizontal con la finalidad de rigidizar el panel.
7. Una vez fijados los paneles se procedió a cimbrar y colar los castillos.
8. Se repellaron los paneles de ambos lados.
9. Está pendiente el cimbrado, armado y colado de la trabe de cerramiento.
10. Se fijaran los paneles para losa, el armado, cimbrado y colado.
11. Una vez colado, se procederá a repellar el plafón.
Evaluación económica del prototipo SIPPAA con respecto al sistema tradicional
Se calcularon los números generadores de todo lo que se utilizó en la construcción del prototipo y todos los
costos, tanto construida con nuestro sistema como con el sistema tradicional, y se compararon los gastos y tiempos
de ejecución.
Aplicación del sistema en un muro en la casa de una familia de la colonia Acachapan y Colmena de
Villahermosa, Tabasco
Ubicamos una casa de personas con escasos recursos. Para así poder hacerle una mejora a su vivienda. Se
sacaron las dimensiones del muro donde posteriormente se aplicó, el sistema SIPPAA.
Resultados
1. Se logró diseñar los paneles SIPPAA para muro que quedaron de 1.20 m de base por 2.40 m de altura, como se
muestra en la figura 1; y el panel para losa de dimensiones de 0.80 de base por 2.50 de altura como se muestra en la
figura 2. Solicitud de patente MX/a/2011/008622.
Figura 1. Estructuración de panel para muro de 7 y 10 cm de espesor.
Figura 2. Estructuración de panel para losa de 5 y 7 cm de espesor
989
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
2. Se logró fabricar paneles muestra SIPPAA y se sometieron a la NMX-C-405-1997-ONNCCE, el cual supera los
límites mínimos que esta norma exige para los paneles de muro mostrados en el cuadro 1 y paneles para losa
mostrado en el cuadro 2.
TIPO I (PANELES PARA MUROS)
PRUEBA
Límite aceptable por la Norma
RESULTADOS
COMPRESIÓN SIMPLE
5 kg/cm2
6 kg/cm2
CARGA LATERAL
1.5 ton-m
1.65 ton-m
RESISTENCIA AL FUEGO
1 Hora
1.5 Hora
IMPACTO PARA MURO
Deflexión 10 mm
Deflexión 8 mm
CARGA UNIFORME
100 kg/cm2
200 kg/cm2
Cuadro 1. Resultados de las pruebas aplicadas a los paneles para muro, comparados con
los límitesmínimos que la norma NMX-C-405-1997-ONNCCE exige.
TIPO 2 (PANELES PARA LOSAS)
PRUEBA
Límite aceptable por la Norma
RESULTADOS
RESISTENCIA FLEXIÓN
L/360 (Flecha)
0.0025 en un metro
IMPACTO
L/360 (Flecha)
0.0024 en un metro
RESISTENCIA AL FUEGO
1 Hora
1.5 Hora
Cuadro 2. Resultados de las pruebas aplicadas a los paneles para losas, comparados
con los límites mínimos que la norma NMX-C-405-1997-ONNCCE exige.
3. Se logró construir el prototipo escala 1:1 de 5.50 m x 2.50 con paneles SIPPAA en el Instituto Tecnológico de
Villahermosa en un 85% mostrado en la figura 3.
Figura 3. Construcción de prototipo con paneles SIPPAA escala 1:1 de 5.50 m x 2.50 en el Instituto Tecnológico de
Villahermosa. Foto tomada por autores.
4. Con el proceso de producción de los paneles SIPPAA mostrado en la figura 4, se midió el tiempo que se lleva este
proceso mostrado en el cuadro 3; por otra parte en el proceso de construcción como se ve en la figura 3, obtenemos
los rendimientos para la ejecución de los trabajos como se ve el cuadro 4 y una vez generado todos los materiales,
mano de obra y tiempo de ejecución, se obtuvo la evaluación económica comparada con el sistema tradicional que se
muestra en el cuadro 5.
Figura 4. Proceso de fabricación de paneles SIPPAA.Foto tomada por autores
990
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
CONCEPTO
RENDIMIENTO
Sujeción de platos
