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Implementación del uso de la Radio Definida por Software como
nuevo recurso didáctico para el diseño aplicado en Ingeniería
Telemática a partir del Aprendizaje Basado en Problemas
The usage of Software Define Radio as
an Educational Resource for Teaching
Tel-ecommunication Design Principles
with Problem Based Learning
Recibido: 13 de mayo de 2019 | Aprobado: 14 de junio de 2019
Resumen
La educación en ingeniería debe ir a la par con las herramientas que se utilizan en la industria. Se deben
elegir recursos y metodologías que promuevan aprendizajes activos que ayuden a desarrollar las compe-
tencias específicas requeridas en el mercado laboral. Este artículo documenta el desarrollo de un plan de
implementación para el cambio al uso de software para el diseño de sistemas de comunicación, en el cual
se pudo re-enfocar las actividades de laboratorio, concentrándose en el desarrollo de las competencias
específicas relacionadas al diseño de sistemas de comunicación a partir de las estrategias del Aprendizaje
Basado en Problemas. El estudio responde a la metodología de investigación-acción. Se puede observar
que la metodología de enseñanza-aprendizaje utilizada en conjunto con el recurso didáctico tuvo un impacto
directo en el mejoramiento de la capacidad de solución de problemas de los estudiantes y el mejoramiento
en el desempeño de sus diseños. Estos cambios han aumentado la motivación en las tareas encomenda-
das y, además, permiten una transferencia de las habilidades adquiridas al ámbito laboral de acuerdo a los
objetivos del aprendizaje de las competencias propias de la carrera.
Palabras clave: radio definida por software; sistema de comunicación; diseño; ABP; recurso
Abstract
There is a need to align the tools used in engineering education to those found in the industry. To use these tools
universities need to implemente active teaching methodologies that help with the development of their students
outcome requirements. In this article we document the usage of the action research methodology for the devel-
opment of a strategy to implement software based design in communication systems. This strategy refocused the
laboratories activities in developing design skills in students using the fundamentals of problem based learning.
The usage of problem based learning with software define radio allowed the development of problem solving skills
in our students. At the same time, the students could design more complex solutions with higher performance in
comparison with previous classes. Finally, this new strategy increase our students motivation in the area of study.
Keywords: software-defined radio; communication system; design; PBL; resource
ISSN (en línea): 1814-4152 / Sitio web: http://cuaderno.pucmm.edu.do
CÓMO CITAR: González, V. (2019). Implementación del uso de la Radio Definida por Software como nuevo recurso didáctico para el diseño
aplicado en Ingeniería Telemática a partir del Aprendizaje Basado en Problemas. Cuaderno de Pedagogía Universitaria, Vol. 16, no. 32, julio-di-
ciembre, pp. 60-69
ING. VÍCTOR MANUEL
GONZÁLEZ HOLGUÍN*
* Doctor en Tecnología de la Información y Telecomunicación por Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST). Es pro-
fesor investigador a tiempo completo en la Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra. Además, se ha desempeñado como revisor
invitado en distintas revistas y conferencias académicas internacionales. Para contactar al autor: victorgonzalez@pucmm.edu.do
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CUADERNO DE PEDAGOGÍA UNIVERSITARIA | VOL. 16 NÚMERO 32 | ARTÍCULOS CIENTÍFICOS | PP 60-69
Introducción
En la educación superior actual es importante uti-
lizar recursos didácticos que permitan desarrollar
las competencias específicas de forma más efec-
tiva, creando un vínculo directo con las prácticas
profesionales. Para crear este vínculo se necesitan
metodologías de enseñanza aprendizaje activas que
incentiven el desarrollo de competencias complejas
como la toma de decisiones y solución de proble-
mas (Sanz de Acedo, 2010). El Aprendizaje Basado
en Problemas (ABP) es una metodología altamente
utilizada para el desarrollo de competencias relacio-
nadas al diseño, ya que un problema conlleva una
tarea compleja cuya solución se asocia a la necesidad
de diseñar (Burgess, 2004). El diseño y la resolu-
ción de problemas son competencias entrelazadas
debido a que ambas requieren de pasos similares
que van desde la identificación a la evaluación.
