“ELABORACIÓN DE MANUALES Y GUIAS DE LABORATORIO DE BIOSENSORES BASADOS EN DISPOSITIVOS MARCA CASSY DEL

LABORATORIO DE INGENIERÍAS DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL”

ANTEPROYECTO DE GRADO PRESENTADO A LA FACULTAD DE INGENIERÍA

AUTORES:JAIME WILLIAM RUBIANO GUTIÉRREZ

DIANA MARCELA RODRÍGUEZ CEDIELCESAR CAMILO PAIPA BOCANEGRA

DIRECTOR: Msc. Ing. JAIME ANTONIO BENITEZ FORERO

PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO ELECTRÓNICO

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDASPROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

FACULTAD DE INGENIERIA BOGOTÁ, D.C.

2013

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TABLA DE CONTENIDO

pág.INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………… 4

1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO………………………………………………. 51.1. Problema de investigación…………………………………………………….51.2. Descripción del problema de investigación………………………………..5

2. JUSTIFICACIÓN…………………………………………………………………….6

3. OBJETIVOS…………………………………………………………………………73.1 Objetivo General…………….……………………………………………………73.2 Objetivos específicos……………………………………………………………7

4. ESTADO DEL ARTE……………………………………………………………….9

5. MARCO REFERENCIAL………………………………………………………….105.1 Marco Teórico……………………………………………..…………………….105.1.1 Sensores……………………………………………………………………….105.1.1.1 Espirómetro (524056).……………………………………………………..105.1.1.2 Sensor de presión arterial (5240501)……………………………………115.1.1.3 Sensor de pulsos S (524 0471)…………………………………………..125.1.1.4 Sensor de resistencia de la piel S (524 0481)………………………..125.1.1.5 Caja ECG/EMG (524 049)…………………………………………………135.1.1.6 Sensor de CO2 (524 083)………………………………………………….145.1.1.7 Adaptador de Oxigeno (524 0521)………………………………………145.1.1.8 Unidad Fuente de RMN (514602)………………………………………..155.1.1.9 Sonda para resonancia magnética (514606)………………………….165.1.1.10 Bobina 480 vueltas, 10 A (562131)…………………………………….17

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5.1.1.11 Núcleo en U con yugo (56211)………………………………………..185.2 Marco Histórico……………………...………………………………………..185.3 Marco Conceptual …………………………………………………………….195.3.1. Clasificación De Las Prácticas De Laboratorio……………………….215.3.2. Guía De Laboratorio………………………………………………………..23

6. METODOLOGÍA PROPUESTA…………………………………………………25

7. ALCANCES Y LIMITACIONES…………………………………………………28

8. CRONOGRAMA…………………………………………………………………..29

9. RECURSOS FINANCIEROS…………………………………………………….309.1. Recursos Humanos…………………...……………………………………….309.2. Recursos Físicos……………………………………………………………….30

10. BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………..31

3

INTRODUCCIÓN

El Proyecto curricular de Ingeniería Electrónica de La Universidad Distrital

Francisco José de Caldas, dentro de su plan de estudios, cuenta con varias líneas

de profundización de las cuales, una es la Bioingeniería, cuyo objetivo principal es

guiar al estudiante en la utilización de las herramientas de la ingeniería, la ciencia

y la tecnología para analizar diversas temáticas y para resolver diversas

problemáticas relacionadas con la biología y la medicina. Una de sus principales

temáticas es la relacionada con el equipamiento médico en general, el análisis y

procesamiento de señales e imágenes, entre otros.

En los procesos de enseñanza y aprendizaje en el área de la Bioingeniería y en

general de cualquier área del conocimiento, existe una importante relación entre

teoría y práctica, los cuales son dos elementos que proporcionan conocimientos

de diferente envergadura y que se necesitan y se justifican mutuamente, sin

embargo, frecuentemente se ignoran el uno al otro.

El uso de dispositivos e instrumentos, y el diseño de prácticas de laboratorio

ofrece un modo de aprendizaje emergente que logra integrar los elementos

mencionados anteriormente y que acercan al estudiante de forma didáctica a la

realidad contribuyendo así, a un mayor éxito en el proceso de formación del

ingeniero electrónico.

