Theory-practice integration: didactic design for teaching energy efficiency

Integración teoría-práctica: diseño didáctico para la enseñanza de la eficiencia energética

Resumen

En esta investigación se presenta un diseño didáctico para la enseñanza de la eficiencia energética desde las asignaturas de Circuitos Eléctricos, con el objetivo de vincular la teoría con la práctica mediante el uso de entornos virtuales y herramientas tecnológicas. La propuesta implementada en la Universidad Tecnológica de La Habana (CUJAE) busca mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje y formar habilidades profesionales en los estudiantes. Se centra en el estudio de las potencias, energía y el factor de potencia en circuitos trifásicos, contenidos que tradicionalmente se imparten de manera teórica en circuitos ideales. Se aplicó una metodología mixta que combinó métodos teóricos y empíricos. Lo que permitió definir las pautas metodológicas para el diseño de prácticas de laboratorio virtuales, además del empleo de la simulación como método mediante una aplicación desarrollada en Scilab para el acomodo de cargas en sistemas industriales. La propuesta se llevó a cabo en tres cursos académicos con un total de 190 estudiantes. También, se realizaron reuniones metodológicas para definir ejercicios teórico-prácticos y orientaciones metodológicas para su ejecución. Dentro de las principales conclusiones se puede mencionar que el diseño didáctico propuesto demostró ser efectivo para mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje de los circuitos eléctricos, vinculando la teoría con la práctica a partir de integrar las TIC en las formas organizativas del proceso de enseñanza-aprendizaje. La simulación en Scilab y el enfoque basado en problemas fomentaron un aprendizaje activo, colaborativo y profesionalizado, preparando a los estudiantes para enfrentar casos reales en el contexto de la eficiencia energética.

Abstract

In this research, a didactic design for teaching energy efficiency through Electrical Circuits courses is presented, aiming to link theory with practice using virtual environments and technological tools. The proposal implemented at the Technological University of Havana (CUJAE) seeks to improve the teaching-learning process and develop professional skills in students. It focuses on the study of power, energy, and power factor in three-phase circuits, topics that are traditionally taught theoretically in ideal circuits. A mixed methodology was applied, combining theoretical and empirical methods, which allowed for the definition of methodological guidelines for designing virtual laboratory practices, in addition to using simulation as a method through an application developed in Scilab for load arrangement in industrial systems. The proposal was carried out over three academic courses with a total of 190 students. Methodological meetings were also held to define theoretical-practical exercises and methodological orientations for their execution. Among the main conclusions, it can be mentioned that the proposed didactic design proved effective in improving the teaching-learning process of electrical circuits, linking theory with practice by integrating ICT into the organizational forms of the teaching-learning process. The simulation in Scilab and the problem-based approach fostered active, collaborative, and professionalized learning, preparing students to face real cases in the context of energy efficiency.

Keywords: laboratory practices; teaching-learning process theory-practice relationship; virtual environments; ICT