En la Ingeniería Telemática tradicionalmente se han
desarrollado las competencias necesarias con el
diseño de sistemas de comunicaciones utilizando
componentes electrónicos. El uso de estos compo-
nentes agrega pasos adicionales que aumentan el
tiempo de elaboración de las prácticas que deben
lograr los estudiantes al conectar cables entre com-
ponentes y solucionar problemas que ocurren en las
señales entre dichos componentes. Aunque estas
habilidades son importantes, no corresponden a las
propias del diseño de sistemas de comunicación ni
al paradigma actual en el ámbito profesional.
La introducción del uso de la Radio Definida por
Software (SDR, por sus siglas en inglés) en las
asignaturas relacionadas a sistemas de comunica-
ción permite que se desarrollen las competencias
específicas de forma más efectiva, debido a que
aproxima al estudiante a los métodos de diseño
utilizados en el ámbito profesional de la telecomu-
nicación (García, Barros, Gusso, Pedroso y Barbin,
2012; Núñez, Mascareñas y Pérez-Iñigo, 2016). El
SDR es el paradigma actual en el que la industria
desarrolla y prueba los nuevos estándares que defi-
nen los sistemas de comunicación inalámbrica que
utilizamos (Akeela y Dezfouli, 2018).
El uso de SDR ya es común en universidades
extranjeras (Aguayo, Dietrich, Sayed, Volos, Gaed-
dert, Robert y Kragh, 2009; Küçük, 2018; Núñez et
al, 2016). Nuestro estudio es el primer caso que se
documenta en la República Dominicana. Aunque
existen múltiples artículos del uso de SDR en las
universidades, pocos han descrito la metodología
de enseñanza-aprendizaje para su implementación.
En este artículo presentamos un proceso de inves-
tigación-acción llevado a cabo con el objetivo de
re-orientar la asignatura de Electrónica de Comu-
nicación al desarrollo de la competencia en diseño
de sistemas de comunicación. Se utilizó la metodo-
logía del ABP para el desarrollo de la competencia
de diseño y el SDR como recurso didáctico.
El objetivo de este estudio es documentar el desa-
rrollo de un plan de implementación para realizar
un cambio al uso de software para el diseño de
sistemas de comunicación, en el cual se pudo
re-enfocar las actividades de laboratorio, concen-
trándose en el desarrollo de las competencias
específicas relacionadas al diseño de sistemas de
comunicación mediante el uso de resolución de
problemas a partir de la metodología del ABP. En
las siguientes secciones se exponen los funda-
mentos del Aprendizaje Basado en Problemas y su
aplicación en ingeniería; el concepto de SDR y sus
componentes; luego se describe el proceso de in-
vestigación-acción y las etapas y evaluación de los
problemas planteados. Finalmente, se presentan
las implicaciones y conclusiones más relevantes.
Las preguntas que provocaron este cambio de recurso
y metodología de enseñanza-aprendizaje fueron:
• ¿Por qué los componentes electrónicos tradicio-
nales no son los más adecuados para desarrollar
las competencias específicas de diseño de los
ingenieros telemáticos?
• ¿Qué efecto tiene en los estudiantes el plantea-
miento de problemas estructurados y a partir de
metodologías tradicionales, en comparación con
problemas abiertos, mal definidos y de forma
desestructurada?
• ¿Cómo cambia el rol del docente al implementar
una metodología activa para el diseño a partir de
problemas reales?
Aprendizaje Basado en Problemas
El Aprendizaje Basado en Problemas como es co-
nocido, es una evolución de una innovación en el
currículo de medicina de la Universidad de McMas-
ter en Canadá en la década del 60 del siglo XX. Los
cambios se iniciaron por las necesidades cognitivas
de los profesionales de la medicina que los métodos
tradicionales no estaban supliendo. En las décadas
de los 80 y 90 la metodología ABP fue adoptada
en múltiples escuelas de medicinas y se estableció
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como un método de enseñanza-aprendizaje en Nor-
teamérica y Europa (Savery, 2006). En la actualidad,
esta metodología se ha implementado en casi todas
las áreas del saber, entre ellas en la ingeniería.
