Mayo de 2011 - Año 6 - Volumen 6 - 201.234.74.142:8090201.234.74.142:8090/uniajc/documentos/Investigaciones/sapientia/... · ventivas, auditorías internas de calidad, entre otros;

Mayo de 2011 - Año 6 - Volumen 6 - Número 11 - ISSN 1909-0811

Facultad de Educación a Distancia y VirtualTecnologías en:•Regenciadefarmacia

Carreras profesionales• Lic.enpedagogíainfantil• Lic.enmatemáticas• Lic.eneducaciónbásicaconénfasiseneducaciónfísicaydeporte

• Lic.eneducaciónbásicaconénfasiseneducaciónartística

• Lic.enhumanidadesconénfasisenlenguacastellana• Lic.eninformática•Saludocupacional•Administraciónenserviciosdesalud

Especializaciones•Posgradoengerenciadeinstitucioneseducativas•Posgradoengerenciadeproyectos

Bienestar universitario

Facultad de Ciencias EmpresarialesTecnologías en• GestiónEmpresarial• Mercadeo• Contabilidadsistematizada

Carreras profesionales• Administracióndeempresas• Contaduríapública

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Programas técnicos profesionales• Fabricacióndepapel• Impresióngráfica

Carreras profesionales• Ingenieríaelectrónica• Ingenieríadesistemas

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Laboratorios

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Asesoríapsicológica

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Cultura•Guitarra•Danza•Teatro

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Serviciomédico

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Cabe resaltar que se inició y se finalizó la implementación del sistema de Gestión de Calidad mediante un modelo de mejo-ramiento continuo, buscando aumentar la eficiencia, eficacia y calidad de los procesos, los requisitos y procedimientos de la norma, su definición, comprensión y la puesta en práctica de nuevos procedimientos tales como el control de documentos y registros, servicios no conformes, acciones correctivas y pre-ventivas, auditorías internas de calidad, entre otros; los cuales constituyen un gran avance, pues establecen de manera clara y concreta el manejo de las situaciones que se definen median-te estos procedimientos, por lo que se espera consolidar una cultura de mejoramiento continuo, tal y como lo establece la política de calidad.

Al obtener la certificación internacional ICONTEC de gestión de la calidad, la INSTITUCION UNIVERSITARIA ANTONIO JOSE CA-MACHO es merecedora de una certificación avalada por orga-nismos reconocidos internacionalmente como es el organismo de acreditación ANAB de Estados Unidos. Así mismo, ICONTEC es miembro de la única Red Mundial de entidades de Certifi-cación, IQNet. Esta red está integrada por los organismos de certificación más representativos del mundo, dándole un reco-nocimiento internacional al certificado. Con la certificación del ICONTEC el director regional entrega a la INSTITUCION UNI-VERSITARIA ANTONIO JOSE CAMACHO el certificado de IQNet el cual los inscribe como una institución de talla mundial.

Jairo Panesso Tascón

Rector

Diana Rodríguez Ordóñez Profesional de Calidad y Mejoramiento

Ing. Juan Felipe Mora Arroyave Director Regional del ICONTEC

Desde el 13 de Abril, la Institu-ción Universitaria Antonio José Camacho recibió la certificación de Calidad en las normas ISO

9001 y NTCGP1000, acreditándose como una Institución con calidad y excelencia, para continuar brindándole a la comuni-dad caleña y vallecaucana una Institución de educación superior con compromiso social y regido bajo los estándares que es-tas normas exigen. La implementación de estas normas implicó el trabajo en equipo de todo el personal, el conocimiento de la opinión y requerimientos de los usuarios, la redefinición de los procesos y su docu-mentación, establecimiento de respon-sabilidades, fijación de objetivos y metas, además de medición de indicadores y el ajuste de lo requerido.

Hace más de tres años se inició con toda la comunidad educativa una responsa-ble incursión por en la calidad con el fin de ratificar lo que ya era excelente en los procesos y, a su vez, lo que necesitaba trabajo y afinación, teniendo claro que la implementación del sistema de gestión de calidad debía conjugarse con acierto con el proyecto educativo institucional, donde se contemplan la visión, la misión, princi-pios y valores, propósitos y objetivos de la UNIAJC. Es por eso, que un Sistema de Gestión de Calidad llevado al ámbito edu-cativo, demuestra que se cumple con las especificaciones del diseño curricular, que satisface las necesidades de aprendizaje de los estudiantes y las expectativas de la comunidad, y además hay relevancia y pertinencia en los contenidos.

SapientíaRevista Científica y Tecnológica Institución Universitaria Antonio José Camacho

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Contenido

SapientíaRevista Científica y Tecnológica

Institución Universitaria Antonio José Camacho

Las opiniones y conceptos son responsabilidad exclusiva de cada autor y no comprometen las políticas de la Revista.

