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DOI: https://doi.org/10.26507/paper.3355 
 
Resultados de aprendizaje como un conductor del 
aprendizaje contextual de la ciencia y la 
ingeniería en el programa de Ingeniería 
Biomédica en La Universidad ECCI 
 
 
Ingrid Mercedes Cruz Bernal, Jorge Andrés Álvarez Triana 
 
Universidad ECCI 
Bogotá, Colombia 
 
 
Resumen 
 
El desarrollo de estrategias metodológicas en el programa de Ingeniería Biomédica de la Universi-
dad ECCI, ha parametrizados nuevos focos de aprendizaje de las ciencias básicas con aplicación 
en la ingeniería, permitiendo así que el estudiante navegue de forma transversal desde el aprendi-
zaje activo hasta el contextual interrelacionando el que hacer de los resultados de aprendizaje 
establecidos en los cursos con la investigación formativa a través de los saberes específicos y pe-
dagógicos con el objetivo de gestar una actitud crítica y reflexiva en la solución de problemáticas 
del entorno por medio del desarrollo de prototipos correlacionando los diferentes saberes que han 
adquirido los estudiantes en su proceso académico de ciencias básicas y el área de bioinstrumen-
tación, permitiendo la integración de saberes específicos y pedagógicos; reconociendo en que 
profundiza y que es capaz de hacer, originando un aprendizaje autónomo en la descripción de 
proyectos didácticos de aporte a la responsabilidad social y el interés en la educación de ingenie-
ría. 
 
Por tanto, se planteó un proyecto integrador que utiliza los conceptos de los sistemas digitales en 
un prototipo didáctico funcional enfocado a la lúdica usando sistemas embebidos ESP32, con el 
fin de comprobar las variables electrónicas mediante modelos matemáticos su interacción con la 
lógica de programación y orientar las aplicaciones del juego en la enseñanza de la ingeniería en 
un espacio de incidencia social que impulsa el desarrollo humano, motivando al trabajo colabora-
tivo y experimental. 
 
El resultado de este trabajo permitió que el estudiante manejara competencias de direccionamiento, 
planeación y actuación de las diferentes actividades que ha realizado, vinculando un proceso de 
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Resultados de aprendizaje como un conductor del aprendizaje contextual de la ciencia y la ingeniería en el programa de Inge-
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enseñanza aprendizaje aplicado a un contexto real con una evaluación del proceso investigativo 
aplicando las tecnologías en tendencia y evidenciando la conceptualización y el relacionamiento 
con el sector externo. 
 
 
Abstract 
 
The development of methodological strategies in the Biomedical Engineering program of the ECCI 
University has parameterized new learning focuses of the basic sciences with application in engi-
neering, thus allowing the student to navigate transversally from active to contextual learning, inter-
relating the what to do with the learning results established in the courses with formative research 
through specific and pedagogical knowledge with the aim of developing a critical and reflective 
attitude in solving environmental problems through the development of prototypes correlating the 
different knowledge that students have acquired in their academic process of basic sciences and 
the area of bioinstrumentation, allowing the integration of specific and pedagogical knowledge; 
recognizing what it deepens and what it is capable of doing, originating autonomous learning in 
the description of didactic projects that contribute to social responsibility and interest in engineering 
education. 
 
Therefore, an integrative project was proposed that uses the concepts of digital systems in a functio-
nal didactic prototype focused on play using ESP32 embedded systems, in order to verify the elec-
tronic variables through mathematical models their interaction with the programming logic and 
guide the applications of the game in the teaching of engineering in a space of social incidence 
that promotes human development, motivating collaborative and experimental work. 
 
The result of this work allowed the student to manage addressing, planning and acting skills of the 
different activities he has carried out, linking a teaching-learning process applied to a real context 
with an evaluation of the investigative process applying trending technologies and evidencing the 
conceptualization and relationship with the external sector. 
 
