Monografias | Resultados de Investigación-Estrategia Metodológica para desarrollar Prácticas Experimentales de Laboratorio con el uso de ordenadores en la Disciplina Electrónica Básica

RESUMEN
La evolución de los sistemas educativos ha quedado a la zaga con respecto al desarrollo de la ciencia, tal aseveración es posible si se tiene en cuenta que la cantidad de información que se genera hoy, supera en un millar la generada hace veinte años y los avances que se experimentan en el campo de las ciencias son tan vertiginosos que no permiten la actualización de los currículos escolares, esto implica la necesidad de cambiar los tradicionales paradigmas del estudio que históricamente se han basado, esencialmente en la actividad frontal alumno profesor, en procesos en los cuales el alumno se apropie por sí solo de los nuevos conocimientos.

El aprendizaje fundamentado en la experimentación, puede constituir el preámbulo de de la investigación científica y el creador de la zona de desarrollo próximo que propicia el tránsito de una etapa de aprendizaje dirigido, con cierto nivel de independencia, a una etapa caracterizada por el trabajo independiente y el autoaprendizaje, muy similar a la actuación del investigador. Muchos autores cubanos y extranjeros, han demostrado la gran importancia del método experimental, como medio muy eficaz para lograr un aprendizaje creativo y desarrollador en los educandos. 

La estrategia metodológica que se presenta, combina el experimento docente con la introducción de las nuevas tecnologías, para desarrollar prácticas experimentales de laboratorio de Electrónica Básica, mediante el empleo de los “SIDISCE”, sistemas de diseño y simulación de circuitos eléctricos y electrónicos, la cual ha sido validada por el método de criterio de expertos y puesta en práctica con elevada efectividad en la Educación Técnica y Profesional.

INTRODUCCIÓN
En estos tiempos el conocimiento científico es superado por la capacidad de la sociedad para aprender y hacerle frente a los nuevos retos de la ciencia y la técnica, es necesario, no sólo enseñar, sino "enseñar a aprender." 

Es imprescindible que nuestros estudiantes aprendan a buscar vías científicas como solución a los diferentes problemas a los cuales se enfrentan,... " buscar el camino de la excelencia universitaria que pasa fundamentalmente por la excelencia del Proceso Docente Educativo y del Proceso de Investigación Científica" (1)

Debemos superar los tradicionales paradigmas metodológicos del estudio y que el estudiante dé rienda suelta a su inteligencia y creatividad en la búsqueda de vías y soluciones a los diferentes problemas docentes que más tarde se traducen en problemas científicos. "El Proceso de la Investigación Científica, como parte del Proceso Pedagógico Profesional, provee al estudiante de los caminos lógicos del pensamiento científico, que resultan imprescindibles para el desarrollo de las capacidades cognoscitivas... que el profesor se convierta en un investigador activo dentro del aula y fuera de ella”. ( 2 )

Sin embargo se aprovechan muy poco las potencialidades que brinda la experimentación como el método de investigación empírica y participativa más importante, hecho reconocido por diferentes científicos e investigadores.

El filósofo y educador cubano Félix Varela fue uno de los principales propulsores del empleo de las actividades prácticas en las clases de Ciencia, el cual fundó el primer laboratorio de Física y Química en el Seminario San Carlos, de La Habana. 

El experimento docente debe constituir un reflejo de lo que es el experimento para el investigador, muchos han afirmado que: " la comprobación de todo conocimiento es el experimento y que el experimento es el único juez de la verdad científica”. (3)

Se hace muy evidente la gran importancia que para la actividad docente tiene el experimento y la influencia del mismo en la activación del proceso y su carácter científico, contribuyendo de este modo al logro de resultados superiores del Proceso Pedagógico Profesional al que todos aspiramos. 

En contradicción con lo explicado anteriormente, las prácticas de Laboratorio que hoy se realizan en la mayoría de las escuelas para la enseñanza de la Electrónica, tienen un carácter reproductivo, evitando así que los estudiantes desarrollen el pensamiento lógico y la capacidad de investigar, algo indispensable en estos tiempos. 

La experimentación asistida por computadora a partir de la aplicación de software educativos constituye un elemento esencial para hacer más objetiva la enseñanza de la Electrónica, si se tiene en cuenta que en algunos contenidos de esta, es necesario hacer muchas abstracciones para poder explicar determinados fenómenos que no se ven a simple vista, además el empleo de la computadora como medio de enseñanza permite ejecutar de forma modelada los fenómenos y estudiar su comportamiento, lo cual más tarde se puede experimentar en el Laboratorio, de acuerdo a la metodología que se propone, para corroborar los resultados obtenidos. 

En la enseñanza de la Electrónica se aplican sistemas informáticos como medios de enseñanza directos e indirectos, sin embargo predominan los simuladores, debido esencialmente a que, dadas las características propias de las técnicas electrónicas, la experimentación y el aprendizaje por descubrimiento constituyen métodos sumamente adecuados para lograr desarrollar en los estudiantes conocimientos sólidos sobre la misma y son los simuladores el tipo de software educativo que mejor se adaptan a estas condiciones.

Para la elaboración de la estrategia se consultaron las siguientes investigaciones

Propuesta Metodológica para el Desarrollo de Habilidades Experimentales en los Estudiantes de la Carrera Licenciatura en Educación en Eléctrica del ISPH, de MsC. Rubén Dorta Montejo.

Las Habilidades Profesionales de la Disciplina Electrónica en la Formación de Competencias Profesionales del Dr. Carlos Ezequiel Pino Pupo.

SIMPLY Entrenador digital para la reducción de funciones en circuitos convencionales del Ms C. Rolando Rivero Cuesta.

Estrategia Metodológica para la Utilización de los Sistemas de Diseño de Circuitos Electrónicos por Computadores en la Carrera de Eléctrica del Ms C . Eduardo Villard Robinson. 

Estrategia Metodológica para desarrollar Prácticas Experimentales de Laboratorio como salida al Programa Priorizado de Computación del Lic. David W Dorta Doimeadiós.

DESARROLLO
EL EXPERIMENTO DOCENTE EN EL PROCESO PEDAGÓGICO PROFESIONAL Y LA ENSEÑANZA ASISTIDA POR COMPUTADORES.
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA RELACIONADA CON EL EXPERIMENTO DOCENTE.
En correspondencia con la Pedagogía Contemporánea, las exigencias del desarrollo científico actual y los esfuerzos por cambiar los tradicionales paradigmas del estudio, se deben modificar los conceptos que hoy persisten en muchas bibliografías sobre la actividad experimental y habilidad experimental, y que éstos permitan establecer las diferencias entre el experimento docente y las tradicionales prácticas de laboratorio.