Sapientía No. 11Revista Científica y Tecnológica

Institución Universitaria Antonio José Camacho

ComITé EdIToRIAl

José Antonio Abadía Narváez Decano Asociado de Investigaciones, Msc

Juan Carlos García Ingeniero Electricista

Jorge Patiño PhD

Yenny Villamar Ingeniera de Sistemas

laura de la Cruz Valencia Comunicadora. Decanatura

Asociada de Investigaciones

diseño y diagramaciónDepartamento de Arte de Feriva S.A.

ImpresiónImpresora Feriva S.A.

Calle 18 No. 3-33 - PBX: 524 9009www.feriva.comCali, Colombia

Promoción y ventas Aracelly Domínguez

Teléfono: (57)(2) 688 2828 Ext. 104Cali, Colombia

Editorial ..............................................................................2

Arbitraje científico ................................................................3

Normas para publicación de artículos ..................................3

Mejoramiento del sistema de distribución de aceite térmico en una compañía de empaques flexibles .................4

Clasificación por color del fruto del chontaduro Bactris gassipaes mediante visión artificial ..................................10

Diseño de un robot móvil para la exploración y desactivación de explosivos ...........................................17

Método de la función inversa para acelerar el método de bisección en solución de ecuaciones no lineales ..........25

El control interno en las pequeñas organizaciones .............30

The development of ESP reading competence in undergraduate program students ......................................38

Respuestas fisiológicas en Heliconia psittacorum y su uso potencial para la biorremediación de aguas residuales domésticas ......................................................................49

Sala de lectura ..................................................................55


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Editorial

Coordinación editorialLaura De La Cruz Valencia [email protected]

diseño de portadaLuis Mario Soto

CirculaciónNacional e Internacional

PrecioColombia: $10.000Otros países: US$6.00

Edición SemestralMayo de 2011 - Año 6 Volumen 6, No. 11ISSN: 1909-0811

Fax: (57)(2) 688 2828Teléfonos: (57) (2) 688 2828(57) (2) 660 9097(57) (2) 660 [email protected]@gmail.comhttp://www.uniajc.edu.co

Santiago de Cali - Valle del CaucaColombia

Personal directivo de la Institución Universitaria Antonio José Camacho

Jairo Panesso TascónRector

Hugo Alberto GonzálezVicerrector Académico

mónica leonor GómezVicerrectora Administrativa

Patricia ParraDecana Facultad de Ingenierías

Ivonne GóngoraDecana Facultad de Ciencias Empresariales

Zoraida Palacio martínezDecana FEDV

Edilberto Hernández GonzálezJefe Departamento Ciencias Básicas


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Tradicionalmente los estudiantes aprenden a leer un idioma al estudiar su vocabulario, gramática y estructura de la frase. En este enfoque, los alumnos de niveles inferiores leen sólo frases y párrafos generados por instructores y escritores de libros de texto. La lectura de materiales auténticos está limitada a las obras de grandes autores y reservada para estudiantes de grados superiores que han desarrollado las habilidades de lenguaje necesarias para leerlos.El enfoque para la enseñanza del idioma les ha dado a los profesores un concepto diferente sobre el papel de la lectura en el curso de idiomas y los tipos de textos que pueden uti-lizarse en el aula. Cuando el objetivo de la instrucción es la competencia comunicativa, materiales cotidianos como horarios, artículos periodísticos, medios de transporte, viajes y turismo y sitios web se convierten en materiales de aula adecuados, porque al leerlos se constituyen en una forma de competen-cia comunicativa que se desarrolla. La enseñanza de la lectura y su práctica se hacen partes esenciales de la enseñanza del idioma en todos los niveles.La lectura es una actividad con un propósito. Una persona puede leer con el fin de obtener información o verificar el conocimiento existente, o para criticar las ideas de un escritor o su estilo de redacción. Otra persona puede leer también por placer, o para mejorar el conocimiento del idioma en que está leyendo.El propósito de la lectura también determina el enfoque adecuado para la comprensión de lectura. Una persona que lee poesía para su disfrute necesita reconocer las palabras que utiliza el poeta y la forma como están organi-

zadas, pero no es preciso identificar la idea principal y detalles de apoyo. Sin embargo, una persona que utiliza un artículo científico para respaldar una opinión requiere conocer el vocabula-rio empleado, comprender los hechos y secuencias de causa - efecto que se presentan y reconocer las ideas que se revelan como hipótesis.

Para los procesos de investigación es fundamental un correcto entendimien-to de los textos en inglés y su redacción para la publicación de sus resultados.