20 Paquetes-min.
Cortar mallas
100 m2-hora
Ensamble
15 pzas/jornada
Cuadro 3. Rendimiento de fabricación de los paneles SIPPAA
CONCEPTO
Infraestructura
Colocación SIPPAA
Aplanado de muro
Colado estructural
Losa
DURACIÓN
10 días
1 días
5 días
10 días
4 días
Cuadro 4. Rendimiento en la construcción del prototipo escala 1:1 de 5.50 m x
2.50 en el instituto Tecnológico de Villahermosa
CONCEPTO
SIPPAA
INFRAESTRUCTURA
MURO
COLADO DE VIGAS
LOSA
TOTAL
$ 18,410.15
$ 20,435.10
$ 6272.25
$ 7,522.27
$ 52, 639.77
SISTEMA
TRADICIONAL
$ 22,945.75
$ 32,108.40
$ 10,433.55
$ 13,891.89
$ 79, 379.59
Cuadro 5. Evaluación económica del prototipo escala 1:1 de 5.50 m x 2.50 en el Instituto Tecnológico de
Villahermosa comparado con el sistema tradicional.
5.
Se logró aplicar el sistema SIPPAA en un muro de la vivienda de una familia de escasos recursos de la
ciudad de Villahermosa Tabasco, la que se muestra en la figura 5.
Figura 5. Aplicación del sistema SIPPAA en una casa en la ciudad de Villahermosa Tabasco. Foto tomada por
autores.
991
México
ISSN:
1946-5351 ONLINE, 1948-2353 CD ROM
Vol. 5 No. 3
___________________________________________________________________
Comentarios finales
Conclusión.
En el estudio de un sistema innovador, se fabricó paneles para muro y para losa hecha a base de EPS de reuso los
cuales al aplicarles la norma NMX-C-405-1997-ONNCCE, superaron los límites mínimos que esta exige; Se hace la
evaluación económica de un prototipo escala 1:1 de 5.50 m x 2.50 m en el Instituto Tecnológico de Villahermosa,
hecha a con el sistema innovador SIPPAA, y se comparó con el sistema tradicional, dando como resultado un ahorro
del 33.68 % del costo total de la obra.
Futuras lineas de investigación.
Hacer una revisión de acuerdo a la norma, para que este producto, se pueda aplicar en otros tipos de estructuras
como: oficinas, hoteles, edificios, y hospitales. Además ampliar este producto, para que se puedan hacer cúpulas,
escaleras a base de este tipo de paneles, para que sea adaptable a la forma arquitectónica que requiera un proyecto.
Literatura citada
Betanzos Cortes, Israel. (Diputado), 2010, iniciativa de decreto por el que se reforma la ley de establecimientos mercantiles del distrito federal y
la ley de residuos sólidos del distrito federal.Consultado el 30 de agosto de 2012
Domínguez Lepe, J. A., Guemez Pacheco, D. (2010). Fabricación y evaluación de paneles aplicables a laindustria de la construcción a partir
del reciclaje de envases multicapa (tetra brik). Ingeniería, RevistaAcadémica de la FI-UADY, 14-3, pp 191-196, ISSN: 1665-529-X. Consultado
el 16 de enero de 2013
González Madaraiaga, Francisco Javier y Lloveras Macía Joaquin, 2008, Mezclas de residuos de poliestireno expandido (eps) conglomerados
con yeso o escayola para su uso en la construcción. Consultado el 15 de septiembre de 2012
Novedades de Tabasco. Yazmín Ruíz 2012, Tabasco sufre déficit viviendístico; Presidente de la Cámara Nacional de Desarrolladores de Vivienda
(CANADEVI) Raúl Aréchiga Guajardo. Consultado el 7 de enero de 2013
Novas Cabrera, Joel, 2010, Sistemas constructivos prefabricado aplicables la construcción de edificaciones en países de desarrollo. Tesis de
maestría. Consultada el 18 de julio de 2012
Quinchía, Adriana María; Valencia, Marco; Giraldo, Jorge Mario. Uso de lodos provenientes de la industria papelera en la elaboración de
paneles prefabricados para la construcción.Revista EIA, núm. 8, diciembre, 2007, pp. 9-19. Escuela de ingeniería de Antioquia Envigado,