La efectividad del ABP se ha podido probar en varias
disciplinas de ingeniería. El principio fundamental
de esta metodología es exponer al estudiante a un
problema real que el estudiante pueda resolver y
finalmente presentar los conceptos generalizados
que fundamentan dicho problema. Esta metodolo-
gía funciona en tres etapas iterativas en las cuales
el estudiante está activamente involucrado en su
aprendizaje y el profesor debe fungir como guía del
estudiante. En la primera etapa el estudiante debe
identificar los conocimientos necesarios para re-
solver el problema expuesto. Luego, el estudiante
se basa en estudios auto-dirigidos para cubrir las
brechas de conocimiento detectadas en la etapa
anterior. Por último, aplica el conocimiento adqui-
rido para resolver el problema original. Con cada
problema expuesto inicia este ciclo iterativo (Perre-
net, Bouhuijs y Smits, 2000). “Escoger y plantear
un problema relevante y complejo es acción defi-
nitiva en la estrategia ABP, ya que la solución de la
mayoría de los problemas toma un tiempo general-
mente largo” (Gómez, 2005, p.12).
El ABP responde a los objetivos educacionales de:
(1) adquirir conocimiento que se va a utilizar en un
contexto profesional, (2) desarrollar competencias
que mejoran el conocimiento individual y el desarrollo
de la capacidad de solucionar problemas (Perrenet
et al., 2000). Grolinger (2011) destacó cómo la im-
plementación de ABP en la educación en ingeniería
ha ayudado a lograr las demandas profesionales de
la industria cuando los problemas expuestos en el
aula son similares a los que encontrarán en el ámbito
profesional. Esto también ayuda a construir en el
estudiante una identidad profesional del área de es-
tudio (Tan, Van der Molen, y Schmidt, 2016).
En un estudio comparativo entre ABP y clases ma-
gistrales dentro de un curso de ingeniería eléctrica
se pudo identificar que los estudiantes expuestos al
ABP obtuvieron un aprendizaje doblemente mayor
que los expuestos al método tradicional (Yadav,
Subedi, Lundeberg y Bunting, 2011). Patil (2016)
obtuvo resultados similares en un curso de diseño
de sistemas embebidos, los estudiantes de la sec-
ción que utilizó la metodología del ABP obtuvieron
un promedio mayor del puntaje de evaluación total
que los estudiantes en la sección tradicional.
Otros estudios sobre el uso del ABP, dentro de la
enseñanza de la ingeniería, han identificado que los
estudiantes desarrollan motivaciones intrínsecas
que permiten un mayor aprendizaje (Harun, Yusof,
Jamaludin y Hassan, 2012). Esta metodología
tiene un efecto directo en la habilidad de pensa-
miento y la adquisición de conocimiento (Masek y
Yamin, 2012) e incentiva el empoderamiento del
estudiante, lo cual permite completar actividades
complejas que mejoran su rendimiento (El-adaway,
Pierrakos y Truax, 2014).
La implementación de esta metodología requiere
una intervención especial por parte del profesor, el
cual debe ser un facilitador en las discusiones del
problema para llevar al estudiante a la búsqueda de
información relevante para una solución apropiada
(Hmelo-Silver, 2013). Dentro de este contexto, un
alto conocimiento del contenido por parte del pro-
fesor no tiene una correlación directa al aprendizaje
del estudiante (Leary, Walker y Shelton, 2013), sin
embargo, permite la selección, construcción y apli-
cación de “buenos” problemas para el aprendizaje
del estudiante (Bejarano y Lirio, 2008). El instructor,
además del conocimiento técnico, debe tener la
capacidad de realizar preguntas apropiadas en mo-
mentos idóneos para llevar una discusión sostenible
del problema y crear un escenario propicio para el
aprendizaje. Es de gran importancia que el profesor
tenga conocimiento de la metodología del ABP y un
plan de implementación (Rico y Ertmer, 2015).
