Diseño de un software de apoyo para impartir las clases de señales y sistemas en la Universidad de la Costa

This project presents a proposal for innovation in the classroom that aims to address the challenges and difficulties that both students and teachers present in the teaching-learning process of the Signals and Systems course. The innovation consists in the design of simulator software which is a too...

Full description

Autores:
Cantillo Pérez, Snaider Smith
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/9335
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Palabra clave:
Pedagogical tools
Signals and systems
Software
Señales y sistemas
Software
Herramientas pedagógicas
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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description This project presents a proposal for innovation in the classroom that aims to address the challenges and difficulties that both students and teachers present in the teaching-learning process of the Signals and Systems course. The innovation consists in the design of simulator software which is a tool where the fundamental topics in the Signals and Systems course are addressed, such as: Signals and their basic concepts, Convolution, Fourier Series, Fourier Transform, and voice analysis. by spectral representation. The topics addressed were selected according to the study plan of the subject of the Universidad de la Costa and in the order in which the topics are viewed. This software also has a user manual where the student can perform some tests and simulations of the software through a step-by-step guide; in the same way, it is designed to be articulated with the class dictated by the teacher and to strengthen the independent work of the students. For the development of the software, the Python programming language is used using a virtual environment created with Anaconda and the Visual Studio Code IDE, together with a graphical interface created with Pyqt5 Designer. The tool is available to students and teachers so that they can be used on their computers and included in classes.
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The topics addressed were selected according to the study plan of the subject of the Universidad de la Costa and in the order in which the topics are viewed. This software also has a user manual where the student can perform some tests and simulations of the software through a step-by-step guide; in the same way, it is designed to be articulated with the class dictated by the teacher and to strengthen the independent work of the students. For the development of the software, the Python programming language is used using a virtual environment created with Anaconda and the Visual Studio Code IDE, together with a graphical interface created with Pyqt5 Designer. The tool is available to students and teachers so that they can be used on their computers and included in classes.En el presente proyecto se presenta una propuesta de innovación en el aula de clase que pretende abordar los retos y dificultades que presentan tanto los estudiantes como profesores en el proceso de enseñanza-aprendizaje del curso de Señales y Sistemas. La innovación consiste en el diseño un software simulador, que es una herramienta desde donde se abordan los temas fundamentales de la asignatura de Señales y Sistemas tales como: Señales y sus conceptos básicos, Convolución, Series de Fourier, Transformada de Fourier, y Análisis de voz mediante representación espectral. Las temáticas abordadas fueron seleccionadas según el plan de estudio de la asignatura de la Universidad de la Costa y en el orden en que los temas son vistos durante el curso. Este software cuenta además con un manual de uso de usuario donde el estudiante puede realizar algunas pruebas y simulaciones mediante una guía paso a paso; de igual forma está diseñada para ser articulada con la clase dictada por el profesor y fortalecer el trabajo independiente de los estudiantes. Para el desarrollo del software se usó el lenguaje de programación Python con un entorno virtual creado con Anaconda y el IDE Visual Studio Code, junto con una interfaz gráfica creada con Pyqt5 Designer. La herramienta está a disposición de los estudiantes y profesores para que pueda ser utilizada desde sus computadores e incluido en las clases.Lista de tablas y figuras 8 Introducción 10 Planteamiento 12 Formulación del problema 14 Objetivos 15 Objetivo general 15 Objetivos específicos 15 Justificación 16 Marco teórico 18 Estado del arte 18 Referentes Teóricos 22 Señales 22 Transformaciones 22 Señales Básicas 24 Convolución 28 Series de Fourier 29 Transformada de Fourier 30 Python 31 Anaconda 32 Pyqt5 Designer 32 Metodología 33 Tipo de investigación 33 Enfoque de la investigación 33 Alcance de la investigación 33 Diseño de la investigación 33 Fase 1: Aspectos generales 33 Fase 2: Diseño 34 Fase 3. Implementación 34 Fase 4. Validación 34 Resultados de la investigación 35 Diseño del software 40 Limitaciones del software 40 Diagrama de caso de uso 40 Diagramas de flujos 41 Criterios de selección 43 Implementación y validación 44 Módulo de señales 44 Módulo de Series de Fourier 45 Módulo de convolución 46 Módulo de transformada de Fourier 46 Módulo de análisis de audio y voz en su componente temporal y componente en frecuencia 47 Verificación 48 Validación y pruebas 57 Conclusiones 58 Referencias 59Ingeniero(a) Electrónico(a)Pregrado61 páginasapplication/pdfspaCorporación Universidad de la CostaCiencia de la Computación y ElectrónicaBarranquilla, ColombiaIngeniería ElectrónicaAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño de un software de apoyo para impartir las clases de señales y sistemas en la Universidad de la CostaTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAna, M. M. (2017). Transformada rápida de Fourier Implementación y algunas aplicaciones. https://www.um.es/documents/118351/9850722/Martínez+Manzano+TF_48705250_v2.p df/c44507c8-e990-4aac-b282-927acadcedd1Baraniuk, R. (2013.). Señales y Sistemas.California, U. A. de B. (2018). Plan de estudio Universidad Autonoma de Baja California. Plan de Estudios Procesamiento Digital de Señales, 696–709.Feijóo, J. C. M., Suárez, F., Chiyón, I., & Alberti, M. G. (2021). Some web-based experiences from flipped classroom techniques in aec modules during the covid-19 lockdown. Education Sciences, 11(5). https://doi.org/10.3390/educsci11050211Fowler, M. L. (2014). Flipping signals and systems - Course structure & results. ICASSP, IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing - Proceedings, 2219–2223. https://doi.org/10.1109/ICASSP.2014.6853993Gómez, A. M. P. (2015). La Serie de Fourier: estimación de observaciones económicas inexistentes. 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Premisa, 8(29), 9–19. http://soarem.org.ar/Documentos/29 vrancken.pdfPedagogical toolsSignals and systemsSoftwareSeñales y sistemasSoftwareHerramientas pedagógicasORIGINALDiseño de un software de apoyo para impartir las clases de señales y sistemas en.pdfDiseño de un software de apoyo para impartir las clases de señales y sistemas en.pdfapplication/pdf1634514https://repositorio.cuc.edu.co/bitstream/11323/9335/1/Dise%c3%b1o%20de%20un%20software%20de%20apoyo%20para%20impartir%20las%20clases%20de%20se%c3%b1ales%20y%20sistemas%20en.pdf8e66522285a79ce4c70982572f868357MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-83196https://repositorio.cuc.edu.co/bitstream/11323/9335/2/license.txte30e9215131d99561d40d6b0abbe9badMD52open accessTEXTDiseño de un software de apoyo para impartir las clases de señales y sistemas en.pdf.txtDiseño de un software de apoyo para impartir las clases de señales y sistemas 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