En esta edición destacamos los resulta-dos de una investigación para mejorar las habilidades de lectura autónoma de los estudiantes. Evaluar las respuestas fisiológicas en potencial hídrico, fluo-rescencia y nitrógeno foliar de una especie de heliconia es tratado en otro artículo. Para el campo de la agroin-dustria se presentan los resultados de la clasificación del fruto del chonta-duro, aprovechar los desarrollos de la visión artificial, su color y aspecto externo son claves para su utilización en mermeladas, conservas y harinas.

Adicionalmente presentamos un robot móvil manipulador de objetos, desarrollado en un proyecto de grado distinguido por su posible aplicabili-dad en nuestro país.

El proceso seguido para mejorar el sistema de distribución de aceite tér-mico en una compañía de empaques flexibles y un nuevo método para solucionar ecuaciones no lineales completan los resultados de dos pro-yectos terminados.

José Antonio Abadía Decano Asociado de Investigaciones


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Arbitraje científico

La Revista Sapientía es una publicación semestral de la Institución Universitaria Antonio José Camacho de Cali que busca difundir en la comunidad los resultados de los trabajos más destacados, realizados por investigadores, docentes y estudiantes, así como nuevos planteamientos técnicos y revisiones documentadas sobre temas y libros de actualidad en los diferentes campos y áreas de la Institución.Se invita a investigadores, académicos, profesionales de cualquier disciplina y estudiantes a enviar artículos inédi-tos, pertinentes y publicables, sobre investigaciones y trabajos destacados en ingeniería, ciencias empresariales, tecnologías y áreas afines.Los artículos se recibirán en medio di-gital e impresos en papel. Estos deben entregarse en la Decanatura Asociada de Investigaciones de la Institución Univer-sitaria Antonio José Camacho, Avenida 6 Norte No. 28-102.

Normas para publicación de artículos

* Las referencias bibliográficas corresponden a los textos citados explícitamente en el artículo y solo aparecen al final del mismo; cada cita debe finalizar con un número que remita a su correspondiente referencia. Por su parte, la bibliografía debe incluir tam-bién textos que no fueron citados en el artículo, pero que fueron consultados.

El Comité Editorial someterá los artículos a un proceso de evaluación que consta de una preselección por parte del Comité y posteriormente una evaluación hecha por un par académico.Los artículos que se presenten deben te-ner una extensión máxima de ocho hojas incluidas ilustraciones e imágenes; estar a una sola columna, escritos en Word en hojas tamaño carta impresas por un solo lado; tipo de fuente Arial, tamaño 12, con interlineado de uno y medio. Las hojas de-ben estar numeradas en el margen inferior derecho. Para efectos de la diagramación cada una de las imágenes, fotos y tablas y cuadros en Excel se deben adjuntar adicionalmente como archivos digitales individuales e independientes en los pro-gramas originales en que se generaron. Las imágenes suministradas pueden estar a color (lo que también permitirá diagra-marlas en blanco y negro) y deben estar en alta resolución, al menos a 300 dpi. En las cifras que se expresan en números, el

lugar de los miles se marcará con un punto (Ej. 2.425.320) y el de los decimales con coma (Ej. 3,28).

Los artículos deben contener la siguiente información:1) Título y fecha2) Autor (es) (nombres completos)3) Resumen de máximo 20 líneas o

renglones en español4) Abstract, o resumen en inglés5) Palabras clave en español e inglés

(después del resumen y el abstract, máximo 5)

6) Introducción7) Desarrollo por puntos8) Conclusiones9) Referencias bibliográficas*10) Resumen corto de la hoja de vida de

cada uno de los autores y un correo electrónico de contacto. (Incluir una foto 3 x 4 de cada autor).

Nombre/Apellidos Título Entidad País E-mailJorge Patiño Mercado PhD Universidad de Budapest Hungría [email protected]

Humberto Loaiza PhD Universidad del Valle Colombia [email protected] Perea Ñ Ing Institución Universitaria AJC Colombia [email protected]

Yenny Villamar Ing Institución Universitaria AJC Colombia [email protected] Varela PhD Universidad ICESI Colombia [email protected]

José Antonio Abadía N MSc Institución Universitaria AJC Colombia [email protected] R. Pinedo MSc Universidad del Valle Colombia [email protected]

Luis Sabater MSc BHD R. Dominicana [email protected] Núñez Ing Institución Universitaria AJC Colombia [email protected]

Mónica Machado Ing Microsoft USA [email protected] Motato PhD Universidad Javeriana Colombia [email protected]

Hugo Alberto González Ing Institución Universitaria AJC Colombia [email protected]án González Ing Institución Universitaria AJC Colombia [email protected]

Gloria Irina Castañeda Psico Institución Universitaria AJC Colombia [email protected] Fuenmayor Ing Universidad del Valle Colombia [email protected]

Victor Viera Ing Institución Universitaria AJC Colombia [email protected] Cano Ing Institución Universitaria AJC Colombia [email protected]