El plan de implementación debe considerar el pro-
ceso de identificación y análisis del problema por
parte del estudiante, al igual que el proceso de
solución del mismo (Ertmer y Stepich, 2005). Para
proponer problemas considerados “buenos”, el
profesor debe asegurar que estos estén conecta-
dos al desarrollo de las competencias a desarrollar
por los estudiantes y a la realidad del ámbito pro-
fesional. Estos problemas deben ser abiertos y con
múltiples soluciones, presentados de forma deses-
tructurada y mal definidos (Bejarano y Lirio, 2008).
La Radio Definida por software
El propósito principal dentro del paradigma de
Radio Definido por Software (SDR) es realizar las
distintas etapas del procesamiento de la señal a
nivel de software sobre componentes electrónicos
reconfigurables (Jondral, 2005). El problema del
procesamiento utilizando los métodos anteriores
basados en hardware es la poca adaptabilidad que
presentan los circuitos electrónicos. Estos circuitos
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CUADERNO DE PEDAGOGÍA UNIVERSITARIA | VOL. 16 NÚMERO 32 | ARTÍCULOS CIENTÍFICOS | PP 60-69
nos limitan el uso del esquema de modulación, las
frecuencias de operación y el ancho de banda,
entre otros aspectos del sistema. Dentro de un
ambiente de prueba y desarrollo, el uso de equi-
pos convencionales limita el desarrollo y prueba de
múltiples estándares o diferentes versiones de un
estándar, debido al alto costo de tener equipos in-
dividuales para cada estándar y/o versión (Akeela
y Dezfouli, 2018). Por otro lado, si el estudiante
diseña e implementa cada estándar y/o versión
utilizando componentes electrónicos para el proce-
samiento, pierde mucho tiempo en el ensamblaje
de los distintos circuitos (Garcia et al., 2012).
La arquitectura de SDR se divide en la antena, la
interfaz de radiofrecuencia, la interfaz de procesa-
miento digital y la interfaz del procesamiento de la
señal (Patton, 2007). El orden de las interfaces de-
penderá si es un transmisor o un receptor, como se
puede observar en la figura 1.
En el mercado existen varias herramientas de
software y de hardware programables que se
pueden utilizar para implementar una plataforma
SDR. Akeela y Dezfouli (2018) realizan una exten-
siva revisión de la literatura en el tema y presentan
las distintas arquitecturas existentes y las herra-
mientas de software y hardware que se pueden
utilizar. Dentro de las comparativas realizadas en
las herramientas de software, GNU Radio presenta
una ventaja por su licenciamiento de código libre.
GNU Radio es una herramienta de desarrollo de
software especializada para SDR. Dentro del paquete
se incluyen múltiples bloques de procesamiento de
señal. Es una plataforma utilizada tanto en la indus-
tria como en la academia (García et al., 2012). Otra
de las ventajas es la interoperabilidad con los siste-
mas de Periférico Universal para Radio de Software
(USRP, por sus siglas en inglés). Los USRP son
altamente utilizados como radios reconfigurables
(Akeela y Dezfouli, 2018). Los USRP en conjunto con
GNU Radio han permitido realizar múltiples estudios
en el área de radio (Tucker y Tagliarini, 2009).
El uso de SDR se ha convertido en un recurso esen-
cial para los ingenieros que trabajan en el desarrollo
y prueba de sistemas de comunicación. Utilizar
esta herramienta en el contexto educativo universi-
tario alinea las competencias específicas que debe
desarrollar el estudiante con los retos que se en-
contrará en el mercado laboral. La utilización del
SDR como recurso didáctico debe ir en conjunto
con una metodología que permita al estudiante
estar activo en su proceso de aprendizaje y con-
tribuya a la capacidad de aprendizaje permanente.
Metodología
Para el desarrollo del estudio se utilizó el método
de investigación-acción. El propósito principal de
esta metodología es el mejoramiento continuo en
la práctica dentro de un contexto natural y no en
Figura 1. Diagrama de la arquitectura de SDR
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un ambiente controlado. La investigación-acción
se realiza en conjunto con el sujeto de estudio y
no en él. La metodología se basa en un ciclo ite-
rativo donde (1) se desarrolla un plan de acción
para mejorar el estado actual, (2) se implementan
las acciones del plan de mejora, (3) se observan
los efectos dentro del contexto donde ocurren y
(4) se reflexiona en los efectos para la modificación
del plan en las próximas iteraciones del ciclo (Case
y Light, 2011). Esta metodología es efectiva en el
ámbito educativo ya que permite analizar de forma
sistemática las prácticas pedagógicas y, al mismo
tiempo, implementar cambios sustanciales (Case y
Light, 2011).
