Simulación

La simulación como una alternativa de enseñanza y aprendizaje

La educación tradicional ha estado basada en una transmisión de conocimientos por el docente hacia un grupo de alumnos que escucha atentamente, tratando de asimilar las ideas transmitidas. Esto se transforma en una metodología de enseñanza exposición didáctica [mate], a esto se debe agregar la necesidad de desarrollar clases excesivamente largas para acercarse al objetivo de representar las prácticas de manera medianamente clara y entendible para el alumno y, en la mayoría de los casos, el docente dispone de poco tiempo a lo largo del semestre y sus clases que tiene duracion de dos horas academicas en total 90 minutos. Esto provoca que muchas de las personas que participan de la clase, se sientan inconformes por no haber comprendido el tema desarrollado o por no haber podido participar de manera activa, perdiendo el interés en asistir a clases siguientes, con la incorporación de las Nuevas Tecnologías de la Formación en el ámbito científico-tecnológico se centra, de forma casi exclusiva, en la utilización del computador personal (PC) como una herramienta de cálculo orientada a la simulación y modelización de fenómenos físicos o de instalaciones industriales[1].

“El desarrollo actual de la informática, en hardware, software y comunicaciones, permite ampliar el espectro de uso de los computadores incorporándolos de forma efectiva en los procesos educativos como un recurso didáctico más” [2], y esto permite fomentar el trabajo autónomo por parte del alumno y tratando de optimizar la utilización de los recursos informáticos en las diferentes carreras, y considerar que se puede desarrollar un conjunto de programas interactivos de simulación, o simplemente adquirirlos pues esto se ofertan en diferentes páginas de internet.

El proceso educativo se caracteriza por la relación dialéctica entre los objetivos, el contenido los métodos, los medios y la evaluación. Estos elementos establecen una relación lógica de sistema, donde el objetivo ocupa el papel rector, pues expresa la transformación planificada que se desea lograr en el educando en función de la imagen del profesional o especialista, y por lo tanto, determina la base concreta que debe ser objeto de asimilación.[2]

Los métodos de enseñanza son las distintas secuencias de acciones del profesor que tienden a provocar determinadas acciones y modificaciones en los educandos en función del logro de los objetivos propuestos.

Para definir el método de enseñanza [2] debemos tener presente que es:

• Un conjunto de procedimientos del trabajo docente.

• Una vía mediante la cual el profesor conduce a los educandos del desconocimiento al conocimiento.

• Una forma del contenido de la enseñanza.

• La actividad de interrelación entre el profesor y el educando destinada a alcanzar los objetivos del proceso de enseñanza-aprendizaje.

Es importante tener presente que no existe un método de enseñanza ideal ni universal. Es necesario valorar que su selección y aplicación dependen de las condiciones existentes para el aprendizaje, de las exigencias que se plantean y de las especificidades del contenido. El método que empleemos debe corresponderse con el nivel científico del contenido, lo cual estimulará la actividad creadora y motivará el desarrollo de intereses cognoscitivos que vinculen la escuela con la vida. Debe, por lo tanto, romper los esquemas escolásticos, rígidos, tradicionales y propender la sistematización del aprendizaje del educando, acercándolo y preprarándolo para su trabajo en la sociedad.[1]

Una vía para estimular la actitud creadora e independiente de los educandos es la enseñanza problémica, que puede concebirse como un nuevo tipo de enseñanza, como un sistema de principios o como un conjunto de métodos de enseñanza.[2]

Los educandos ganan experiencias manejando los problemas de la vida real. Cuando los no es posible tener el entorno, el cual se está explicando, a disponibilidad, cuando es requiere probar o demostrar diferentes soluciones alternativas que se tiene a un problema genérico por ejemplo un sistema de espera el cual tiene una característica caótica, ya que es importante satisfacer a los clientes y si estos se aburren de espera pueden ir a otra empresa para ser atendidos y esto implicaría pérdidas para la empresa, entonces surge la pregunta cuantos servidores requiero ya que cada uno de ellos implica costos para ello se requiere de un entorno de simulación para tomar una decisión la cual sea la más acertada.

FUNDAMENTOS

Aunque es posible intuir el significado del término simulación, es importante precisarlo a fin de tener una idea más clara de su importancia y la relevancia que tiene su utilización en la época actual. Para ello revisaremos algunos conceptos.

