Cálculo científico en la docencia

El cálculo científico puede ser una herramienta de docencia y aprendizaje. En la actualidad, el uso habitual de tecnologías en la docencia (como el uso de entornos de aprendizaje online como Moodle) ha provocado que el ordenador sea un elemento natural en el aula.

Además, el software de cálculo científico, como MATLAB u Octave UPM, es cada vez más sencillo y accesible, tanto para estudiantes como para docentes.

1 Áreas de aplicación

El cálculo científico se puede introducir en muchas asignaturas y áreas diferentes:

• En Informática, como herramienta de enseñanza de la programación.
• En Cálculo para visualizar funciones (de una o varias variables), para aproximar funciones, en problemas de optimización.
• En Álgebra se puede usar para cálculos matriciales, resolución de sistemas lineales, para geometría lineal.
• En Estadística para realizar análisis de datos y test estadísticos, usando datos reales, en vez de problemas de ejemplo.
• En Mecánica y otras asignaturas de Ingeniería para simular y visualizar sistemas complejos y difíciles de tratar por medios analíticos.

2 Consideraciones para su implantación

Aún así, la aplicación del cálculo científico no está exenta de inconvenientes y precauciones, que es necesario tener en cuenta para introducirlo en una asignatura.

2.1 Laboratorios

En primer lugar, requiere salas de ordenadores, que son costosas debido al mantenimiento que requieren. Alternativamente, con el auge de los ordenadores portátiles y de la informática móvil, una asignatura puede requerir que los estudiantes usen sus propios ordenadores, en vez de que dependan de un laboratorio de ordenadores. En este último caso, el software que se use para la docencia debe permitir que los estudiantes puedan instalarlo sin restricciones en sus ordenadores. En particular, es recomendable usar software libre.

Además de laboratorios para la docencia, si los estudiantes no usan sus propios portátiles, usar cálculo científico en la docencia puede hacer que sea necesario disponer de aulas de estudio con ordenadores para los estudiantes.

2.2 Grupos de prácticas

Los estudiantes deben organizarse en grupos pequeños, ya que la introducción del ordenador en el aula (ya sea en un laboratorio o con sus propios portátiles) añade potenciales problemas técnicos. Es también recomendable introducir un profesor más en el aula de apoyo, que ayude en la resolución de incidencias mientras los estudiantes realizan las tareas.

2.3 Disponibilidad del software

El software de cálculo también puede ser un inconveniente, ya que en ocasiones es costoso, y puede ser complicado conseguir acceso a una licencia para las clases. De nuevo, este inconveniente puede subsanarse empleando software libre.

2.4 Adaptación de la asignatura

Es obvio también que una asignatura no puede introducir cálculo científico sin cambios. Por tanto, es necesario también adaptar la asignatura para introducir el ordenador. Por ejemplo, puede ser necesario que se impartan cursos o clases de iniciación al uso del ordenador, y de familiarización con el software empleado. También es necesario dedicar tiempo de la clase a la programación y visualización de los problemas, así como prácticas guiadas que estén adaptadas al ritmo de los contenidos teóricos de la asignatura.

2.5 Coordinación

Por último, si el uso del cálculo científico se populariza y varias asignaturas lo adoptan, la coordinación entre asignaturas es más necesaria aún. Por ejemplo, si hay clases de introducción a la programación, el resto de asignaturas dependerá de los contenidos de esas clases, ya que el modo en el que se resuelvan los problemas dependerá de los métodos de programación que hayan aprendido los estudiantes.