Existen en el laboratorio de Ingenierías algunos Biosensores de la marca CASSY,

para ser utilizados para desarrollo de prácticas en el área del conocimiento de la

Bioingeniería y se requiere la elaboración de guías y manuales para el desarrollo

de prácticas y mantenimiento con esos dispositivos y por lo que mediante esta

propuesta de proyecto de grado se pretende aportar un recurso de interés y

beneficio para los estudiantes.

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1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

1.1. Problema a explorar

El proceso de enseñanza y aprendizaje en el área de Bioingeniería en el Proyecto

Curricular de Ingeniería Electrónica de la Universidad Distrital, requiere la

utilización de métodos teórico-prácticos, Se tiene unos dispositivos de la marca

CASSY, los cuales requieren de la elaboración de unas guías y manuales para

su óptimo uso por parte de profesores y estudiantes..

Se pretende estudiar los elementos y dispositivos allí presentes y elaborar

manuales y guías que permita a los docentes y estudiantes manipular y operar

esos materiales de laboratorio contribuyendo al enriquecimiento del proceso de

formación del estudiantado que cursa y se forma para ser Ingenieros Electrónicos

en el área de la Bioingeniería.

El problema a resolver en este proyecto es la ausencia de manuales y guías de

laboratorio sobre biosensores que permitan el desarrollo de manera genérica de

un número determinado de prácticas de laboratorio de Bioingeniería en el tema

específico de la adquisición y captura de bioseñales por medio de biosensores.

1.2. Descripción del problema a explorar

El proceso de enseñanza y aprendizaje en el área de Bioingeniería en el Proyecto

Curricular de Ingeniería Electrónica de la Universidad Distrital, requiere la

utilización de métodos teórico-prácticos y por tal razón y mediante el uso de

elementos y dispositivos adquiridos por el Laboratorio de Ingenierías se hace

necesario desarrollar el presente proyecto como una contribución a una mejoría en

la impartición de la docencia y del aprendizaje de los estudiantes en esta área del

conocimiento. Se hace necesario analizar dichos dispositivos y elaborar algunos

manuales y de guías que le permitan tanto a los docentes como a los estudiantes

manipular de forma adecuada estos materiales.

5

2. JUSTIFICACIÓN

Con este trabajo se crea una alternativa que le permite a docentes y estudiantes

enriquecer el proceso de enseñanza y aprendizaje en el área de Bioingeniería,

complementando los conocimientos evaluados de manera teórica.

La biología y la medicina son áreas fundamentales en la bioingeniería que al igual

que la electrónica están en continuo crecimiento. Esta última ha permitido que en

las últimas décadas se hayan logrado grandes avances que han logrado el

perfeccionamiento de la medicina tradicional, y se espera que así siga siendo. Por

tanto es necesario contar con estudiantes capacitados integralmente, es decir, que

no solo se queden en la teoría, sino que además tengan en sus procesos de

aprendizaje un componente práctico que les permita acercarse e involucrarse en

procesos reales en los cuales pueden entender de forma más amplia diversas

temáticas adquirida de manera teórica, logrando así contar con un mayor número

de herramientas que le permitan resolver con mayor facilidad problemáticas que

se puedan presentar en la vida laboral, relacionadas con el área de la

Bioingeniería.

A pesar de que en la Universidad no se cuenta con los elementos y dispositivos

suficientes, se deben usar y aprovechar los pocos que hay, y no se pueden dejar

guardados u olvidados solo por la falta de información en cuanto a su

funcionamiento. Por lo tanto, se hace necesaria la creación de manuales y guías

que le permitan a docentes y estudiantes hacer uso adecuado de dichos

dispositivos.

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3. OBJETIVOS

3.1. Objetivo General

Elaborar un grupo manuales y guías de laboratorio de Bio sensorica sobre la base

de los materiales, elementos y dispositivos existentes en el Laboratorio de

Ingenierías de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Distrital.

3.2. Objetivos específicos:

Realizar un inventario de los dispositivos que se encuentran almacenados en el

Laboratorio de Ingenierías, asignando una ficha de características de cada uno

de ellos.