Para hablar de simulación es imprescindible que tengamos una noción de lo que es un sistema. Este puede definirse como un conjunto de elementos con relaciones de interacción e interdependencia, que le confieren entidad propia al formar un todo unificado los cuales tiene un objetivo común.

La esencia de la simulación consiste en establecer una equivalencia entre dos sistemas, cada uno de los cuales puede existir en realidad o ser abstracto. Si el primero resulta más sencillo para la investigación que el segundo, es posible juzgar sobre las propiedades del segundo sistema al observar el comportamiento del primero. En este caso el sistema empleado para la investigación se denomina modelo. [3]

Según R.E. Shannon: "La simulación es el proceso de diseñar un modelo de un sistema real y llevar a término experiencias con él, con la finalidad de comprender el comportamiento del sistema o evaluar nuevas estrategias —dentro de los límites impuestos por un cierto criterio, o un conjunto de ellos— para el funcionamiento del sistema". [4]

Dos términos necesarios para caracterizar las simulaciones son: modelo de simulación y proceso de simulación:

Modelo de simulación: es un conjunto de hipótesis acerca del funcionamiento del sistema expresado como relaciones matemáticas y/o lógicas entre los elementos del sistema. [5]

Proceso de simulación: es la ejecución del modelo a través del tiempo en una computadora para generar muestras representativas del comportamiento del sistema que queremos simular. [5]

La esencia misma de la simulación, el hecho que comprenda cálculos numéricos, hace que resulte natural usar la informática como medio para su desarrollo. Por otro lado, en muchas ocasiones, el modelo resultante de un sistema real puede ser tan complejo o grande que no es posible o práctico desarrollar una metodología de solución basada en un análisis matemático. A veces, seleccionar una técnica matemática existente requiere de suposiciones no aplicables o realistas. En tales casos, un enfoque alternativo sería usar una técnica de la Ciencia Informática. La simulación por computadoras es una técnica alternativa para diseñar y construir modelos que imiten la realidad.

La simulación consiste en situar al estudiante en un contexto o entorno que imite algún aspecto de la realidad y en establecer en ese ambiente situaciones, problémicas o reproductivas, similares a las que él deberá enfrentar en su vida profesional.

El uso de la simulación en los procesos educativos constituye un método de enseñanza y de aprendizaje efectivo para lograr en los estudiantes el desarrollo de un conjunto de habilidades que posibiliten alcanzar modos de actuación adecuados. Tiene el propósito de ofrecer al educando la oportunidad de realizar una práctica análoga a la que realizará en su interacción con la realidad en las diferentes áreas o escenarios que se trate las diferentes técnicas de simulación.

El empleo de la simulación permite acelerar el proceso de aprendizaje y contribuye a elevar su calidad. No puede constituir un elemento aislado del proceso docente, sin un factor integrador, sistémico y ordenado de dicho proceso. Su utilización debe tener una concatenación lógica dentro del Plan de Trabajo de la Asignatura que se corresponda con las necesidades y requerimientos del Plan de Estudio y de los Programas Analíticos de las diferentes asignaturas.

Las simulaciones por computadoras son programas que sostienen modelos de sistemas reales. El comportamiento de estos sistemas se expresa mediante cambios en las variables que lo describen. En caso que no sea posible representarlos todos, se selecciona una representación de los principales estados del sistema real.

La experimentación con las simulaciones se realiza dando entradas al modelo y analizando sus salidas. Para describir las simulaciones deben tenerse en cuenta: el tipo de sistema real que es representado en el modelo, así como la fidelidad del modelo y sus características internas. [4]

El sistema real puede ser físico, artificial o hipotético. La fidelidad puede ser física y de percepción (cómo se ve, oye y siente), o fidelidad de manipulación (lo que puede hacerse en la simulación). Las características internas se refieren a la estructura y relaciones de las variables en el modelo del sistema simulado.

Para programar las simulaciones existen diferentes herramientas de software: los lenguajes de programación de propósito general, los lenguajes de simulación y los paquetes de simulación. El uso de cualquiera de ellos supone ventajas y limitaciones con respecto al resto.

Lenguajes de programación

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