 
1. Introducción 
 
Los cambios y novedades propias de desarrollo en procesos académicos orientados en estructurar 
como es la relación de las teorías planteadas y las necesidades del entorno ha generado el reco-
nocimiento de las diferencias individuales de cada programa y sus referentes en el mercado laboral 
colombiano, articulando los conocimientos, capacidades, habilidades, disposiciones, actitudes y 
aptitudes que hacen posible comprender y analizar problemas o situaciones y actuar coherente y 
eficazmente, individual o colectivamente, en determinados contextos (Nacional)De acuerdo a la 
Universidad ECCI las competencias están asociadas a la adaptación de sus estudiantes a condicio-
nes cambiantes en medio de un proceso de creación, construcción de conocimientos, saberes y 
prácticas teniendo en cuenta los modelos de trayectoria de aprendizaje bajo la inclusión y los 
resultados de aprendizaje. 
 
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niería Biomédica en La Universidad ECCI 
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El programa de Ingeniería Biomédica de la Universidad ECCI, ha parametrizados nuevos focos de 
aprendizaje fundamentados en escenarios problémicos de la Bioinstrumentación, ingeniería clínica 
y hospitalaria y procesos biológicos, desarrollando de estrategias metodológicas que permitan 
verificar los resultados de aprendizaje con actitudes críticas y reflexivas a través del reconocimiento, 
la profundización y transferencia del conocimiento, a través de proyectos integradores de investi-
gación formativa en el que el objetivo de conceptualización hasta la implementación de los resul-
tados de aprendizaje para evidenciar la evaluación de los conocimientos y lo que el estudiante es 
capaz de realizar. 
 
 
2. Fases de la estrategia 
 
Los cambios en el paradigma de la educación tecnológica en tiempos postmodernos implican que 
los actores de esta no son únicamente docente alumno sino que incluyen a la misma sociedad y a 
las tics (García, Ruiz y García, 2016) permitiendo un desarrollo de una pedagogía contextual en 
el que el concepto toma relevancia en lo disciplinar, reduciendo el enfoque plano de la teoría 
dotándolo de un trasfondo transdisciplinar entre las ciencias básicas y las aplicaciones de ingenie-
ría que genere una didáctica entre los diferentes actores de motivación atención y participación 
activa, permitiendo un pensamiento crítico que aporte en la resolución de problemas no solamente 
desde el punto de vista científico sino también social (Tamayo y Alzate, 2014) que será material 
de aprendizaje en la construcción del conocimiento y la respuesta a las necesidades de un entorno 
cambiante no solo a través de las tecnologías sino del aporte a dinámicas de la construcción de la 
paz. 
 
 
3. Metodología 
 
La Universidad ECCI en su enfoque problematizador, busca que su sello de identificar las necesi-
dades del entorno y dar solución a estos que a través de los resultados de aprendizaje han permi-
tido evidenciar en los estudiantes una puesta de investigación con sentido resolutivo, ante proble-
máticas que se postulan y realizando seguimiento y valoración de las acciones con la pertinencia 
del aprendizaje indispensable para el cumplimiento de su función de desarrollo integral y transfor-
mación social. 
 
El método trazado para la integración funcional de conocimientos del área de Bioinstrumentación 
entre programación, hardware y resolución de problemas a nivel social fue un proyecto integrador 
formativo de fin de aula. Este se ejecutó en tres fases como se muestraen la figura 1, en el que el 
profesor da un direccionamiento por medio de las acciones de actuación y comunicación en las 
prácticas de laboratorio, la puesta de ideas en el diseño de un prototipo funcional que permitió 
identificar parámetros de ciencias básicas aplicadas al juego y las destrezas del estudiante en vías 
de conectar el aprendizaje con actitudes críticas y reflexivas a través del reconocimiento, la pro-
fundización y transferencia del conocimiento . 
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Figura 1Fases de la estrategia 
 
Fuente: Elaboración por parte de los autores. 
 
3.1 Adquisición del conocimiento 
En esta etapa los alumnos de la asignatura Sistemas Digitales II con apoyo del profesor titular, 
desarrollaron guías de laboratorio con el objetivo de familiarizarse con los conceptos de desarrollo 
de aplicaciones en el sistema embebido ESP 32. Adquiriendo competencias resumidas en la tabla 
01. 
 