Este trabajo se basó en un proyecto de investiga-
ción-acción dentro de la asignatura de Electrónica
de Comunicación (ITT-233), la cual se imparte en
el segundo año del programa académico de In-
geniería Telemática en la Pontificia Universidad
Católica Madre y Maestra (PUCMM). La asignatura
busca que los estudiantes desarrollen las compe-
tencias de diseño de sistemas de comunicación.
El diseño de un sistema está impulsado por una
necesidad que se refleja en un problema. El diseño
y la solución de problemas son competencias cog-
nitivas entrelazadas que requiere poder definir el
problema, generar distintas soluciones, determi-
nar el rendimiento o eficiencia de las soluciones,
elegir la solución más conveniente con relación a
los requerimientos, verificar la solución y evaluar los
resultados (Sanz de Acedo, 2010).
Tradicionalmente, la asignatura se ha impartido uti-
lizando metodologías de enseñanza-aprendizajes
pasivas y componentes electrónicos como base
del diseño y despliegue de los sistemas de co-
municación. El uso de estos componentes agrega
pasos adicionales que aumentan el tiempo de
elaboración de las prácticas que deben lograr los
estudiantes al conectar cables entre componentes
y solucionar problemas que ocurren en las señales
entre dichos componentes. Al mismo tiempo, estos
sistemas en el ámbito profesional ya no se diseñan
a partir de componentes electrónicos. La industria
de la telecomunicación ha pasado a diseñar dentro
del contexto de SDR.
La asignatura se planificó para implementar el
ABP como una metodología activa de enseñan-
za-aprendizaje y el SDR como recurso didáctico.
En la primera iteración del curso (2017-2018) se
utilizó únicamente la plataforma de GNU Radio
(v3.7). En la segunda iteración (2018-2019) se uti-
lizó la plataforma de GNU Radio (v3.7) en conjunto
con equipos USRP (NI USRP 2920).
Para el apoyo de la metodología, se utilizó un
Sistema de Gestión del Aprendizaje (SGA). Estos
sistemas son convenientes para orientar al es-
tudiante en los temas a tomar en consideración
cuando deben solucionar un problema planteado.
Además, ayuda en la comunicación entre estu-
diantes y el profesor ( Krithivasan et al., 2014). La
implementación siguió un esquema parecido al de
González, Ferreira y Barranco (2018), donde se
utilizó la plataforma Moodle 3.0, la cual es la he-
rramienta que proporciona la universidad. Dentro
de la plataforma se colocaron distintos recursos
didácticos elaborados por el profesor, al igual que
referencias a libros, videos y artículos de investi-
gación. De la misma forma, se utilizó la plataforma
para impartir pruebas cortas y dos pruebas de de-
sarrollo. Las soluciones a los problemas planteados
debían ser mostradas al profesor y a sus compa-
ñeros en fechas establecidas y luego, los archivos
correspondientes se colgaban en la plataforma. En
la tabla 1 se presenta un resumen de la metodolo-
gía implementada.
Etapas de los problemas planteados
En la asignatura se plantearon cinco problemas
para ser solucionados en un periodo de 14 se-
manas. Cada problema tiene un objetivo alineado
a la competencia que se desea desarrollar. Estos
problemas son abiertos dentro del contexto de
la asignatura y se presentaron mal definidos y de
forma desestructurada. Se formaron grupos de
cuatro estudiantes para poder recurrir a decisiones
grupales y poder mejorar la capacidad de toma
de decisiones y solución de problemas (Sanz de
Acedo, 2010).