En investigaciones realizadas se ha podido comprobar que en la mayoría de los casos la aplicación del experimento docente en la enseñanza de la Electrónica ha quedado en gran medida, a la espontaneidad del profesor y condicionado a las formas y exigencias de la docencia que éste imparte, sin tener en cuenta el enorme potencial de esta asignatura asignaturas, para desarrollar las habilidades asociadas al experimento docente y contribuir de este modo al desarrollo del pensamiento científico de los estudiantes, la familiarización con la investigación, el desarrollo de la creatividad, la iniciativa, la independencia y el pensamiento creador, que debe caracterizar a los hombres de esta época. 

Una metodología que intente buscar en el propio desarrollo del Proceso Pedagógico, la satisfacción a la necesidad de formar a un profesional con las habilidades necesarias para no sólo saber hacer, sino, enseñar a encontrar el camino del conocimiento, debe ser un propósito prioritario para la enseñanza de las ciencias.

Es necesario que el estudiante adquiera autonomía para aprender a conocer, interrelacionando los conocimientos teóricos con los conocimientos empíricos, donde juega un papel imprescindible la experimentación como el método empírico más importante y la comunicación que éste proporciona entre los sujetos que participan en su realización. 

Debe ser también un propósito, transformar el criterio de la formación experimental más allá del ámbito del laboratorio docente y aplicar con igual prioridad los métodos teóricos que los empíricos, dado el carácter teórico - experimental de las diferentes disciplinas, para el perfeccionamiento de la formación de habilidades experimentales en los estudiantes. 

La caracterización de la actuación del profesional, así como el lugar que ocupa esta disciplina en el plan de estudio de la carrera afín y mediante el análisis de la relación dinámica problema - objeto - objetivo, se evidencia que la experimentación debe constituir una habilidad imprescindible para el profesional de la rama Eléctrica, lo que debe tenerse en cuenta por los educadores, para lograr la formación y desarrollo de habilidades experimentales que el futuro profesional debe dominar para enfrentarse a la solución de las diferentes tareas y problemas propios de la labor que ejerza.

Es fundamental profundizar en dos aspectos que se consideraron esenciales en la formación y desarrollo de habilidades experimentales:
1.-La enseñanza por problemas: El experimento como vía para encontrar solución a los problemas profesionales propios del objeto de estudio, para lo cual el estudiante debe aplicar una secuencia de pasos, que le permita encontrar dicha solución.

2.-El desarrollo de la creatividad: La búsqueda de soluciones a los problemas profesionales de forma creativa, no se trata de reproducir situaciones ya conocidas, sino enfrentar nuevas situaciones, en nuevas condiciones o con otros propósitos. 

Los dos aspectos antes señalados ponen de manifiesto la dimensión "saber hacer" y para reforzar la dimensión "enseñar a encontrar el camino del conocimiento" se deben tener presente habilidades propias del docente o el investigador, como por ejemplo, determinar el problema experimental en el objeto de estudio, diseñar el experimento, planificar la actividad experimental, comprobar el experimento, asesorar durante la realización del experimento y comprobar los resultados. 

En sentido general, es necesario cumplir con algunas de las demandas de la educación del siglo XXI, aprender a conocer, aprender a hacer, aprender a vivir juntos, aprender a ser, con el propósito de lograr los siguientes resultados:
Desarrollar la capacidad de comunicación.
Aprender a trabajar en grupos y solucionar problemas.
Participar en proyectos comunes de valor social.
Desarrollar valores en correspondencia con las exigencias de la sociedad.

Sin embargo estudios realizados en varios años a través de observaciones en el proceso pedagógico profesional y técnicas investigativas aplicadas, nos proporcionan un alarmante caudal de limitaciones que hoy enfrentan profesores y alumnos para poder llevar a vía de hecho de forma satisfactoria esta importante actividad, algunas de las cuales citamos a continuación:

Limitaciones actuales que obstaculizan la aplicación del Experimento Docente.
1.-Un aspecto alarmante es el lugar en que se sitúa la actividad experimental en el Proceso Pedagógico, considerándola una actividad complementaria y de poca importancia para que el estudiante transite hacia el nuevo conocimiento, ignorando por tanto su importancia psicológica, gnoseológica, educativa y filosófica.

2.-En la mayoría de los casos la habilidad Experimentar no se encuentra explícita dentro de los problemas profesionales de la carreras de ciencias.

3.-Las prácticas de laboratorio que se realizan están muy lejos de desarrollar habilidades investigativas en los estudiantes.

4.-En la formación pedagógica, las tareas de tipo experimental que se realizan, persiguen la realización de las demostraciones experimentales por parte de los estudiantes, pero no el desarrollo de habilidades de estos para dirigir las actividades experimentales una vez graduados.

5.-La actividad experimental está prácticamente ausente de los trabajos extraclases, extradocentes, trabajos de curso y culminación de estudios.

6.-Se confunden los tipos de experimentos, de lo cual se evidencia, poco conocimiento sobre la metodología adecuada y por tanto su proceder metodológico no es el adecuado.

7.-Los experimentos que se realizan, en la mayoría de los casos, son la reproducción de aquellos ya conocidos y realizados varias veces por los estudiantes, lo cual limita e inhibe la necesaria motivación para lograr el éxito de la actividad.

8.-La mayoría de los experimentos que se realizan están en el nivel reproductivo, muy lejos de parecerse a una forma de investigación y mucho menos desarrollar habilidades de la experimentación y del conocimiento científico.

9.-No es frecuente la realización de Trabajos de Curso o de Diplomas que tengan relación con el Experimento Docente, donde se demuestre la veracidad de una teoría o la solución a un problema científico, relacionado con los contenidos de las diferentes asignaturas. 

10.-En la mayoría de los casos no se realizan actividades experimentales donde el estudiante tenga que aplicar la metodología para la realización de un tipo de experimento determinado.