Paulo Realpe Ing Institución Universitaria AJC Colombia [email protected] Humberto Herazo Ing Institución Universitaria AJC Colombia [email protected] Panesso Tascón Msc Institución Universitaria AJC Colombia [email protected]

Gloria Quinayás Msc Institución Universitaria AJC Colombia [email protected] Narváez Ing Universidad Autónoma de Occidente Colombia [email protected]

Gerardo Narváez Contador Universidad Santiago de Cali Colombia [email protected]

Hernán Mera Borrero AsesorPedagógico Institución Universitaria AJC Colombia [email protected]

Yonny Jimeno Ing Universidad del Valle Colombia [email protected] Torres Licenciado Universidad Santiago de Cali Colombia [email protected]


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Rigoberto Paz Salamanca, Edwin Núñez Ortiz

ResumenResulta esencial, en el proceso de manufactura de em-paques y laminados flexibles, una fuente de calor que garantice el secado y anclaje de tintas y adhesivos a las películas de papel, foil y polipropileno. Para el caso particular mostrado en este documento, el secado se logra mediante un fluido térmico precalentado el cual viaja a través de un sistema de tuberías impulsado por bombas centrífugas al proceso y proporciona la fuente de calor que requiere el proceso.

En la compañía donde tiene lugar la implementación se presentan inconvenientes con el sistema de dis-tribución de aceite térmico, el cual no cumple con las características necesarias para ser avalado por la compañía de seguros, algo que finalmente afecta el proceso y los resultados del mismo. Por lo anterior se realizan cambios en la infraestructura física y tecnológica, logrando flexibilidad y una ejecución continua del proceso de manufactura. Se muestran en el artículo apartes relacionados con todos los cambios implementados.

Palabras Clave: Distribución de fluido térmico, cale-factor, bomba centrífuga, monitoreo remoto.

AbstractIt is essential in the process of manufacturing flexible packaging and laminating a heat source to ensure drying and anchoring adhesives inks and paper film, foil and polypropylene. For the particular case shown in this document, the drying is accomplished by a pre-heated thermal fluid which travels through a pipe system centrifugal pump driven by the process and providing the heat required by the process.

In the company where is the implementation, there are problems with the distribution system thermal oil, which does not meet the necessary characteristics and be guaranteed by the insurance company and eventually will affect the process and results. Therefore changes are made in achieving infrastructure flexibility and continuous execution of the manufacturing process. Shown in the document, the excerpts relating to all changes implemented.

Keywords: Thermal fluid, boiler, centrifugal pump, remote monitoring

Mejoramiento del sistema de distribución de aceite térmico en una compañía de empaques flexibles


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1. IntroducciónUn proceso de calefacción y sumi-nistro de fluido térmico inicia con un artefacto llamado calefactor o caldera, que tiene por objetivo suministrar una fuente calorífica para procesos que demandan tem-peraturas desde los 100°C hasta los 300°C. Maneja como fuente calorífica aceites especiales de alta conductividad térmica que permiten trabajar en su fase líquida sin gene-rar un importante margen de presión ya que nunca hierven. Estas caracte-rísticas los hacen ideales para lograr altas temperaturas de proceso con un bajo margen de riesgo para per-sonal y equipos, con lo cual supera en muchos aspectos al vapor.

El sistema lo conforma típicamente un calentador en disposición de tu-berías enrolladas llamado serpentín por donde circula el fluido térmico y cuyo combustible es el gas natural, un elemento generador de calor llamado quemador y una bomba centrífuga externa que garantiza la circulación del fluido térmico hacia la caldera y el proceso. El aceite térmico circula por el serpentín ca-lentado por la llama del quemador y por los humos. Seguidamente se distribuye a baja presión a través de

un circuito cerrado hacia los dife-rentes consumidores. En el retorno, un tanque evita la acumulación de gases y permite eliminar los restos que se presenten antes de su inyec-ción en el grupo de circulación. En la Figura 1 se muestra un esquema de un sistema calefactor típico.Para el proyecto desarrollado se establecen una serie de condiciones para su implementación, dentro de las cuales están: seguridad indus-trial (establecida por las normas internacionales y la compañía de seguros), control del flujo, siste-ma de monitoreo, reubicación del proceso y control del suministro del combustible (Figura 2).

2. Generalidades del proceso de calefacción mediante fluido térmico en la elaboración de empaques flexibles

De acuerdo con el uso específico de los empaques flexibles estos requieren de determinados proce-sos de elaboración en los cuales se combinarán con sustancias líquidas como tintas y adhesivos, en una serie de eventos que generalmente se llevan a cabo de manera simultá-nea. Se requiere entonces que estas tintas ó adhesivos consigan secarse o acelerarse con mucha rapidez, por lo cual se emplean hornos o estaciones de secado que permitan este propósito.