Antes de iniciar con los problemas se presentó una
práctica con el propósito de familiarizar a los estu-
diantes con GNU Radio. Para esto se les solicitó que
generaran distintos tipos de señales periódicas (trian-
gular, cuadradas, etc.), y que usaran filtros para limitar
las armónicas generadas. Se asignó un periodo de
dos semanas para la realización de esta práctica.
El primer problema se enfocó en el desarrollo de
un sistema de modulación por amplitud (AM) el
cual debía manejar distintos tipos de señales, in-
cluyendo las frecuencias de voz que van de 300 Hz
a 3400 Hz. El segundo problema requería que los
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CUADERNO DE PEDAGOGÍA UNIVERSITARIA | VOL. 16 NÚMERO 32 | ARTÍCULOS CIENTÍFICOS | PP 60-69
grupos redujeran a la mitad el ancho de banda uti-
lizado por el sistema anterior. Es decir, una mayor
eficiencia en el uso del ancho de banda.
El tercer problema solicitaba el diseño de un nuevo
sistema utilizando modulación angular (FM o PM).
Este sistema debía manejar señales dentro del
rango de frecuencias de los sonidos que son audi-
bles para el humano (20 Hz a 20 KHz). Para el cuarto
problema debían enviar dos canales de información
simultáneamente y tenían que ser compatibles con
el receptor del sistema del problema tres. Es decir,
debían duplicar la capacidad de transmisión bajo el
mismo requerimiento de ancho de banda del pro-
blema anterior.
El último problema se planteó con el esquema de
multiplexación ortogonal por división de frecuencia
(OFDM, por sus siglas en inglés), el cual forma la
base de codificación de señal para los distintos es-
tándares de comunicación utilizados hoy en día, por
ejemplo, en WiFi y LTE. Esto presentó una introduc-
ción a la base de múltiples estándares, creando un
inicio para que se pueda seguir utilizando SDR en
asignaturas siguientes que se enfocan en el diseño
de sistemas de comunicación más complejos.
PRIMERA ITERACIÓN
(2017-2018)
SEGUNDA ITERACIÓN
(2018-2019)
Fecha
Septiembre 2017 - Diciembre 2017 Septiembre 2018 - Diciembre 2018
Número de grupos
4 grupos 5 grupos
Recursos didácticos
GNU Radio v3.7 GNU Radio v3.7
NI USRP 2920
1) Desarrollo plan de acción
Realizado en agosto 2017,
Se identificaron las competencias a desa-
rrollar y los recursos didácticos disponibles.
Además, se desarrollaron los problemas
planteados y se calendarizó con relación al
periodo académico.
Realizado en agosto 2018,
Se tomaron en consideración las observa-
ciones de incorporar el USRP. Se modificaron
los problemas para que la solución pudiera
incluir el uso de este recurso.
2) Implementación del plan
Realizado en agosto 2017,
Se colocaron distintos recursos didácticos
elaborados y los problemas a resolver dentro
del SGA. En la SGA se programaron las fe-
chas de entrega de cada problema.
Realizado en agosto 2018,
Se colocaron distintos recursos didácticos
elaborados y los problemas a resolver dentro
del SGA. En la SGA se programaron las fe-
chas de entrega de cada problema.
3) Observación
Realizado entre septiembre y diciembre
2017,
Se le dio un seguimiento continuo a cada
grupo y se retroalimentó el trabajo realizado.
Se tomó en consideración las dificultades
que presentaron los grupos y el tiempo que
tomó el trabajo.
Realizado entre septiembre y diciembre
2018,
Se le dio un seguimiento continuo a cada
grupo y se retroalimentó el trabajo realizado.
Se tomó en consideración las dificultades
que presentaron los grupos y el tiempo que
tomó el trabajo.
4) Reflexión de la implementación
Realizado en enero 2018,
Se identificó la necesidad de utilizar un re-
curso didáctico que permitiera transmitir las
señales de forma física (USRP). Se consideró
que el manejo del tiempo fue el correcto.
Realizado en enero 2019,
Se identificó la necesidad de incorporar com-
petencias blandas en una próxima iteración
y una modificación a la forma de evaluación
correspondiente al cambio.