Colombia. Consultado el 21 de octubre de 2012
Sánchez de Colacelli, María Rosa y Marcelo Costilla Angel, 2009, un material no tradicional usado de manera tradicional. Consultado el 14
de mayo de 2012
UNICEL Fuente: www.concienciaambiental.com.mx/. Consultado el 15 de diciembre de 2012
Bibliografía
Norma mexicana que certifica la calidad de los paneles para muros y losas aplicables en la industria de la construcción en México. MX-C-4051997-ONNCCEE
Notas Biográficas
La Mipa. Noemí Méndez de los Santos. Es profesora investigadora del Instituto Tecnológico de Villahermosa en Tabasco. Es ingeniera civil
y maestra en ingeniería y protección ambiental, obteniendo en el posgrado el mejor promedio de su generación y el grado con mención honorífica.
Cuenta con cuatro solicitudes de patente ante el IMPI (Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial). Ha sido asesora de proyectos innovadores
que han ganado a nivel nacional desde 2004 y han representado a México en el mundial de ciencias 2011 en Bratislava Eslovaquia, en 2012 gana
la acreditación internacional en Asunción Paraguay y representará a México en el mundial de ciencias en Abu Dhabi Emiratos Arabes Unidos en
2013. Es la Directora de la tesis de licenciatura que gana el segundo lugar a nivel nacional en el área de hidráulica otorgado por la Asociación
Mexicana de Hidráulica. En noviembre de 2013 representará a Tabasco en la Expociencias Nacional. Le ha publicado artículos la Universidad de
Girona, en un libro la Universidad de Málaga y regularmente publica en la revista Kuxulkab. Es conferencista a nivel nacional e internacional. En
2012 presenta una conferencia magistral en Cochabamba Bolivia en un Congreso Internacional de Ingeniería Civil.
El C.Luis Miguel Ramón Paz. Es estudiante del Instituto Tecnológico de Villahermosa, siendo coautor de un proyecto en innovación de
nuevos materiales amigables con el ambiente, siendo esté uno de los diez finalistas del premio Santander Serfín 2013, gana el primer lugar en
Innovación Tecnológica 2013 en su primera etapa y representará a Tabasco en septiembre en Chetumal Quintana Roo. Gana la acreditación en la
Expociencias Tabasco 2013 y el derecho a representar a Tabasco en noviembre en Mazatlán, Sinaloa y está propuesto para incluirse como autor en
su segunda etapa en la solicitud de patente de este invento ante el IMPI (Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial).
El Ing. Carlos Rodríguez Jiménez. Es ingeniero civil y candidato a maestro en valuación, profesor de carrera del Instituto Tecnológico de
Villahermosa en Tabasco. Cuenta con tres solicitudes de patente ante el IMPI (Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial). Ha sido asesor de
proyectos a nivel superior que han representado a México en el mundial de ciencias 2011 en Bratislava Eslovaquia, en 2012 gana la acreditación
nacional en Puebla México y representará a México en el mundial de ciencias en Abu Dhabi Emiratos Arabes Unidos en 2013. Este mismo año
acredita con dos proyectos a Salamanca España en diciembre de 2013 y Brasil en 2014. Publica regularmente en la revista Kuxulkab.
El Ing. Antonio Alvarado Jaramillo. Es ingeniero eléctrico y profesor de tiempo completo del Instituto Tecnológico de Villahermosa.
992
México

Generación de Trayectorias en un Manipulador Serial de Seis

Transcripción

Documentos relacionados

carpeta 2.cdr - Interalianzas

SEDE A