Limitaciones pedagógicas que obstaculizan la aplicación del experimento docente:
¨ Inadecuada formulación de los objetivos en los Planes de Estudio y programas.
¨ Insuficiente desarrollo de habilidades para determinar los objetivos y contenidos experimentales de los programas.
¨ Sobrevaloración de la actividad práctica en sí misma, jerarquizando su aspecto empirista, centrando su influencia en el desarrollo de habilidades y destrezas prácticas.
¨ Insuficiente dominio por los profesores de las diferentes variantes del experimento docente y de la metodología para su utilización.
¨ En la mayoría de los casos en los textos y guías para los trabajos prácticos de laboratorio, éstos aparecen organizados en forma poco flexible, presentados según una secuencia de pasos, preestablecidos, similar a "recetas de cocina". 
¨ Son pocos textos en que las actividades prácticas experimentales requieren que los estudiantes planifiquen teóricamente las actividades y el diseño de los montajes, así como la selección del equipamiento que necesitarán.

FUNDAMENTACIÓN PSICOPEDAGÓGICA DE LA ACTIVIDAD EXPERIMENTAL.
Desde la óptica del trabajo didáctico metodológico y partiendo de la disciplina Electrónica Básica, se fundamenta la estrategia metodológica que se presenta y se hace un análisis del Proceso Pedagógico de esta disciplina.

Existe una gran diversidad de términos acerca del concepto que caracteriza el proceso mediante el cual el maestro "dirige" la apropiación de los conocimientos y el estudiante los "asimila" y es precisamente esta relación la que hace diversos los criterios emitidos por varios ilustres autores, entre ellos podemos citar:

¨ Guillermina Labarrere refiere que: "el proceso de enseñanza es de carácter bilateral, encontrando la presencia de dos elementos sin los cuales no es posible hablar de proceso de enseñanza: la actividad de dirección del profesor y la de aprendizaje de los alumnos, constituyendo una unidad dialéctica". (4)
¨ N. V. Savin, expresa: "incluye en sí la actividad del maestro (enseñanza) y la actividad del alumno (aprendizaje)" (5)
¨ Armando Miari, plantea: "este proceso está objetivamente orientado, conjuntamente con el desarrollo físico del individuo hacia la formación del carácter y las actividades morales, en el ámbito de la escuela y la enseñanza, teniendo en cuenta la práctica de la actividad social; éste es un proceso organizado en el que participan educadores y educandos" (6)
¨ Carlos Alvarez, al referirse a este proceso, expresa: "es la actividad o conjunto de acciones sistematizadas o interrelacionadas del profesor y los estudiantes que se desarrolla con el fin de lograr los objetivos durante la apropiación de los contenidos planificados" (7)

Es significativo destacar cómo diversos autores, al definir el Proceso Pedagógico, coinciden en afirmar la existencia de dos elementos interrelacionados y dependientes uno del otro, (enseñanza y aprendizaje), de lo cual se infiere, que su existencia se debe al dinamismo de las acciones que se ejecuten, las cuales conforman lo que Vigotski consideró, la necesaria actividad, que bajo la orientación del profesor realiza el estudiante y que presupone el enfrentamiento de éste a situaciones de aprendizaje, cuyas soluciones, no siempre son conocidas.

Por lo tanto para lograr el desarrollo psíquico deseado en el proceso de enseñanza, no basta con que el alumno aplique el repertorio de conocimientos precedentes, sino que desarrolle la capacidad de enfrentar, por sí mismo, lo desconocido y que con una determinada orientación, pueda resolver los problemas para los cuales aún no está preparado, a lo cual Vigotski llamó, zona de desarrollo próximo.

Un tipo de actividad que posibilita el acercamiento del estudiante a la zona de desarrollo próximo, es la actividad experimental, ya que expresa las posibilidades de aprendizaje del alumno, la acumulación de información, conocimientos y habilidades, no es lo esencial, sólo presupone la "zona de desarrollo actual", que permite el enfrentamiento y la solución de problemas con respuestas conocidas, es imprescindible por lo tanto ampliar la zona de desarrollo próximo del estudiante, para que éste pueda enfrentar de forma creativa los múltiples problemas profesionales, derivados de la contradicción existente entre desarrollo tecnológico y capacitación profesional.

El progreso científico - técnico, el enorme aumento de nuestros conocimientos del mundo, plantean cada día retos mayores a pedagogos y psicólogos, es evidente que los conocimientos más actualizados sobre cualquier área del saber humano es viejo cada minuto que pasa, por citar un ejemplo, la más moderna computadora que sale al mercado, ese mismo día que se vende es atrasada en comparación con la que se está fabricando y menos competente para enfrentar los nuevos programas que se están elaborando. 

Por lo tanto cada día son más necesarias personas, no sólo conocedoras, sino con una alta capacidad creativa, especialistas con un alto potencial creativo y la pregunta es ¿de dónde sacar estos especialistas? y la respuesta pudiera ser muy fácil, de un Proceso Pedagógico Profesional Creativo, que desarrolle estas capacidades creativas, pero lo difícil es ¿Cómo lograrlo?.

Planificar, organizar, conducir y controlar adecuadamente la actividad de los alumnos, dando lugar a la independencia y creatividad de éstos, así como garantizar una comunicación positiva profesor - alumno y alumno - alumno, son condiciones indispensables para que se produzca una correcta apropiación de los conocimientos, hábitos y habilidades, en el proceso de aprendizaje. 

En este trabajo se asume la definición dada por Albertina Mitjans acerca de la creatividad, por considerarla más adaptable a las condiciones histórico sociales actuales, de esta forma, se asume que en la creatividad está implícito el proceso mediante el cual se alcanza determinado resultado y en el que están manifestados los vínculos entre lo afectivo y lo cognitivo de la personalidad,... La creatividad constituye un complejo proceso de la subjetividad humana que se expresa en la producción de algo, que en algún sentido es nuevo y valioso, y el propio carácter relativo de los criterios de novedad y valor, aumenta aún más, las dificultades para su identificación y evaluación...(8)

Esta definición nos permite referir entre los hechos creativos, los relativos a encontrar problemas donde otros no los ven y descubrir facetas poco desarrolladas o no encontradas aún en el trabajo productivo. 

Coincidiendo con el criterio que anteriormente expresa, el autor citado, de la definición, reafirmamos que el acto creativo, no implica sólo el hecho de resolver problemas encontrados, sino descubrirlos, pero agregamos, que no siempre la creatividad está asociada a problemas, sino a aptitudes, actitudes, comportamientos, modo de manifestarse, en definitiva está asociado al desarrollo de la personalidad. 