Tabla 1. Resumen de la metodología implementada
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Evaluación de los problemas
Los problemas se evaluaron en dos aspectos: (1) la
capacidad de solución de problema y (2) el desem-
peño de sus diseños.
El primer aspecto se midió verificando de forma
presencial que las soluciones cumplieran con
los requerimientos expuestos por el problema.
Los estudiantes debían hacer una presentación
de su solución. Para la medición de desempeño
del diseño nos enfocamos en la organización de
los bloques en GNU Radio y de la fidelidad de la
señal recibida. La fidelidad de una señal se define
en la similitud de la señal de salida con relación a
la señal de entrada. La fidelidad fue determinada
por la calidad del sonido en la presentación de
los estudiantes.
Resultados y discusión
Capacidad de solución de problema
En la primera iteración (2017-2018), en la cual se
usó únicamente GNU Radio, todos los grupos
pudieron realizar los cinco (5) problemas plan-
teados de forma exitosa. En la segunda iteración
(2018-2019), con GNU Radio y los USRP, todos
los grupos pudieron realizar los primeros 4 proble-
mas de forma exitosa con ambos recursos. En el
quinto problema, dos grupos pudieron realizar el
problema con GNU Radio y los USRP y tres utili-
zando solamente GNU Radio. La tabla 2 presenta
los problemas planteados, el resultado de la capa-
cidad de solución de problemas por iteración y el
tiempo asignado para la solución.
La introducción de los USRP en la segunda iteración
aumentó el grado de complejidad en los diseños,
pero permitió que los estudiantes pudieran obser-
var el comportamiento de sus diseños al transmitir
a distintas distancias. El aumento en la complejidad
de los diseños con los USRP fue lo que impidió
que todos los grupos pudieran completar el quinto
problema usando ambas plataformas. Dada esta
dificultad y limitación en tiempo, se les permitió que
completaran el problema con el uso exclusivo de
GNU Radio.
Desempeño del diseño
En la primera iteración de la asignatura, los grupos
presentaron resultados adecuados a los problemas
planteados. La capacidad de diseño se reflejó en la
organización de los bloques, la figura 2 presenta la
organización de los bloques de uno de los grupos,
la cual refleja el promedio en organización.
Para la segunda iteración, la distancia entre dos
USRP tenía un efecto directo en la fidelidad de la
señal por el ruido que entra al canal. La calidad del
diseño del sistema permitió que algunos grupos
pudieran transmitir a distancias más lejanas. El
poder comparar cuál grupo podía transmitir más
lejos creó un sentido de competencia que impulsó
PRIMERA ITERACIÓN SEGUNDA ITERACIÓN TIEMPO
P1: Sistema AM para señal
de voz
Realizado por 4 grupos en
GNU Radio
Realizado por 5 grupos en
GNU Radio + USRP
2 semanas
P2: Sistema AM para señal de
voz mitad del ancho de banda
Realizado por 4 grupos en
GNU Radio
Realizado por 5 grupos en
GNU Radio + USRP
2 semanas
P3: Sistema FM o PM para
señal de audio
Realizado por 4 grupos en
GNU Radio
Realizado por 5 grupos en
GNU Radio + USRP
2 semanas
P4: Sistema FM o PM para
dos señales de audio
Realizado por 4 grupos en
GNU Radio
Realizado por 5 grupos en
GNU Radio + USRP
3 semanas
P5: Sistema OFDM Realizado por 4 grupos en
GNU Radio
Realizado por 2 grupos en
GNU Radio + USRP
Realizado por 3 grupos en
GNU Radio
3 semanas
Tabla 2. Capacidad de solución de problemas
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CUADERNO DE PEDAGOGÍA UNIVERSITARIA | VOL. 16 NÚMERO 32 | ARTÍCULOS CIENTÍFICOS | PP 60-69
la motivación de los grupos a usar los recursos de
forma más eficiente, es decir, un mejor diseño.