Organizar, de acuerdo a los materiales seleccionados en el inventario, los

dispositivos y su funcionalidad dentro de las diferentes medidas que se realizan

en los procesos de la instrumentación para el diagnóstico médico como son:

ECG,EEG,EMG, entre otros.

Organizar los diferentes dispositivos y materiales inventariados en grupos de

electrodos y grupos de transductores.

Elaborar un modelo de formato de guía de laboratorio tomando como referentes

de otros laboratorios y realizar el respectivo ajuste a las necesidades del

laboratorio en concreto.

Organizar cada grupo de prácticas de acuerdo a una secuencia de prioridades

en las cuales se establezca los correquisitos y prerrequisitos de cada una de las

prácticas a elaborar.

Establecer de manera organizada y manteniendo la secuencia de las prácticas

los instrumentos y dispositivos de medición de apoyo para la realización de

cada una de las prácticas.

Realización de cada una de las prácticas propuestas a manera de una prueba

piloto para el ajuste de cada una de ellas.

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Elaboración de manuales de mantenimiento de cada uno de los dispositivos y

materiales que conforman las prácticas con soporte en lo recomendado por el

proveedor de los elementos.

Realización de documentos bajo formato unificado de presentación de los

documentos como producto de entrega del proyecto de grado con los

respectivos resultados de las pruebas piloto realizadas en las prácticas.

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4. ESTADO DEL ARTE

La línea de profundización en el área de Bioingeniería en el proyecto curricular de

Ingeniería Electrónica de la Universidad Distrital se ha dividido en 3 niveles en los

cuales se tiene como objetivo lo siguiente:

Nivel 1: Capacitar al estudiante en el campo de los instrumentos Biomédicos que

se encargan de realizar medidas sobre los seres vivos.

Nivel 2: Capacitar al estudiante en los sistemas de medición Biomédica sobre los

sistemas nervioso y respiratorio, y sobre los principios de operación de los equipos

de laboratorio clínico.

Nivel 3: Formar al estudiante en el conocimiento básico de los fundamentos

relacionados con procesos atómicos y nucleares aplicados a la medicina y de la

respectiva instrumentación empleada en la radio protección, diagnóstico y

radioterapia.

Familiarizar al estudiante con sensores y equipos empleados en medicina Nuclear

tales como equipos de Rayos x, Tomografía Axial Computarizada (TAC),

Aceleradores, Resonancia Magnética (RMN), etc.

El proceso de formación se podría optimizar y enriquecer si el estudiante pudiera

involucrarse de manera practica con algunos de los equipos e instrumentos que ha

conocido y estudiado de manera teórica.

Sin embargo, en el almacén de laboratorios de la Facultad de ingeniería de la

Universidad Distrital existe un conjunto de biosensores e instrumentos que no

cuentan con los manuales.

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5. MARCO REFERENCIAL

5.1 Marco Teórico En esta sección encontraremos la descripción de los recursos disponibles en el

Laboratorio de Ingenierías de Facultad de Ingenierías para el desarrollo del

proyecto.

5.1.1 Sensores

Los siguientes dispositivos funcionan con la ayuda del software CASSY Lab 2, el

cual es una mejora del software CASSY Lab 1. Ambos han sido diseñados por el

fabricante LD Didactic, y permiten visualizar, interpretar y analizar las señales y los

datos obtenidos a través de los diferentes sensores CASSY que existen.

5.1.1.1 Espirómetro (524056)

El espirómetro sirve para determinar el volumen respiratorio. El aparato trabaja

según el principio neumotacográfico y mide el flujo volumétrico. El volumen

respiratorio es determinado con CASSY Lab mediante una integración.

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DATOS TÉCNICOS

Rango de medición: 14,0- 14,0 l / s

Precisión de la medición: ± 2,5%

5.1.1.2 Sensor de presión arterial (5240501)

Se utiliza para realizar las mediciones de la presión arterial con la ayuda del

Sensor-CASSY (524 013) o el Pocket-CASSY (524 006, 524 018) pero sin

estetoscopio.

Las variaciones de presión que son causadas por las ondas del pulso se

transmiten por el brazalete y midieron junto con la caída de presión en el

brazalete.