Tabla 1 Relación entre conocimiento y competencias desarrolladas durante el curso. 
Conocimiento Competencia desarrollada 
 
Características de un sistema embebido 
Caracteriza y aplica los conceptos básicos de los Sis-
temas Embebidos. 
Manejo de puertos de entrada y salida Comprende el uso de los puertos entrada y salida, 
los aplica en la resolución de problemas. 
Conversión Digital- Análogo / Análogo - Digital Usa la conversión analógica - digital para adquirir 
información en tiempo real del entorno y la conver-
sión digital - análoga para interactuar con el entorno. 
Manejo de motores DC - Servo - paso a paso. Desarrolla aplicaciones con motores DC. 
Protocolos de comunicación Alámbricos e inalámbri-
cos 
Identifica y aplica los diferentes protocolos de comu-
nicación alámbrica e inalámbrica. 
 
3.2 Resolución de la problemática 
Durante la última parte de la asignatura los conocimientos adquiridos se enfocan en resolver una 
problemática social en donde niños víctimas del desplazamiento forzado en edades entre 10 - 14 
años acogidos por la fundación MUNDIPAZ reciben una ayuda lúdica ver figura 2, condicionada 
al desarrollo bajo el sistema embebido ESP32, haciendo uso de mínimo dos temáticas vistas durante 
la asignatura e integrando componentes electrónicos externos, así los conocimientos de electrónica 
y programación son aplicados en un contexto real. 
 
Es importante recalcar que debido a la naturaleza de la población seleccionada el diseño estaba 
restringido a un entorno no bélico y que permitiera incentivar la curiosidad tecnológica por parte 
de los niños y explorar la ciencia y el juego en el mismo contexto. 
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De acuerdo a las temáticas vistas durante la asignatura y con el fin de desarrollar habilidades, 
conocimiento y valores mediante un aprendizaje activo, el grupo de estudiantes espontáneamente 
se orientaron en dos temáticas principales expuestas a continuación: 
 
3.2.1 Sensórica y estimulación de la creatividad. 
Estos estudiantes se enfocaron en medir y capturar datos del entorno a través de sensores externos, 
datos recopilados por las entradas analógicas o digitales del sistema embebido, su prototipo lúdico 
se basó en la reacción o la creatividad. Los principales exponentes de esta temática fueron: 
 
- Robot seguidor linea wally 
Este grupo relaciono los conceptos de sensores infrarrojos de corto alcance para detectar 
regiones oscuras y blancas con el manejo de motores DC, diciendo un prototipo de robot 
seguidor de línea con una estructura externa emulando la forma del personaje WALL-E de 
Disney. En la lúdica enseñaron a los niños a construir sus propias pistas de seguimiento de 
línea con cinta de enmascarar y cartulina blanca para que el robot pudiera seguir el camino 
trazado con estos elementos. 
- Piano touch 
Este grupo relaciono los conceptos de generación de señales analógicas con los sensores 
capacitivos touch incluidos en el sistema embebido ESP32. Creando un instrumento musical 
en forma de pianola a escala. La lúdica consistió en estimular la creación musical. 
- Bolirrana digital. 
Este grupo utilizó sensores digitales infrarrojos ubicados en ranuras que emulaban la distri-
bución de puntaje de un juego bolirrana, a través del protocolo de comunicación I2C usaron 
una pantalla de cristal líquido para marcar la puntuación y seleccionar el número de juga-
dores en contienda. 
 
Figura 2 prototipos lúdicos 
 
Fuente: autores 
 
3.2.2 Protocolos de comunicación y manipulación remota 
Este grupo se enfocó en el uso de protocolos de comunicación como el wifi, Bluetooth y el UART 
(universal asynchronous receiver transmitter) para controlar dispositivos remotamente. 
 