Es por tanto evidente la necesidad de formar profesionales que den respuesta creativa a los innumerables problemas que se manifiestan en el proceso profesional, a lo cual se le ha denominado creatividad profesional. 

La creatividad profesional es un modo especial de enfrentar las múltiples situaciones que en el marco del proceso de producción o servicios enfrenta el individuo, en busca de obtener más eficiencia de dicho proceso. 

El Proceso Pedagógico Profesional, es el marco donde se puede lograr que el individuo desarrolle ese modo especial de enfrentar las múltiples situaciones, que en el proceso profesional se presentan, pero como se planteó anteriormente, esto casi siempre se queda en la "receta", la solución no es "teorizar" sobre el tema de la creatividad, todos sabemos que sólo es posible, formar mentes creativas, con métodos creativos y métodos activos, pero ¿cómo? y la otra pregunta sería, ¿quién hace un proceso creativo?, las respuestas serían "sólo es posible formar personas creativas a través de métodos creativos, aplicados por profesores creativos", ese es el gran problema, sólo estimula el que está estimulado, sólo anima el que esté animado, los demás "engañan y confunden."

Se considera que lo principal es la imposibilidad de que sólo utilizando la metodología informativa se puedan llegar a realizar las tareas de formar un maestro activo y de espíritu creador. La "escuela de la memoria y la repetición" debe ser sustituida por la "escuela del razonamiento y la investigación", ésta es la exigencia del desarrollo científico actual, lo cual significa pasar de formas esquemáticas de la actividad didáctica - cognoscitiva de los estudiantes a los métodos de "enseñanza creativa". 

Cambiar el criterio de la tarea que tiene como fin "enseñar algo al estudiante" a la tarea de "enseñar al estudiante a estudiar y buscar el nuevo conocimiento", estimular el pensamiento activo necesario para resolver de modo creativo los complejos problemas profesionales a los cuales éstos se enfrentan, adicionando a esto el desarrollo de aptitudes y maestría comunicativa así como estimular su protagonismo en su propia realización individual.

En este sentido la propuesta que se presenta, va más allá de la "receta", se afronta la problemática del desarrollo de la creatividad y la independencia cognoscitiva del estudiante a partir del enfrentamiento de éste a la solución de problemas profesionales, bien concebidos y estructurados, por la vía experimental, de manera que el propio estudiante descubra el nuevo conocimiento y desarrolle a la vez cualidades características del investigador, muy lejos del carácter reduccionista que muchos autores de trabajos científicos, atribuyen al experimento por considerarlo una actividad de carácter netamente práctico y empirista y por asociarlo sólo al laboratorio.

La lógica que se siguió para fundamentar la propuesta y la intención de concebirla como una estrategia pedagógica, demuestran como los autores parten del problema de la imposibilidad del proceso pedagógico para desarrollar las denominadas habilidades experimentales, o sea la inexistencia de una estrategia metodológica para solucionar la problemática a partir del trabajo didáctico metodológico en la formación del profesional de la rama Electrónica 

Varios pedagogos cubanos se pronunciaron por la idea de "enseñar a pensar", Félix Varela, fue el primero que se pronunció por la introducción de la reflexión, el debate y la experimentación en la búsqueda de la verdad y el rechazo a la memorización por su carácter abstracto y antipedagógico, José de la Luz y Caballero, con la introducción del método Explicativo, buscaba que los alumnos discutieran lo que estudiaban, nuestro apóstol José Martí dijo que” las escuelas debían ser... casas de razón... donde se enseñara al niño a desenvolver su propio pensamiento y se le pusieran delante, en relación ordenada, los objetos e ideas, para que deduzca así las lecciones directas y armónicas que le dejen enriquecido con sus datos, además que fortificado con el ejercicio y gusto de haberlos descubierto" (9).

Todo lo anterior nos demuestra como innumerables pensadores, mucho antes que, modestos discípulos como nosotros, ya se pronunciaban por la necesidad de hacer partícipes al estudiante del proceso mediante el cual él se apropia de los conocimientos necesarios para su propio desarrollo personal y que le posibilite enfrentar las múltiples problemáticas a las cuales debe buscarle la adecuada solución.

Es imprescindible planificar, organizar, dirigir y ejecutar la actividad de la enseñanza, de tal modo, que posibilite la satisfacción de esta aspiración, a partir del diseño de actividades dentro de las cuales se pueden concebir tareas de tipo experimental que permitan al estudiante el desarrollo de habilidades para poder descubrir el nuevo conocimiento y enfrentarse a problemas desconocidos o poco conocidos para él.

El desarrollo de habilidades creativas en la experimentación, es una alternativa para solucionar la problemática a la cual se hace alusión, a partir de un algoritmo de acciones que lejos de constituir una "receta", da la posibilidad de su implementación en cualesquiera de las disciplinas del plan de estudio, ya que parte del banco de problemas profesionales de ésta y su concepción como experimentos docentes. 

El análisis realizado sobre las diferentes concepciones teóricas y las valoraciones hechas, sobre el contenido de este trabajo, en correspondencia con las exigencias de la Educación Cubana actual, permitieron asumir el Paradigma Histórico - Cultural de S. L. Vigostki, como fundamento teórico del mismo, además de los estudios realizados sobre la teoría de la actividad de A. N. Leontiev, las Teoría sobre la Formación en Etapas de las Acciones Mentales de P. Y. Galperin y N. F. Talízina y los referidos trabajos de C.A. de Zayas, Homero Fuentes y F. González Rey sobre Comunicación y Formación de la Personalidad. A continuación hacemos referencia a esta concepción de forma sintetizada.

Concepción Histórico – Cultural
Aunque las bases teóricas de esta concepción datan de la década del 20, sus postulados teóricos y metodológicos han sido desarrollados y enriquecidos por numerosos autores a lo largo del presente siglo.

La concepción histórica cultural del proceso de enseñanza – aprendizaje, parte de los principios de la Psicología Materialista Dialéctica y su base lo constituyen los principios siguientes:
1. El principio del Desarrollo.
2. El principio del Determinismo Dialéctico.
3. El principio de la Unidad de la Psiquis con la Actividad y la Comunicación.

Según la concepción histórico - cultural, el aprendizaje constituye un proceso de apropiación de la experiencia histórico - social, a través del cual el individuo deviene personalidad. El mecanismo psicológico a través del cual se produce esta apropiación lo constituye la actividad que el alumno realiza y la comunicación que, en el marco de la misma, establece con otras personas.