De manera alternativa se puede usar con el Mobile-CASSY (524 009A). Los

fenómenos característicos del ruido se escuchan con un estetoscopio (531 837).

El instrumento Biológico de medición universal (531 837) ofrece un sonido audible

de las variaciones de presión.

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5.1.1.3 Sensor de pulsos S (524 0471)

Es utilizado para la medición de frecuencia de pulsación con la ayuda de un

sensor de infrarrojos que está unido al lóbulo de la oreja o la yema del dedo, por lo

que la sensibilidad se ajusta automáticamente. Las pulsaciones individuales se

indican mediante un LED. El sensor de pulso es aislado eléctricamente desde el

CASSY.

5.1.1.4 Sensor de resistencia de la piel S (524 0481)

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Es utilizado para la medición de la conductancia eléctrica de la piel. El grado de

conductancia de la piel proporciona información sobre el nivel de "excitación

emocional" (estrés) de la persona de prueba y proporciona información sobre

diferentes mecanismos o estereotipos de la reacción de estrés en general. Los

electrodos se conectan a las puntas de los dedos por medio de bandas fijadas con

velcro y están aislados eléctricamente de la entrada de medición del CASSY.

5.1.1.5 Caja ECG/EMG (524 049)

Es utilizada para la medición de los procesos eléctricos en el músculo cardíaco

(ECG, electrocardiograma) o los músculos esqueléticos (EMG, electromiograma)

con el Sensor-CASSY o el Pocket-CASSY. La tensión de los músculos se registra

con electrodos de cloruro de auto-adhesivo de plata / plata.

En el caso de la medición de ECG todas las tres medidas estándar de Einthoven

se pueden ejecutar. Los sensores están aislados eléctricamente del CASSY.

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5.1.1.6 Sensor de CO2 (524 083)

Es utilizado para la medición de la concentración de dióxido de carbono en el aire

o en otros gases, También es adecuado para la medición de la calidad del aire en

un salón de clases.

5.1.1.7 Adaptador de Oxigeno (524 0521)

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Es usado en conjunto con el electrodo de oxígeno (667 458), este adaptador

permite medir el contenido de oxígeno y la temperatura de líquidos y aire con la

ayuda de Sensores CASSY (524 013, 524 006, 524 009A, 524 018) o con el

Instrumento universal para mediciones en Química (531 836).

DATOS TÉCNICOS

La concentración de oxígeno: 0 ... 20 mg / l

Saturación relativa de oxígeno: 0 ... 200%

Temperatura: 0 ... 50 ° C

Conexión: conector DIN

Dimensiones: 50 mm x 25 mm x 60 mm

Peso: 0,1 kg

5.1.1.8 Unidad Fuente de RMN (514602)

DATOS TÉCNICOS

Salida y entrada Rf para la medida del funcionamiento del rf-coil: zócalo BNC

Salida para la modulación del campo magnético: casquillos de seguridad de 4 mm

Salida de la señal de RMN: zócalo BNC

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Señal de salida con desplazamiento de fase de voltaje de modulación: zócalo BNC

Tensión de alimentación: 230V

Consumo de energía: 18 W

Dimensiones: 20 cm x 14 cm x 23 cm

Peso: 3 kg

5.1.1.9 Sonda para resonancia magnética (514606)

Utilizada para la demostración de la resonancia magnética nuclear en varias

muestras, que consisten en piezas polares y la cámara de medición con la bobina

de RF, que se utiliza junto con la unidad de suministro de RMN (514 602).

DATOS TÉCNICOS

Conexiones eléctricas:

Cable coaxial con conector BNC a la cámara de medición.

Enchufe de seguridad de 4 mm en las bobinas de modulación.

Dimensiones: 40 mm x 40 mm x 150 mm

Peso: 2 kg

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5.1.1.10 Bobina 480 vueltas, 10 A (562131)

Usada para la producción de campos magnéticos fuertes con el transformador

desmontable.

