Módulo interactivo de bajo costo y consumo para el aprendizaje de sistemas de control: Diseño e implementación

Abstract

La enseñanza de los sistemas de control en los programas de ingeniería electrónica se ha caracterizado por un enfoque predominantemente teórico, lo que limita en muchos casos la comprensión significativa de los conceptos y su aplicación en contextos reales. Frente a esta situación, la presente tesis desarrolla y fundamenta el Módulo Interactivo de Bajo Costo y Consumo para el Aprendizaje de Sistemas de Control (MIACON), concebido como un recurso pedagógico autónomo que apoya la enseñanza en el aula y fortalece los procesos de aprendizaje práctico, sin sustituir los laboratorios tradicionales. MIACON se plantea desde un enfoque pedagógico centrado en el aprendizaje activo, significativo y autónomo, promoviendo la experimentación guiada, la reflexión sobre los resultados y la toma de decisiones por parte del estudiante. El módulo integra actividades progresivas orientadas a la comprensión de conceptos fundamentales del control automático, facilitando la conexión entre la teoría y la experiencia física mediante la interacción directa con sistemas reales. Desde el punto de vista técnico, el módulo se apoya en una arquitectura de bajo costo y bajo consumo energético, alimentada mediante un puerto USB de 5 V, e incorpora un microcontrolador ESP32, sensores, actuadores y un motor de corriente continua. Estas características permiten reproducir condiciones reales de diseño propias de los sistemas embebidos, sirviendo como medio para el análisis experimental del comportamiento dinámico de sistemas de control clásicos. La implementación del módulo en contextos educativos permitió evidenciar su aporte al proceso formativo, favoreciendo una mayor apropiación de los conceptos fundamentales de control, así como el desarrollo de criterios básicos de análisis y diseño ingenieril. En este sentido, MIACON se consolida como una propuesta pedagógica viable, replicable y adaptable para el apoyo a la enseñanza de los sistemas de control en distintos entornos académicos.