Los hornos de secado tienen un proceso de funcionamiento inverso al del calefactor o caldera, están dotados de igual forma de espirales de tubos huecos por donde circula el fluido térmico a presión, con la diferencia que ahora estos espirales son soplados en su parte exterior con un potente ventilador de velo-cidad constante, con el fin de robar el calor de los espirales tubulares y transmitirlo o irradiarlo al mate-rial en proceso y que se encuentra humectado con tinta o adhesivo.

En el proceso intervienen otros elementos de instrumentación industrial como son: una válvula proporcional, un sensor de tempe-ratura y un controlador que tienen como misión establecer el correcto paso de fluido térmico a través del espiral tubular del secador y así controlar la temperatura que se irradia al material.Figura 1 Esquema típico de red de fluido térmico.

Fuente: http://www.itaire.com.ar/itaire_productos.php?pid=4

Figura 2. Foto de diversos empa-ques flexibles.Fuente: PLAEN: Plásticos, envasado y afines.


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2.1. Bombas centrífugasComo el nombre lo indica, estas bombas utilizan la fuerza centrí-fuga inducida al líquido por un impelente con paletas que giran a alta velocidad dentro de un cuerpo de dimensiones y forma adecuadas. Este impelente se mueve confinado en el interior de un cuerpo en forma de espiral conocido como voluta o cabezote, que dirige el líquido impelido por la fuerza centrífuga hacia la salida (ver Figura 3).

Las bombas centrífugas por su modo de operar solo pueden ge-nerar presiones de salida limitadas, está claro que la presión la genera la fuerza centrífuga, por lo que su máximo valor dependerá de ésta, la que a su vez depende de la ve-locidad de giro y del diámetro del impelente,1 de manera que a mayor velocidad y diámetro, mayor pre-sión final.

Como la velocidad de giro y el diámetro del impelente no pueden aumentarse indefinidamente sin que peligre su integridad física, entonces estas bombas, no pueden

Figura 3. Bomba centrífuga. Fuente: http://adriancastillonava.blogspot.com/2010/11/bombas-dinamicas.html

generar presiones muy altas, como lo hacen las de desplazamiento positivo. Otra característica que las distingue es que el caudal bombeado depende de la presión de salida, de forma que a mayor presión menos caudal.

De manera resumida podríamos resaltar tres aspectos básicos fun-cionales de las bombas centrífugas con respecto a su velocidad. El primero es que su capacidad de descarga (Q) es función directa de su velocidad, el segundo aspecto es que su altura manométrica (H) es función del cuadrado de la va-riación de su velocidad y el tercer aspecto es que su potencia (P) varía con el cubo de la variación de la velocidad; esto se puede entender mejor mediante la siguiente expre-sión matemática:

1 Impelente: Elemento de la bomba encargado del impulso o del empuje.

3. Aspectos importantes en el mejoramiento en la red de suministro de fluido térmico de la compañía

Ante un conjunto de requerimientos en aspectos como desarrollo de ma-nufactura, seguridad industrial, eco-

Figura 4. Relación porcentual del flujo, fuerza manométrica, y poten-cia con respecto a la velocidad en una bomba centrífuga. Fuente: MATT, 2006.

Tabla 1. Relación de bombas del sistema.

Lo expresado en la ecuación (1) puede analizarse mediante la Fi-gura 4.

El sistema cuenta actualmente con las bombas centrífugas detalladas en la Tabla 1.

nomía y confiabilidad, entre otros, se requiere la implementación de soluciones industriales que aborden cada requerimiento en particular. Para el desarrollo del proyecto se estableció el diagrama de flujo de la Figura 5; además, a continuación se revisa cada uno de los cambios e implementaciones realizados.




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Figura 5. Diagrama de flujo para el desarrollo del proyecto. Fuente: Autores.

3.1. Control de descarga de fluido térmico del sistema mediante el control de velocidad en bombas centríugas.

Este proceso se realiza mediante el control de la velocidad del motor eléctrico de corriente alterna que maniobra la bomba centrífuga me-diante la variación de su frecuencia (circuito inversor) de acuerdo con los parámetros de suministro de fluido hacia el calefactor, con el empleo de variadores electrónicos de seguridad. Los parámetros a cumplir son los siguientes:• Presión diferencial mínima

entrada salida del calefactor 1.6 Bar.

• Presión del fluido térmico a la entrada del calefactor 70 Psi.

• Temperatura mínima de opera-ción del sistema 240°C.

Empleando variadores electrónicos de velocidad la ecuación 2, muestra la relación entre las variables del sistema a través de los cuales se hace el respectivo control.

(2)

A menudo los controladores de frecuencia para motores asíncro-nos de corriente alterna suelen ser llamados por diferentes nombres; entre los más comunes están; drive, variador de velocidad, variador de frecuencia, inversor y ondulador.