DATOS TÉCNICOS

Max. Corriente continua: 3,5 A hasta 10 A (corto tiempo)

Resistencia: 1,1 Ω

Diámetro del alambre de Cu: 1,5 mm

Zona Coil: 4 cm x 4 cm

Medidas: 8 cm x 8 cm x 11 cm

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5.1.1.11 Núcleo en U con yugo (56211)

Incluye tornillo de fijación pero sin dispositivo de sujeción.

DATOS TÉCNICOS

Laminación dínamo: Materiales

Altura: 17 cm

Ancho: 15 cm

Sección: 4 cm x 4 cm

5.2 Marco Histórico

En esta sección se revisaron proyectos de grado realizados y que se encuentran

similares al presente en cuanto a la elaboración de guías y manuales de

laboratorio para ingeniería.

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A continuación se nombraran algunos de los proyectos revisados:

Manual de Laboratorio del Curso de Controles Industriales, Presentado como

Proyecto de Grado a la Facultad de Ingeniería de La Universidad de San Carlos

de Guatemala para el Programa de Ingeniería Industrial.

Desarrollo de Un Manual Técnico y Guía de Laboratorio de Metrología en las

Variables Presión y Temperatura para el Programa de Ingeniería Industrial de la

Universidad Autónoma de Occidente.

Manual de Guías de Laboratorio enfocadas al Control de Calidad de Materiales.

para las Asignaturas: “Ingeniería de Materiales” y “Tecnología del Concreto”.

Presentado a la Universidad de El Salvador para el Programa de Ingeniería

Civil.

Diseño de Guías de Laboratorio de la Cátedra de Ingeniería de Métodos

presentado a la Universidad Centroamericana para el Programa de Ingeniería

Industrial.

Elaboración del Manual de Guías de Laboratorio del Módulo Microondas LAB-

VOLT 8090 para la UPB Bucaramanga presentado a la Universidad Pontificia

Bolivariana para el Programa de Ingeniería Electrónica.

5.3 Marco Conceptual

Definición de Manual: Es un documento que contiene una serie de

instrucciones que indican al lector cuáles son los pasos a seguir para la

correcta realización de un procedimiento o para la correcta manipulación de un

sistema o un dispositivo.

Tipos de Manuales: Existen diversas clasificaciones que dependen

generalmente del área de interés, sin embargo, a continuación se mencionan

los tipos de manuales más utilizados:

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Manual de usuario: Es un documento que contiene información clasificada y

que tiene como objetivo instruir al usuario sobre la estructura y el modo de

operar de un sistema, un equipo o un dispositivo, y la solución de los problemas

que puedan suceder en la operación o manipulación de los mismos. Va dirigido

a un público general, es decir, que no requiere tener conocimientos específicos

en el área de interés. Debe contener: Introducción, Objetivos del sistema, Guía

de uso, sección de solución de problemas, Glosario, teléfonos o e-mails de

contacto para soporte técnico.

Manual Técnico: Es un documento que contiene información sobre la

estructura y el modo de operar de un sistema o de un dispositivo. En él se

explica detalladamente todo el trabajo desarrollado para la elaboración de dicho

sistema o dispositivo. En la explicación se incluyen las funciones principales,

funciones secundarias, metodologías, variables utilizadas, alcances y

limitaciones, posibles modificaciones, entre otros. Es un documento dirigido a

un público con conocimientos técnicos sobre un área específica.

Manual de Procedimiento: Es un documento que describe en forma detallada

y secuencial las actividades que deben ser realizadas para la ejecución de

funciones en un ente administrativo. Este documento incluye una serie de

estamentos, políticas, normas y condiciones que permiten el correcto

funcionamiento de una entidad o una empresa.

Práctica de Laboratorio: Es un proceso de enseñanza-aprendizaje

administrado por un docente, basado en una experiencia didáctica en la que se

cuestionan los conocimientos y habilidades de una o más disciplinas. Algunos

elementos incluidos en esta actividad son la determinación de datos

experimentales, la interpretación de esta información y la exposición coherente

de los resultados para obtener conclusiones. Tiene como objetivo fundamental

que los alumnos, amplíen, profundicen, consoliden, generalicen y comprueben

los fundamentos teóricos de la disciplina o las disciplinas en estudio, mediante

la experimentación.

