Uso de MATLAB para la enseñanza y aprendizaje de la solución de las ecuaciones lineales con enfoque geométrico para ingeniería

Using MATLAB for teaching and learning the solution of linear equations with a geometric approach for engineering

En el marco del trabajo de investigación "Uso de Matlab para la enseñanza y aprendizaje del álgebra lineal con estudiantes de ingeniería de la Universidad de Caldas", investigación avalada por la Vicerrectoría de Investigaciones de esta universidad, se planearon diferentes actividades con el fin de incrementar el rendimiento académico y mejorar el aprendizaje del álgebra lineal (asignatura de segundo semestre de ingeniería). Para alcanzar este objetivo, se propuso el diseño y desarrollo de una metodología innovadora basada en ejercicios de laboratorio para cada uno de los temas de álgebra lineal, por medio de un software matemático. El artículo explica el diseño del laboratorio "Solución de sistemas de ecuaciones lineales utilizando Matlab".

INTRODUCCIÓN

Álgebra lineal es una asignatura del segundo semestre de las carreras de Ingeniería de Sistemas y Alimentos de la Universidad de Caldas. Los antecedentes académicos (Rosso Agudelo, 2005, p. 125), como conocimientos previos deficientes de los alumnos, nos llevaron a dar una propuesta didáctica diferente, como fue la incorporación del software matemático (Ortega, 2002). Desde esta perspectiva, se identificauna necesidad de cambio en relación con las metodologías que tradicionalmente han caracterizado la enseñanza de la matemática en las instituciones de enseñanza superior, trayendo al escenario una nueva modalidad (Ruiz, 2006): la matemática asistida por computadora.

Esta idea se basa fundamentalmente en sesiones de aprendizaje que utilizan el método del laboratorio (Morales, 2008), complementado con el trabajode equipo, en un ambiente de aprendizaje caracterizado por la exploración, el descubrimiento, el planteamiento de conjeturas y la comprobación de resultados. El docente diseña una secuencia de talleres (Morales, 2008) de tal manera que el estudiante vaya ejercitando su capacidad de analizar, demostrar, verificar, interpretar y conjeturar los diferentes conceptos del álgebra lineal relacionados directamente con la herramienta Matlab.

En este trabajo se presenta un reporte de caso como producto de la investigación, con el diseño de una estrategia metodológica innovadora en la enseñanza y aprendizaje de los sistemas de ecuaciones lineales usando Matlab. Para el desarrollo de este proyecto, y de acuerdo con los antecedentes de este tipo de investigaciones, se creó una metodología en la que se intercalan los conceptos preliminares sobre la solución de ecuaciones lineales, la geometría de los mismos usando Matlab y la solución numérica.