Conclusión
En la Ingeniería Telemática tradicionalmente se han
desarrollado las competencias necesarias con el
diseño de sistemas de comunicaciones utilizando
componentes electrónicos. Con el interés de docu-
mentar el desarrollo de un plan de implementación
para realizar un cambio al uso de software para el
diseño de sistemas de comunicación, se utilizó la
metodología ABP y el SDR como recurso didác-
tico. Esta combinación no solo ayuda a desarrollar
las distintas capacidades de diseño, sino que tam-
bién alinea al estudiante a la forma de trabajar y
lo familiariza con las herramientas que utilizará una
vez concluya sus estudios universitarios.
Al mismo tiempo, el uso del ABP en conjunto con
SDR aumentó el grado de complejidad del diseño
de los estudiantes y proporcionalmente, el grado de
satisfacción en sus resultados. En las dos iteracio-
nes que ha tenido la asignatura a partir del ABP se
puede notar una mayor motivación de los estudiantes
cuando se utilizan de forma conjunta la plataforma
de GNU Radio con los USRP. Se puede concluir que
el uso del ABP en conjunto con SDR presenta una
ventaja significativa en comparación a metodologías
tradicionales y el uso de componentes electrónicos
para el diseño de sistemas de comunicación.
En la asignatura de Electrónica de Comunicación
se propusieron problemas abiertos, mal definidos
y de forma desestructurada, en los cuales se pudo
identificar las tres etapas iterativas de la metodo-
logía del ABP. Con cada problema los estudiantes
identificaron los conocimientos que necesitaban,
realizaron estudios autodirigidos de investigación y
aplicaron lo adquirido para su solución. Cada grupo
presentó soluciones de diseño distintas por el uso
de problemas abiertos, como indican los funda-
mentos del ABP. Cuando se postula un problema
Figura 2. Transmisor de FM dos canales en GNU Radio (Problema 4)
68
y se detallan los pasos del mismo, la soluciones
planteadas tienden a ser similares por la limitación
en las decisiones grupales ya que el problema da
indicaciones de la decisión a tomar.
Con la implementación del ABP en esta asignatura
el rol del profesor cambió y su principal función
consistió en la elaboración de buenos problemas
orientados a las competencias que se deseaba
desarrollar. Además, pasó a ser un moderador de
discusiones con cada problema planteado para
ayudar a los estudiantes a definir cada problema,
buscar distintas soluciones, seleccionar la mejor
solución y evaluar la solución final.
Estos cambios tienen un impacto directo en el
manejo del tiempo de los estudiantes y del profe-
sor. En las dos iteraciones de la asignatura pudimos
observar diferencias en el manejo del tiempo de los
distintos grupos. Es de alta importancia que el pro-
fesor tenga la flexibilidad de modificar las fechas de
entrega si es necesario. Esto implica que el profe-
sor debe dar un seguimiento continuo a cada grupo
para determinar si el esfuerzo que están realizando
para solucionar el problema amerita un cambio en
la entrega o una modificación del problema, como
sucedió con el problema 5 en la segunda iteración
de la asignatura.
La metodología del ABP implica que el sistema
de evaluación sea transformado conforme al es-
fuerzo que está llevando a cabo el estudiante.
La evaluación debe ser continua y con retroali-
mentación frecuente para mantener la motivación
de los estudiantes. En nuestro caso, todos los
problemas tenían la misma ponderación. Sería
interesante ver cómo el uso de distintas pon-
deraciones dependiendo de la complejidad del
problema contribuye con la motivación de resolu-
ción por parte del estudiante.
La ventaja principal de la investigación-acción es
que al ser iterativa permite la mejora continua de
los procesos de enseñanza-aprendizaje. Una ter-
cera iteración debe buscar una mayor integración
al desarrollo de competencias blandas necesarias
para la práctica de ingeniería como el liderazgo,
manejo del tiempo y la comunicación. En adición,
se pudieran integrar nuevas metodologías como el
Aprendizaje-Servicio para acercar los problemas
planteados a necesidades sociales. Estos nuevos
componentes implicarían cambios a los problemas
planteados y al sistema de evaluación.
Para mantener la motivación de los estudian-
tes hacia su carrera es importante que todas las
asignaturas siguientes apliquen metodologías de
enseñanza-aprendizaje activas en conjunto con
recursos didácticos que utilicen herramientas del
ámbito profesional.
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