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5.3.1. Clasificación de Las Prácticas de Laboratorio

Real: Es una práctica en la cual los alumnos y docentes interactúan con objetos

auténticos, reales y palpables.

Virtual: Los alumnos y docentes interactúan con modelos de objetos diseñados

o simulados con la aplicación de software educativo.

Personalizada: Es una actividad en la cual el alumno ejecuta todas las

acciones y operaciones de forma individual, interactuando personalmente con el

profesor o personal docente encargado.

Colaborativa: Consiste en el desarrollo de la práctica de laboratorio por grupos

de trabajo creados, siguiendo los criterios que el docente considere. Los grupos

de trabajo están conformados por un número impar de integrantes, de manera

que prime en la organización y planificación del trabajo, y en su dirección, el

consenso de la mayoría.

Tipo receta: En esta práctica se ofrecen a los alumnos mediante una guía,

todos los conocimientos y procedimientos bien elaborados y estructurados,

solamente tienen que estudiar el documento facilitado y posteriormente realizar

(reproducir) cada una de las operaciones que se orienten, al pie de la letra sin

salirse del mismo.

De habilidades o destrezas: Está orientada a desarrollar en los alumnos

hábitos, habilidades y destrezas de manipulación y medición con los

instrumentos y equipos, las técnicas en un laboratorio, así como con los

métodos de procesamientos estadísticos de los datos experimentales. En este

tipo de práctica se incluye la utilización y aplicación de las tecnologías de la

información y las comunicaciones, orientadas a un fin específico.

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De verificación: Está orientada a la verificación o comprobación experimental

de los conocimientos de una disciplina o una asignatura, que incluye leyes y

principios físicos, el comportamiento de magnitudes físicas expresadas en

ecuaciones matemáticas y el análisis de un proceso o fenómeno estudiado.

De predicción: Es una práctica real o virtual en la cual el alumno debe ser

capaz de predecir el comportamiento de las magnitudes físicas involucradas,

así como identificar la teoría en que se fundamenta tal hecho, lo que conllevaría

a una verificación posterior para darle continuidad lógica a la experimentación.

De investigación: Es un tipo de actividad integral, precedida de una situación

problemática. El alumno transita por diferentes fases y acciones propias de

cualquier proceso de investigación científica, desde la exploración de la realidad

hasta la generalización del método y la comunicación de los resultados.

Frontales: Todos los alumnos realizan la práctica de laboratorio con el mismo

diseño experimental (modelo y método físico) e instrucciones para su

desarrollo.

Por ciclos: El sistema de prácticas de laboratorio se fracciona por subtemas,

según la estructura didáctica del curso, siguiendo como criterio las dimensiones

del contenido. Es una variante ante la situación de dificultades con los recursos

y su realización de forma Frontal, pues se necesita equipar menor cantidad de

puestos de trabajo de un mismo diseño experimental (modelo físico).

Espaciales o libres: En este tipo de prácticas se informa a los alumnos al inicio

del curso escolar el sistema de prácticas de laboratorio para darle cumplimiento

a los objetivos del programa de estudio de la asignatura. Estos deciden en qué

momento (intervalo espacial) realizarán las prácticas de manera independiente,

pero siempre atendidos en el laboratorio por el personal encargado.

22

Guía de Laboratorio: Es un documento que contiene los aspectos y las

instrucciones necesarias para realizar una práctica de Laboratorio.

5.3.2. Una Guía De Laboratorio Debe Contener Como Mínimo Los Siguientes Ítems:

Título: En este ítem deberá expresarse el nombre de la práctica, del

experimento o proyecto. El título deberá ser sugerente, atractivo y relacionado

con el tema o problema en estudio.

Objetivos: Señalan la finalidad del experimento o actividad específica.

Expresan las destrezas o conductas que debe obtener el estudiante. Tales

habilidades pueden ser del orden cognoscitivo (definiciones, descripciones);

afectivo (atención, aceptación) o; psicomotor, manipulación de equipos y

materiales. El objetivo describe un resultado deseado, lo que el estudiante debe

realizar para demostrar lo que domina. Se manifiesta en una conducta

observable, es decir, algo que se puede medir, seguir sus pasos y cuantificar.