Estos controladores están consti-tuidos en esencia por un circuito electrónico llamado inversor y es básicamente por este circuito que ellos reciben sus diferentes nombres. Este circuito electrónico típico tiene por función convertir la corriente continua en corriente alterna con fre-cuencia variable o fija (ver Figura 6).

3.2. Sistema de monitoreo local remoto con sistema OPC y una hoja de cálculo.

En el proceso es fundamental tener acceso a la información básica de las variables, por lo que se implementó un sistema de mo-nitoreo sencillo y muy funcional, logrando capturar las variables generales mediante un controlador lógico programable y el empleo de una red Ethernet existente ya en la compañía; es posible luego crear sobre una hoja de cálculo un sistema de visualización simple, el cual permite conocer las con-diciones generales del sistema de distribución de fluido térmico (ver Figura 7).

Figura 6. Modelo básico de un circuito inversor para el control de velocidad de la bomba centrifuga. Fuente: Yaskawa, 2003.

Figura 7. Esquema de conexión a la red del sistema de monitoreo. Fuente: Autores.




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Adicionalmente estas variables pueden ser visualizadas localmente en un panel operador conectado de igual manera al controlador lógico programable e instalado sobre un tablero de control.

3.3. Control de suministro de combustible para tres calefactores del sistema de suministro de fluido térmico.

Empleando algoritmos de control secuencial, actuadores eléctricos, sensores y elementos electrónicos normalizados ATEX. (Atmosphe-reexplosive), se obtiene una apli-cación que de manera segura per-mite un suministro controlado de combustible diesel (fluido térmico) para tres calefactores (Figura 8).

El sistema consigue realizar el su-ministro de combustible hacia los tres calefactores usando una bomba centrífuga que toma el fluido desde un tanque principal hasta un tanque secundario de nivel controlado y luego, por gravedad, el combusti-ble diesel llega a cada calefactor.

De la implementación del sis-tema de control, se establece lo siguiente:

• El punto óptimo de regulación del sistema se logra al ubicar la frecuencia máxima de la bomba en 55Hz debido a que los niveles de funcionamiento del calefactor se mantienen y se logra una reducción en el consumo de potencia de la bomba en un 20%.

• Disminuir el punto de re-gulación del sistema genera consigo una disminución sig-nificativa en el consumo de combustible, en este caso de gas natural, que aunque no es el objetivo de la regulación resulta muy valioso para la efi-ciencia energética del sistema.

4. ConclusionesMediante la medición de las va-riables fundamentales del sistema (presión, torque, temperatura) se logra un mejor control y super-visión local de las variables que influyen en el correcto suministro de fluido térmico.

El traslado de toda la infraestruc-tura de suministro y calefacción, mejora el panorama de riesgos de la compañía y el flujo ordenado

de manufactura, mientras que el sistema de monitoreo permite tener completo control de los cambios que se presentan en las variables. Además, es de resaltar que el mo-nitoreo se realizó de forma práctica en una hoja de Excel, lo que requie-re poca inversión y se obtiene un sistema básico funcional.

Con la regulación del fluido térmi-co del sistema se ha disminuido el consumo de energía de las bombas centrífugas y el consumo de com-bustible de los calefactores. Se logra cumplir con los requerimientos de funcionamiento mínimos del siste-ma, como se muestra en la Tabla 2.

De igual forma se han eliminado los daños mecánicos generados al arranque de las bombas centrifugas.

Esto debido a que al reemplazar los arrancadores eléctricos de contactos electromecánicos por va-riadores electrónicos de velocidad se minimiza el impacto mecánico brusco del arranque inicial de la bomba centrífuga.

En la implementación de los siste-mas de control de proceso continuo, como es el control de la regulación de fluido térmico en bombas cen-trífugas, se han empleado técnicas de control de caudal en lazo abierto mediante variación de velocidad. Mientras que para los procesos de control secuencial, como el control de llenado de combustible diésel, se ha utilizado la técnica de control basada en la norma internacional IEC-848 en relación con la prepa-ración de diagramas funcionales para sistemas de control más co-múnmente llamada Grafcet. Estas se encuentran implementadas en los aplicativos de software de los controladores utilizados.

Figura 8. Diagrama de instrumentación y tuberías del siste-ma de suministro de combustible diesel para 3 calefactores. Fuente: Autores.




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Bibliografía1. Lan/Man 802® Estándares.