Para "aprender", el alumno realiza un sinnúmero de acciones externas, imitando o reproduciendo la actividad conocida, en un proceso de colaboración con el mismo; poco a poco estas acciones externas van siendo asimiladas o interiorizadas por el alumno, convirtiéndose en acciones internas que le permiten orientar su conducta, estableciéndose así una relación dialéctica entre lo externo y lo interno. El paso al interior de las acciones externas se denomina proceso de interiorización. 

El aprendizaje sólo puede ser posible cuando el alumno realiza las actividades que le permiten, mediante el proceso de interiorización, apropiarse de los conocimientos, habilidades y hábitos, los que una vez asimilados, regulan su actividad, manifestando en ella lo aprendido (exteriorización) con una calidad que evidencie el nuevo nivel de desarrollo alcanzado.(10)

Para lograr estas exigencias es necesario además el establecimiento de una adecuada comunicación profesor - alumno y alumno - alumno, que garantice la creación de un clima psicológico favorable y una disposición positiva hacia el aprendizaje, así como una aceptación de las orientaciones del docente, lo que facilita la apropiación activa de la experiencia histórico - social.

Según esta concepción el desarrollo de habilidades sólo es posible cuando el alumno realiza las actividades que le permiten apropiarse de los nuevos conocimientos, operar con éstos y aplicarlos a la práctica para apropiarse por sí mismo de nuevos conocimientos.

La habilidad, por lo tanto, siempre se refiere a las acciones que el sujeto debe asimilar y dominar de manera que le permitan desarrollarse adecuadamente en la ejecución de determinadas tareas, éstas constituyen el dominio de las acciones (psíquicas y prácticas) que permiten una regulación racional de la actividad.

En las actuales condiciones del desarrollo científico universal es indispensable además que los profesores pongan en función del proceso docente educativo todas las potencialidades que le permitan a los estudiantes aprender por sí solos, haciendo uso de los medios informáticos, la TV y el cine, en este sentido el uso de software educativos juega un papel primordial.

La enseñanza asistida por computadora (EAC)
La EAC está orientada hacia el desarrollo de aplicaciones para computadoras con el fin primordial de enseñar; no importa con qué herramienta se elabore dicha aplicación, basta que la misma sea capaz de crear y mantener las condiciones propicias para el aprendizaje de un conocimiento del que se ha de ser portador. Aquí el usuario asume el papel de aprendiz y la computadora el rol de instructor.

Para que cualquier proceso de instrucción, basado en computadoras, sea efectivo, es necesario que de alguna forma y en determinada medida, se desarrollen acciones que cumplimenten algunas de las siguientes fases del proceso de instrucción [Alessi y Trollip]:

Presentación de la información
Para enseñar “algo” el instructor debe presentar “algo” mediante el uso de las posibilidades del ordenador, como medio de enseñanza capaz de manipular textos, gráficos y sonidos. Ese “algo” que se ha de presentar no es más que el contenido, la materia objeto de estudio que el autor quiere hacer llegar al alumno.

Guía del estudiante
Una vez recibida la información suministrada por el instructor, el usuario (aprendiz) debe ejecutar alguna operación en respuesta al procesamiento de dicha información. En dependencia de la naturaleza del material de estudio y del interés didáctico del instructor, las acciones a realizar por éste, varían desde el control del flujo de navegación, hasta preguntas de respuestas simples o complejas prácticas de procedimientos. En cada caso, la actividad del alumno es controlada por el instructor, quien, luego de evaluar y analizar las operaciones del alumno, puede decidir acciones adicionales encaminadas a subsanar las deficiencias detectadas. Mediante este mecanismo se lleva a cabo la conducción de todo proceso de enseñanza aprendizaje, regulando el proceder del estudiante ante el instructor y viceversa.

Práctica
Aquí se requiere, al menos cierto dominio sobre la materia, y se persigue como fin general, elevar la rapidez y la fluidez con las que el estudiante operará con los elementos del contenido.

El control, por parte del instructor, de la actuación del estudiante ahora no sólo está dirigido a descubrir y erradicar posibles fallas en los conocimientos y habilidades, sino además, a la evaluación de criterios tales como “la relación tiempo consumido para responder a las exigencias del instructor y calidad de las respuestas”, lo cual, en la mayoría de los casos, depende de la naturaleza de las materias de estudio.

Control del aprendizaje
Esta fase constituye un momento clave del proceso de enseñanza aprendizaje, durante ésta se realiza, tanto la comprobación del nivel de partida del alumno para determinar si está apto o no para recibir la lección, como se evalúa el nivel final alcanzado por el mismo. El control del aprendizaje aporta, además, la posibilidad de valorar la eficiencia misma de todo proceso de instrucción.

Aunque un sistema de EAC puede abarcar todas las fases en que se ha dividido al proceso de instrucción, lo típico es que cada aplicación aborde sólo algunas de las fases, en dependencia de la metodología instructiva que se quiera implementar. 

Un ejemplo de ello son los simuladores, los cuales tienen alta difusión en la resolución de problemas y el diseño de circuitos eléctricos y electrónicos, a continuación se exponen algunos criterios sobre estos software.

Reflexiones acerca de los SIDISCE
El diseño y la simulación de circuitos electrónicos es la acción de representar de forma gráfica y de modo interactivo los esquemas electrónicos y eléctricos con sus correspondientes simbologías y formas de conexión de manera tal que el usuario pueda interpretar el comportamiento del mismo a través de la simulación por la computadora, comprobando la veracidad o falsedad de la propuesta diseñada. Es un proceso complejo donde se reflejará en forma indudable la función creativa y el dominio de la técnica, la experiencia y la madurez. 

¿Qué son los SIDISCE?
Los SIDISCE son todos aquellos sistemas computarizados que están destinados al diseño y la simulación de circuitos eléctricos y electrónicos.

Para la utilización de los SIDISCE se debe considerar el dominio de las técnicas en sistemas interactivos a través de conceptos, menús de opciones y comandos de acceso a herramientas de trabajo, bibliotecas de usuario, etc. y tiene dos aspectos esenciales: la tarea docente a resolver (circuito electrónico a diseñar y simular) y la estrategia (acciones) para su solución.