Recursos: Este ítem especifica todo lo requerido en cuanto al tipo de equipos,

materiales (reactivos, didácticos y referenciales), tecnologías, instrumental,

herramientas, instalaciones, software y personal, para el desarrollo de la

práctica o del problema en estudio.

Soporte teórico: Aquí se incluyen formulas y conceptos que son pertinentes y

necesarios para el desarrollo de la práctica.

Metodología: En este ítem se describe la secuencia de la actividad práctica

experimental, relacionando los métodos, los procedimientos y las técnicas en

una secuencia rigurosa y coherente, para el estudio del objeto o fenómeno. Es

decir, se debe explicar al estudiante los pasos que debe seguir para realizar las

actividades en el laboratorio y los detalles para pasar de una parte a otra en

23

cada acción planeada. Así como también, la relación de estos procedimientos

con el uso adecuado de la maquinaria, del equipo y del instrumental, acorde

con las necesidades de la disciplina y al tema de referencia. Se pueden utilizar

diagramas, gráficas u otro tipo de representaciones. Lo importante es presentar

claramente la secuencia en la formulación y desarrollo de la experiencia en el

laboratorio o en campo.

Desarrollo de la Práctica: Aquí se incluyen las preguntas que debe resolver el

estudiante o los cálculos que debe realizar.

Recomendaciones: Son una serie de observaciones adicionales que deben

considerarse en el desarrollo de la práctica de laboratorio, como por ejemplo:

normatividad, condiciones de trabajo, seguridad, manejo de los recursos,

preparación previa de la actividad práctica (Lecturas, montajes), tiempo

requerido para la realización de la práctica, Bibliografía sugerida

Biosensores: Es un dispositivo utilizado para detectar y medir parámetros

biológicos o químicos. Generalmente estos dispositivos transforman los

procesos biológicos en señales eléctricas u ópticas para permitir su

cuantificación.

Biosensores CASSY: Son un conjunto de biosensores de la marca CASSY

registrada por el grupo LD Didactic.

LD Didactic: Es una empresa alemana, líder a nivel mundial en la fabricación

de sistemas didácticos y equipos de ingeniería de alta calidad, utilizados para

la educación académica y la formación profesional en las áreas de Física,

Control, comunicaciones, Ingeniería eléctrica y electrónica, entre otros.

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6. METODOLOGÍA PROPUESTA

El desarrollo de este proyecto se dividió por etapas considerando en cada una de

ellas las fases necesarias para la culminación de las mismas, las cuales se

muestran a continuación.

ETAPA 1: DOCUMENTACIÓN

En esta etapa se busca encontrar y clasificar la información relacionada con este

proyecto.

- Recopilación bibliográfica: Esta recopilación se hizo buscando artículos,

revistas, tesis de grado, hojas de cálculo y demás documentos que tuvieran

información relacionada con los biosensores CASSY , con manipulación y análisis

de señales en el cuerpo humano, con precauciones y seguridad en equipos

médicos.

- Estudio y clasificación de la información: Se realizó la revisión de toda la

bibliografía de los temas involucrados en el estudio para poder escoger o

desechar la información.

ETAPA 2: ANÁLISIS Y SÍNTESIS

En esta etapa se debe determinar cuál es el estado de cada uno de los

dispositivos de la marca CASSY existentes en el Almacén de laboratorios de la

facultad de ingeniería.

Selección de materiales y dispositivos: Se debe evaluar y determinar cómo es el

funcionamiento de cada uno de los dispositivos, sus posibles conexiones y las

aplicaciones que se pueden realizar a partir de los mismos.

25

Se debe establecer que otras herramientas, dispositivos y materiales son

necesarios para la ejecución del proyecto, teniendo en cuenta aspectos como

eficiencia y durabilidad, etc.

ETAPA 3: DISEÑO

Con base en la información recopilada y los materiales seleccionados se procede

a realizar los diseños pertinentes para este proyecto.

– Diseño de manuales

– Diseño de Guías

– Diseño del Modelo físico del Laboratorio

ETAPA 4: IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA

Luego de tener el diseño de todo el sistema se realizará la implementación del

modelo físico de laboratorio que permitirá tener fácil acceso a los dispositivos.