Publicación de estándares de comunicación http://www.ieee.org/portal/innovate/pro-ducts/.../ieee_lan_man.html

2. Cruz Prado, Eduardo. Envases flexibles: presente pasado y futuro. http:// www.ambien-teplastico.com

3. Tomasi, Wayne. Sistemas de comunicaciones electrónicas. Pearson educación, capítulo 14 Protocolos de comunica-ciones de datos. pág. 591-594

4. Matt, Robert L. Mecánica de fluidos. Sexta edición, Pear-son educación, 438-443p. 2006.

5. Yaskawa, Electric America, Yaskawa Electronic Library

Tabla 2. Comportamiento del sistema con el control implementado.

CD 4005AC Drives & Comu-nication Manuals 2003. 29p.

6. Simatic, HMI. Panel de operador OP 73micro, TP 177micro (WinCE flexible) Instruc-ciones de servicio, Simatic Siemens, 47p. 2002.

7. Maloney, Thimoty J. (2003). Electrónica industrial moder-na, Tercera edición. Capítulo 3 Controladores lógicos pro-gramables. Prentice Hall, 73-114p.

8. Harper, Enríquez. (2005) Ma-nual de instalaciones electro-mecánicas fundamentos de calefacción. Limusa Noriega editores. México D.F, 231p..

9. H. Shames, Irving. (1995) Mecánica de fluidos Tercera edición. McGraw Hill, 724 p.

Rigoberto Paz Salamanca

Ingeniero Electrónico. Doce años de experiencia como técnico en el campo de la electrónica y la automatiza-ción industrial. Universidad Francisco de Paula Santan-der.

[email protected]

Autores

Edwin Núñez Ortiz

Ingeniero Electrónico, Uni-valle. Especialista en Elec-trónica Industrial, Uninorte. Estudiante de Maestría en Ingeniería con Énfasis en Automática, Univalle. Direc-tor del Programa Tecnología en Electrónica, Institución Universitaria Antonio José Camacho - UNIAJC. Grupo de Investigación GICAT– UNIAJC.

[email protected]



Universidad del CaucaDepartamento de Física, Popayán, Colombia


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ResumenLa agroindustrialización y diversificación del con-sumo del chontaduro es una alternativa para utilizar al máximo las diferentes cosechas, aprovechar su contenido nutricional y evitar la pérdida de grandes volúmenes de este fruto, como sucede en la actualidad. Este proyecto se ha centrado en plantear una solución al problema de la sobreproducción del chontaduro en las diferentes regiones del país, abriendo posibilidades de posicionamiento de este exótico fruto en mercados internacionales. Mediante la inspección visual y el procesamiento digital de imágenes, como herramienta para la clasificación del fruto en distintas categorías, y para el control de calidad es evidente que, entre los parámetros más importantes que definen la calidad del fruto están su color y su aspecto externo. Para lograrlo se diseña un sistema de inspección que clasifica el chontaduro por color para su aplicación en derivados tales como conservas, mermeladas y harinas.

Palabras clave: Chontaduro (Bactris gassipaes), inspección visual automática, prácticas post-cosecha, conservación, atributos de calidad.

Clasificación por color del fruto del chontaduro Bactris gassipaes mediante visión artificial

AbstractThe agriculture industrialization and diversification of the consumption of the chontaduro, are an alternative to use to the maximum the different crops, to take advantage of their nutritional content and to avoid the loss of big volumes of this fruit like it happens at the present time. This project has been centered in outlining a solution to the problem of the high pro-duction of the chontaduro in the different regions of the country and of the positioning of this exotic fruit in international markets, using the visual inspection and the digital prosecution of images like tool for the classification of the fruit in different categories and for the control of quality; since it is evident that, their external aspect and their color are among the most important parameters that define the quality of the fruit. To achieve it, an inspection system is designed that classifies the chontaduro for its application in having derived evaluating the color, presence of de-fects, size, forms and chalice presence.

Keywords: Chontaduro (Bactris gassipaes), automatic visual inspection; you practice postcrop, conservation, attributes of quality.

Amanda Ruiz Hoyos, Diana Carolina Montilla Perafán, Leonairo Pencue Fierro


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IntroducciónEl chontaduro, Bactris gassipaes, [1] fruto importante de la agro-biodiversidad del trópico húmedo de América Latina, se encuentra bien representado en las regiones del Pacífico y la Amazonia co-lombiana. El aporte en nutrientes (carbohidratos, proteínas, lípidos, vitaminas, minerales y fibra) de este fruto, cultivado artesanalmente, y cosechado dos veces al año, lo hace gran exponente de la nutraceútica, es decir, aquellos que además de ser alimentos cumplen una función medicinal [2].

Sobre las perspectivas futuras del mercado internacional se indica que su posibilidad de expansión es muy grande, limitada sólo por la falta de diversificación y promoción de sus derivados. La competencia siempre estará presente, la cual será por calidad, precios y diversidad de productos. La evolución de la tec-nología del cultivo, con aumentos del rendimiento y una reducción de los costos de producción, que incluye la introducción de nuevas variedades, contribuirán a la compe-titividad de los países productores. Sin embargo, el fomento del cultivo debe ser bien planificado y requiere involucrar productores con voca-ción empresarial que le den manejo técnico de muy buen nivel. Esto permitirá la obtención de produc-ciones rentables, como resultado de una organización de producción y comercialización adecuada, acorde con las necesidades del mercado nacional e internacional [3].