Cualquier diseño realizado en estos sistemas interactivos se puede considerar como la descripción de un esquema simbólico y un conjunto de operaciones aplicadas sobre éstos en determinado orden. Las formas de representar el diseño y la simulación de circuitos electrónicos están en función del desarrollo de la tecnología y de los recursos físicos con que se cuenta, lo cual no constituyen premisas de suficiente interés para detenernos en su análisis. Abordaremos brevemente las acciones específicamente las relacionadas con las etapas de representación gráfica, diseño y simulación de los circuitos.

Estas acciones constituyen la parte activa y permiten crear, transformar y destruir los esquemas representados en las que se obtiene un determinado resultado en correspondencia con el diseño concebido. Se pueden emplear operaciones para crear, modificar y destruir representaciones gráficas, tales como la copia, movimiento, uso de las bibliotecas de usuarios, rediseños y actualización de bibliotecas, uso de instrumentos de medición, etc.

Como se aprecia existe un conjunto de deficiencias en relación con la utilización eficiente de los SIDISCE por parte de los estudiantes y profesores de la especialidad de Eléctrica dada fundamentalmente por no tener diseñados en la carrera las estrategias que permitan utilizar los mismos, cuestión que nos conduce a plantear que es necesaria la búsqueda de nuevas vías, métodos y estilos de trabajo (estrategias) para la utilización de éstos de modo que se puedan plantear enfoques didácticos alternativos no sólo desde el punto de vista del programa de la disciplina Computación sino de su uso a partir de las estrategias que se definan en otras asignaturas de la disciplina de Electrónica que puedan abordar estos problemas comunes, a saber, (Electrónica Básica, Digital, Industrial). 

Se define "diseñar" como el proceso de abstracción que permite construir un modelo de dibujo y cálculos que represente un objeto real apoyándose en los conceptos, teorías y métodos de trabajo (uso de las potencialidades del SDG en cuestión. Por otra parte señalamos que herramientas son las facilidades que ofrece el sistema para realizar los diseños y que en cada SDG se implementan de diferentes formas, aunque la esencia es la misma. (trazos, ficheros, bibliotecas, paleta de colores, etc). 

Empleo de los softwares diseñados como herramienta de trabajo en la Disciplina Electrónica Básica.
Entre los softwares diseñados como herramientas de trabajo y para ser utilizados en el proceso docente educativo de la Disciplina Electrónica, [Llauradó, 1998] hace mención a algunos de ellos, entre los que están: el Design Center (Centro de Diseño), el Tutsim, el Genesys, el OrCAD, el Electronic WorkBench, que han sido o son empleados en Cuba y otros países.

De todos estos sistemas, el Electronic WorkBench emplea la simulación de instrumentos del laboratorio de Electrónica para representar los resultados de forma que éstos sean más fáciles de comprender y de asociar con experiencias empíricas previas, pero además, permite realizar ajustes a los componentes durante la simulación, por lo que se puede observar no sólo el comportamiento del circuito simulado en distintos estados estables, sino que permite conocer qué ocurre durante un régimen transitorio provocado. Con estas observaciones el estudiante llega a comprender mejor la dinámica del sistema bajo estudio. [Llauradó, 1998]. 

Estos elementos y otros como su extensa biblioteca, que permite la selección de modelos que funcionan exactamente igual al componente real y que abarcan un amplio espectro dentro del campo al que están orientados, brinda la posibilidad de adaptarse con facilidad a las necesidades de los planes de estudio de diversas asignaturas relacionadas con esta técnica, hacen que este simulador se haya ganado muchos seguidores en todo el país, siendo propuesto en su tesis en opción al grado científico de Máster por Eduardo Villard en 1998.

No obstante éstos no son los únicos que existen, se pueden mencionar el Tina, el Simula, el Croclick y otros que aparecen en: 
http//www.olmo.ntic.mec.es/~jmarti50/enlaces/index.htm y 
http//www.orcadpcd.com/webepdate, en los que al igual que los anteriores su objetivo fundamental es apoyar la labor de los profesionales del sector y por lo tanto, sus estrategias de trabajo están adaptadas para lograr gran rapidez y precisión en los resultados, restando importancia a otros aspectos que influyen en el aprendizaje.

Para la elaboración de la estrategia fu utilizado el simulador Electronic WorkBench, por ser uno de los simuladores más sencillos y que puede ser aplicado en la Disciplina Electrónica Básica con mucha efectividad, los Simuladores son programas de computadoras concebidos para imitar situaciones de la vida real (objeto), en base a procesos, modelos o sistemas difíciles de describir, explicar, representar u observar de manera que trasmiten una idea completa y acabada de la situación modelada (objeto), en base a que contiene algunas de sus propiedades esenciales. Son denominados también micromundos o modelos. 

Los fundamentos teóricos relacionados con el Experimento Docente, su inserción en el proceso docente educativo de la Disciplina Electrónica Básica, como método de enseñanza de avanzada, además del estudio realizado sobre el simulado Electronic WorkBench, permitió la elaboración de la estrategia metodológica propuesta, la que susceptible de ser perfeccionada constituye un intento para cumplir con el propósito de formar profesionales capaces de enfrentar la solución de problemas profesionales de forma creativa. 

ETAPAS DE LA ESTRATEGIA METODOLÓGICA PROPUESTA 

ACCIONES A DESARROLLAR EN CADA ETAPA DE LA ESTRATEGIA:

DIAGNÓSTICO INICIAL.
Aplicar preguntas de comprobación sobre los fundamentos teóricos del contenido.
Solicitar criterio sobre la posible comprobación práctica de los fundamentos teóricos.
Aplicar preguntas de comprobación sobre la utilización del software.
Comprobar sus conocimientos sobre el montaje experimental.

DETERMINACIÓN DE LOS PROBLEMAS EXPERIMENTALES EN EL CONTENIDO DEL PROGRAMA DE LA ASIGNATURA.
Determinar los problemas experimentales en el objeto de estudio. 
Seleccionar los principales contenidos relacionados con el experimento docente. 
Valorar su relación con los problemas profesionales de la especialidad. 

FORMULAR LOS PROBLEMAS DOCENTES EXPERIMENTALES
Definir la relación objetivo – contenido – método y los medios disponibles.
Definir el objetivo de la actividad experimental seleccionada. 
Delimitar los fundamentos teóricos necesarios para la actividad.
Formular la hipótesis experimental. 