ETAPA 5: PRUEBAS DE DESEMPEÑO

Para poder saber si el sistema es satisfactorio se deben realizar unas pruebas de

desempeño.

- Prueba inicial: Primero se probará cada uno de los dispositivos

independientemente para observar su funcionalidad.

- Prueba del sistema completo: Después de las pruebas iníciales de cada

dispositivo se procederá a unir todo el sistema y ver que funcione.

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ETAPA 6: ANÁLISIS DE RESULTADOS

Para que tengan una buena elaboración se generaran pruebas pilotos de cada

uno de estos y de estas pruebas se generaran resultados que nos podrán llevar a

nuevos ajustes para optimizar las prácticas que se realizaran en el laboratorio de

bioingeniería.

ETAPA 7: FINALIZACIÓN DEL PROYECTO

Elaborar el documento final, en el cual se plasmen los resultados de la

investigación, para de esta forma socializar los resultados del proyecto.

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7. ALCANCES Y LIMITACIONES

El laboratorio se implementará utilizando únicamente los biosensores CASSY

existentes en el almacén del Laboratorio de Ingenierías.

Se diseñará como mínimo un manual y una guía de laboratorio por cada

biosensor CASSY existente en el almacén del Laboratorio de Ingenierías.

La realización de este proyecto permitirá fortalecer la línea de profundización de

Bioingeniería.

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8. CRONOGRAMA

ACTIVIDAD/TIEMPO MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES 5 MES 6

1. RECOPILACION DE INFORMACION

2. ANALISIS DE DISPOSITIVOS

3. DISEÑO DE MANUALES

4. DISEÑO DE GUIAS DE LABORATORIO

5. PRUEBAS DE DESEMPEÑO

6. ANALISIS DE RESULTADOS

7. PRESENTACIÓN DEL PROYECTO

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9. RECURSOS FINANCIEROS

9.1. Recursos Humanos

Estudiantes

9.2. Recursos Físicos

Internet ($200.000)

Software CASSY Lab 2 (sin costo)

Transportes ($250.000)

Papel para realizar manuales y guías ($50.000)

30

10. BIBLIOGRAFÍA

Biosensores. “Instrumentos analíticos que transforman procesos biológicos en

señales eléctricas u ópticas y permiten su cuantificación”. Disponible en

Internet: https://www.google.com.co/url?

sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&cad=rja&sqi=2&ved=0CE4QFjAI&u

rl=http%3A%2F%2Fwww.unizar.es%2Fdepartamentos%2Fbioquimica_biologia

%2Fdocencia%2FByMInd%2FDocumentos%2Fapoyo%2F09-

%2520Biosensores.ppt&ei=71s6Us7IIILK9QSFsYHICg&usg=AFQjCNEcoeubb

VYV4_TgIHKec9j5o-OFdA&bvm=bv.52288139,d.eWU

Carmen Álvarez Álvarez. Universidad de Cantabria. La relación teoría-práctica

en los procesos de enseñanza-aprendizaje. Educativo Siglo XXI, Vol. 30 nº 2 ·

2012, pp. 383-402. Disponible en Internet:

http://revistas.um.es/educatio/article/viewFile/160871/140871

Hazel Lilianne Vega Godoy, Mario Alberto Suárez Rivera, Nelly Alejandra

Villarán Navarro, Roxana Michelle Rosales Castro. Diseño De Guías De

Laboratorio De La Cátedra De Ingeniería De Métodos. Universidad

Centroamericana. Disponible en Internet:

http://www.umoar.edu.sv/tesis/Ingenieria%20Industrial/INGENIER%C3%8DA

%20DE%20METODOS.pdf

Juan Luis Chang Sam. Manual de laboratorio del curso de controles

industriales. Universidad De San Carlos De Guatemala. Disponible en Internet:

http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0477_IN.pdf

Laboratorio de bioingeniería. Universidad San Pablo CEU. Disponible en

Internet:

http://biolab.uspceu.com/contenido/documentos/presentaciones/PresentacionL

ab.pdf

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