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- Autos a control remoto 
Este grupo asimiló los conceptos de maestro esclavo en comunicación para elaborar autos 
remotamente controlados algunos hicieron uso de protocolos de comunicación inalámbrica, 
otros usaron el protocolo UART de comunicación alámbrica. Dentro de este grupo destacó 
el uso de la comunicación serial por medio de bluetooth en donde a través de un dispositivo 
móvil como un teléfono se podía escribir órdenes en una línea de comandos las cuales 
ejecutaba en tiempo real el auto. 
- Grúas a control remoto para ubicar formas geométricas 
Estos estudiantes apropiaron los conceptos de comunicación y el uso de motores paso a 
paso para diseñar prototipos lúdicos en forma de grúa para encajar diferentes formas geo-
métricas en su respectivo par vacío. 
 
3.3 Prototipo lúdico 
 
En esta fase bautizada como prototipo lúdico, la experiencia participativa se dividió en dos mo-
mentos principales e independientes, el primero realizado durante la feria de exposición de pro-
yectos fin de aula realizada por la facultad de Ingeniería Biomédica de la Universidad ECCI, en 
donde los estudiantes justifican y demuestran el conocimiento adquirido durante el curso. 
 
El segundo momento se realizó durante la entrega de los prototipos didácticos funcionales a cargo 
del docente titular de la asignatura ante la fundación MUNDIPAZ, durante esta entrega se explica 
el uso de los diferentes prototipos didácticos y el proceso que llevaron a cabo los estudiantes de la 
universidad ECCI, de esta manera incentivando el interés por la ingeniería a los niños asistentes. 
 
 
4. Conclusiones de la experiencia de aprendizaje. 
 
La implementación del conocimiento que se ha adquirido durante esta experiencia relaciona el 
aprendizaje teórico del manejo de los sistemas embebidos con un problema real dirigiendo el 
diseño de prototipos en ingeniería a una aplicación funcional en un contexto social. Esto permite 
que los estudiantes comprendan y apliquen sus habilidades de forma flexible en el diseño en inge-
niería de un problema contexto a otro. 
La motivación de aportar y la retribución emocional de esta forma de aprendizaje permite la apro-
piación del conocimiento e identificar las fortalezas del mismo, porque naturalmente el grupo fue 
capaz de identificar cómo abordar el problema y elegir un camino de aplicación. 
 
 
5. Referencias 
 
Artículos de revistas 
 
● Tamayo-Alzate, Ó. E. (2014). Pensamiento crítico dominio-específico en la didáctica de las ciencias. 
Tecné Episteme y Didaxis TED, (36), 25-46. DOI: https://doi.org/10.17227/01203916.4686 
 
 
 
Resultados de aprendizaje como un conductor del aprendizaje contextual de la ciencia y la ingeniería en el programa de Inge-
niería Biomédica en La Universidad ECCI 
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Libros 
 
● García, L.; Ruiz, M.; García, M. (2016). Claves para la educación: actores, agentes y escenarios 
en la sociedad actual (Vol. 3). Madrid:Narcea Ediciones. 
 
Fuentes electrónicas 
 
● University of Hong Kong. (1997, June). Final report: Ad Hoc Group for Learning Technologies. Con-
sultado el 21 de mayo de 2002 en http://www.hku.hk/caut/Homepage/itt/5_Re-
ports/5_1AdHoc.htm 
● University of Hong Kong. (1997, June). Final report: Ad Hoc Group for Learning Technologies. Con-
sultado el 21 de mayo de 2002 en http://www.hku.hk/caut/Homepage/itt/5_Re-
ports/5_1AdHoc.htm 
● Ministerio de Educación Nacional, M. d. (s.f.). Obtenido de https://www.mineduca-
cion.gov.co/1759/w3-propertyvalue-55247.html?_noredirect=1 
 
 
Sobre los autores 
 
• Ingrid Mercedes Cruz Bernal: Ingeniera Física, Máster en Ingeniería Mecánica, direc-
tora del programa de Ingeniería Biomédica de la Universidad ECCI. icruzb@ecci.edu.co 
direccion.biomedica@ecci.edu.co 
• Jorge Andrés Álvarez Triana: Ingeniero Biomédico, Máster en Ingeniería Biomédica. 
Profesor titular Universidad ECCI. jalavrezt@ecci.edu.co 
 
 
 
 
Los puntos de vista expresados en este artículo no reflejan necesariamente la opinión de la 
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