DISEÑAR EL EXPERIMENTO DOCENTE.
Analizar los presupuestos teóricos que fundamentan la hipótesis ya formulada. 
Modelar las acciones a desarrollar. 
Seleccionar los medios, instrumentos y equipos. 
Definir las magnitudes a medir. 
Precisar las observaciones que se realizarán. 
Concebir tablas y guías en caso necesario. 

MODELAR EN LA COMPUTADORA EL EXPERIMENTO DOCENTE CON EL USO DEL SOFTWARE
Montar el circuito experimental en la computadora mediante el software Electronic Workbench.
Ejecutar las acciones necesarias para comprobar el funcionamiento de circuito de acuerdo a las orientaciones que se dan en anexo de este trabajo. 

DETERMINAR LOS RESULTADOS DEL EXPERIMENTO DE FORMA MODELADA
Medir las magnitudes determinadas haciendo uso de los instrumentos del software.
Comprobar el funcionamiento del circuito mediante los instrumentos del software, en ambos casos ver anexo.

EJECUTAR EL EXPERIMENTO EN EL LABORATORIO
Asegurar medios y condiciones necesarias.
Armar y describir instalación experimental.
Ejecución del experimento docente. 
Obtener datos experimentales. 
Interpretar los datos obtenidos 
Plantear y procesar informaciones adicionales e interrogantes. 

COMPARAR LOS RESULTADOS DEL EXPERIMENTO DE LABORATORIO CON LOS OBTENIDOS EN EL SOFTWARE.
Es el paso más importante y en éste se define la relación entre la actividad modelada en la computadora y la actividad práctica experimental de Laboratorio como criterio de la verdad científica. 

DISCUTIR LOS RESULTADOS OBTENIDOS Y LA COMPROBACIÓN DE LA HIPÓTESIS
En la discusión colectiva se logra la concreción de los resultados de toda la actividad y es el paso más importante de toda la estrategia. Debe ser una discusión flexible. Dar la posibilidad de plantear criterios y opiniones de los estudiantes. 
Se propone elaborar un informe sobre los resultados obtenidos que se discutirán en clase. 

En la representación de la estrategia aparecen lazos de realimentación que demuestran el carácter sistémico de la misma, lo cual quiere decir que cuando el experimento no da los resultados esperados esto puede significar que se han producido errores en su ejecución, modelación o diseño experimental y es necesario reiniciar los pasos correspondientes en cada caso.. 

LOS LAZOS DE REALIMENTACIÓN.
Estos están concebidos partiendo del criterio dinámico que debe caracterizar a una estrategia pedagógica, su carácter flexible al cambio, modificación o adecuación de su alcance, así como la búsqueda de la creatividad en la solución de la problemática. 
Es decir, si el experimento no da los resultados esperados, esto puede significar errores en algunos de los pasos precedentes de planificación o ejecución, los cuales son repetidos a criterio del profesor y los estudiantes tantas veces como se considere necesario, este carácter flexible de la estrategia la acerca a una investigación controlada, que a criterio de muchos autores, crea los precedentes de una investigación científica.

Recomendaciones necesarias:
Proponemos realizar los experimentos teniendo en cuenta los niveles de complejidad, que deben estar en correspondencia con los niveles de asimilación que van alcanzando los estudiantes. Lo que exige del profesor la suficiente maestría, para determinar a partir de las individualidades de los alumnos y del cumplimiento de los objetivos, variar los problemas de manera gradual. No pretendemos ofrecer recetas en cuanto al ejercicio seleccionado de la Disciplina, se trata de realizarlo de manera que responda a los objetivos propuestos y en función de los propósitos a alcanzar.

Primer Nivel: 
Nivel de familiarización: con el sistema y las características propias del circuito a diseñar, permite inferir resultados, a partir de determinada hipótesis (forma de onda a obtener). 

Segundo Nivel: 
Nivel de reproducción con variantes: se le ofrece al alumno el modelo y lo que se desea comprobar a través de la simulación, se introducen variantes de mediciones lógicas, modificaciones de fuentes, etc.

Tercer Nivel: 
Nivel de producción: se le ofrecen al alumno los datos para el diseño y a partir de determinadas hipótesis inferir resultados lógicos, al modificar las fuentes, resistencias, transistores, etc., valorando las formas de onda que se obtienen, y utilizando los instrumentos de medición, etc. que ofrece el simulador. En este nivel se recomienda ofrecer los resultados que se desean obtener para que los alumnos elaboren el diseño. Esta parte del nivel debe estar en correspondencia con el desarrollo de habilidades y la independencia lograda por los alumnos en particular.

CONCLUSIONES.
Este trabajo permitió comprender la necesaria correspondencia que existe entre los Medios Informáticos y las Actividades Docentes Experimentales, a partir de la aplicación de una estrategia metodológica a la disciplina Electrónica Básica de la Carrera de Eléctrica para la formación de un profesional capaz de hacerle frente a los diferentes problemas profesionales de forma creativa. 

La estrategia metodológica que se propone es aplicable a cualquier simulador de los utilizados en la carrera de Eléctrica, siempre que cumpla las exigencias metodológicas fundamentadas.

La estrategia fue sometida a un proceso de validación donde se aplicó el método criterio de expertos, considerándose seis aspectos fundamentales que dan fé de la efectividad de la misma. Estos aspectos fueron sometidos al criterio del grupo de expertos, los cuales pudieron evaluarlos a partir de cinco indicadores. La aplicación del método aportó resultados muy significativos, que pueden contribuir al mejoramiento de la estrategia para su futura generalización a otras enseñanzas.

Existe una tendencia en considerar la estrategia como muy adecuada a las transformaciones que en la actualidad se aplican a los sistemas educativos, por su grado de actualización, así como el desarrollo de habilidades investigativas que propicia en los estudiantes y se observa un grado de aceptación muy significado por parte de los expertos, lo cual nos permite concluir que la estrategia propuesta es aplicable y con un alto grado de efectividad para lograr las transformaciones que se aspiran en los estudiantes de la especialidad Eléctrica.

Les agradecemos por el tiempo dedicado en leer el presente artículo y les pedimos que cualquier sugerencia o solicitud de información relacionada con los resultados de esta investigación nos las hagan llegar a través de las siguientes direcciones electrónicas. 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
1.- Álvarez de Zayas, Carlos. La investigación científica en la sociedad del conocimiento/Virginia M Sierra Lombardía, La Habana Soporte magnético, 1998, p.10

2.-----. La investigación científica en la sociedad del conocimiento/Virginia M Sierra Lombardía, La Habana, Soporte magnético, 1998,p.10

3.- Núñez Viera, Juan. Los trabajos prácticos de laboratorio y las tendencias actuales en la enseñanza de las ciencias, La Habana, Soporte magnético, 1998, p.1

4.- Labarrere Guillermina. Pedagogía. Editorial Pueblo y Educación. Ciudad de la Habana, 1982.

5.- N.V.Savin. Citado por Bermúdez Morris Raquel. (Material sobre soporte magnético) p.3

6.- Miaris Casas, A. Organización y metodología de la enseñanza práctica, La Habana. Ed. Pueblo y Educación, 1982, p 16.

7.- Álvarez de Zayas,Carlos. La Universidad en la Sociedad. MES. La Habana. 1995. p.3

8.- Mitjans Martínez, Albertina. Creatividad, Personalidad y Educación. Editorial Pueblo y Educación, La Habana, 1995.

9.- Martí Pérez, José. Nuestra América. Obras Completas. Tomo No 6, p 18-20. Editora Ciencias Sociales, La Habana, 1975.

10.- Vigostki,L.. Pensamiento y Lenguaje, Ed. Pueblo y Educación, La Habana, 1980, p.20

BIBLIOGRAFÍA.
1.- Álvarez de Zayas, Carlos. Metodología de la Investigación Pedagógica/Carlos Álvarez de Zayas, Santiago de Cuba. Universidad de Oriente, Centro de Estudios de la Educación Superior M. F. Gran, 1995. 

2.------- La Escuela en la Vida/Carlos Álvarez de Zayas, La Habana. Ed. Félix Varela, 1992.

3.- Alessis Stephen M y Stanley R. Trollip. “Computer﷓based Instructiotion. Methods and Development”. Prentice﷓Hall. Inc. Englewood Clifs. New Jersey, 1985.

4.- Barberá, O. El trabajo práctico en la enseñanza de las ciencias: una revisión/O.Barberá, P.Valdés. Revista. Enseñanza de las Ciencias. 1996, España. P (365-379)

5.- Bello, Luis. Habilidades experimentales en Química/Luis Bello. Tesis en opción al grado de Doctor en Ciencias Pedagógicas, Santiago de Cuba. (Material sobre soporte magnético), 1992.

6.-Colectivo de autores. "Programa Director de Computación”. MINED.

7.- Dorta Montejo, Rubén. Propuesta Metodológica para el Desarrollo de Habilidades Experimentales en los Estudiantes de la Carrera Licenciatura en Educación en Eléctrica del ISPH.

8.- Donatien Caballero, Juan Carlos. Perfeccionamiento de la formación de las habilidades experimentales del profesor de Física y Electrónica/Juan Carlos Donatien Caballero. Tesis presentada en opción al título de Máster en Ciencias de la Educación. Santiago de Cuba, 1995.62 p.

9.-Fernández Nodarse, Francisco. Sistema de entrenamiento para computadoras personales. Experiencia para su desarrollo.

10.- Fraga Movilio, Jesús. Estrategia Metodológica para la enseñanza del método experimental en la Física, Jesús Fraga Movilio. Temas Escogidos de Didáctica de la Física. Ed. Pueblo y Educación, 1996. 

11.- Fuentes González, Homero C. Dinámica del proceso de enseñanza - aprendizaje, Material para la maestría Ciencias de la Educación, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, 1996.

12.-Galvis Panqueva Álvaro H.; Ingeniería de Software Educativo. Universidad de los Andes. Santafé de Bogotá. Colombia, 1992.

13.-García González Edelia. Dificultades de la aplicación de la computación a la enseñanza. Posibles soluciones.-- En Educación Superior.-- No. 2.-- CEPES-UH, 1995.

14.-Gates, Bill. Camino al Futuro.-- McGraw Hill Interamericana S.A.-- Colombia, 1995.

15.-González Alonso, Jorge. Enfoque de la Enseñanza Asistida por Computadora [EAC] / Jorge González Alonso, Ana Irma Gómez Ferral.-- La Habana: Centro de Estudio de Software para la Enseñanza, 1994.

16.- García Hernández, Miguel. Métodos Activos en la Educación Técnica y Profesional/Miguel García Hernández/Ed. Pueblo y Educación, La Habana, 1990. 

17.-Havlik, Jarmila. El software educativo: distintos usos.-- En Novedades Educativas.-- p18 - 73.-- No.81.-- Septiembre. -- Argentina, 1997.

18.-Llaurado Fernández, Rafael. Un medio de enseñanza alternativo para el aprendizaje de la Electrónica Digital. – 1998. -- 83 h. – Tesis (Maestría en Informática Educativa) – Instituto Superior Pedagógico de Holguín, 1998.

19.- Martínez LLantada, Martha. La Creatividad en la Escuela/Martha Martínez LLantada/ ISP "Enrique José Varona". 

20.-Modelo del Profesional de la Carrera de Eléctrica para los ISP.-- La Habana.-- ISPETP, 1990.-- Material Impreso.

21.- Núñez Viera, Juan. Los trabajos prácticos de laboratorio y las tendencias actuales en la enseñanza de las ciencias/Juan Núñez Viera/ La Habana,(Material sobre soporte magnético), 1998.

22.- Pérez Rodríguez, Gastón. Metodología de la Investigación Educacional/Gastón Pérez Rodríguez/Ed. Pueblo y Educación, 1996. 

23.- Rodríguez, Abelardo. Prácticas de Electrotecnia Básica/Abelardo Rodríguez/ Ed. Pueblo y Educación, La Habana, 1978.

24.-Rivero Cuesta, Rolando. “SIMPLY Entrenador digital para la reducción de funciones en circuitos convencionales. 

25.-Vigotsky, L.S. Historia del desarrollo de las funciones psíquicas superiores.-- La Habana: Editorial Científico-Técnica, 1985.

AUTORES: 
MSc Rubén Dorta Montejo 
Jefe de la Carrera Eléctrica y Profesor de la Universidad Pedagógica de Holguín Cuba.
Lic. David W Dorta Doimeadios 
Profesor de Informática de la Universidad Pedagógica de Holguín, Cuba

rubendorta2000@yahoo.es
daviddorta2005@yahoo.es
Muchas gracias.

2006

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