Un racimo normal puede contener entre cincuenta a cien frutos, con rendimientos que pueden ir de 100

a 3.500 kilogramos por hectárea, generalmente repartidas en dos cosechas/año. Su crecimiento y formación se realiza en dos fases: en la primera el fruto crece en tamaño y peso, y en la segunda ocurre la maduración. La epider-mis o piel es lisa y brillante de color variable; antes del proceso de maduración completo la piel es de color verde, después toma el color definitivo (diferentes tonalidades de amarillo, anaranjado y rojo); puede presentar rayas o grietas, es delgada y fibrosa [3].

Con el fin de obtener productos competitivos, tanto en mercados locales como extranjeros, es ne-cesario disponer de un criterio objetivo y estandarizado en cuanto a la calidad y aspecto del chonta-duro cosechado. En este sentido, los sensores ópticos suministran datos relevantes para ser utilizados en un sistema de toma de decisión, de cara a una clasificación de la fruta según parámetros y carac-terísticas de calidad previamente definidos [4].

Es evidente que entre los paráme-tros más importantes que definen la calidad de la fruta, están su aspecto externo y su color. El color es uno de los factores de calidad suscep-tible de medirse con un sistema de visión artificial. Por ello, en la actualidad existen sistemas auto-máticos de este tipo, capaces de separar la fruta por color y catego-rías. Los sistemas de clasificación basados en visión artificial intentan imitar las decisiones humanas en la determinación de la calidad. Aun-que se acercan cada vez más, sobre todo en la evaluación del tamaño, la forma y el color, todavía queda

algo por hacer con respecto a la evaluación de los defectos exter-nos. El uso de esta técnica en los procesos de clasificación de frutas, no solo permite un ahorro de tiem-po considerable, sino también una mayor consistencia en la medición, lo que implica una calidad más homogénea en el lote procesado [4] (Ver Figura 1).

Las etapas que se han seguido en este proyecto para el control de calidad de frutas y hortalizas me-diante visión artificial son:

La iluminación: El propósito de la iluminación utilizada en las aplicaciones de visión es contro-lar la forma en que la cámara va a captar el objeto. Si se utiliza una iluminación adecuada, la aplicación se resolverá más fácil-mente, mientras que si recibe una iluminación incorrecta puede que sea imposible de solucionar. Una iluminación adecuada permitirá emplear menos filtros en la imagen y por tanto aumentar la velocidad de procesamiento. De acuerdo con las técnicas de iluminación empleadas, se han utilizado dife-rentes estrategias, como cámaras de iluminación difusa, iluminación posterior, luz estructurada, etc., lo



Figura 1. Etapas para el control de calidad de frutas mediante visión artificial.


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que depende de las necesidades de la aplicación en específico.

Adquisición de imágenes: Esta etapa es importante en las apli-caciones de visión, utilizándose metodología y cámaras diferentes según las características de cada aplicación. Mientras el uso de imágenes monocromas es sufi-ciente para la determinación de tamaños, formas y texturas, para la detección de coloraciones y manchas es imprescindible incluir cámaras en color o combinaciones de cámaras sensibles a diferentes longitudes de onda del espectro visible e infrarrojo.

Las cámaras en color de 3 CCDs se emplean en aplicaciones donde el color es determinante de la calidad, mientras que las cámaras específi-cas multiespectrales se utilizan en la detección de defectos [4].

Segmentación: Muchas son las técnicas de segmentación emplea-das para diferenciar e identificar ciertas partes de un objeto. Entre ellas se encuentran las técnicas de umbralización para diferenciar el objeto del fondo de la imagen, los histogramas para la segmentación de las imágenes en color o mono-cromas y con la combinación de varios histogramas de la imagen se dispone de mayor información a la hora de clasificar un pixel como perteneciente a una determinada clase [4].

Medida del color del fruto: La medida del color de la fruta co-menzó a realizarse con imágenes monocromas, luego se emplean las imágenes en color para la ins-pección de frutas y hortalizas [5]. Las tres coordenadas de color nor-



malizadas RGB han sido utilizadas para clasificar según su color, con técnicas de cuantificación como el algoritmo K-Means, que emplea centroides de cada grupo como sus puntos representantes. Partiendo de una selección inicial de k cen-troides, cada uno de los elementos de la colección se asigna al grupo con el centroide más cercano y posteriormente se calcula el cen-troide de los grupos resultantes. En los primeros pasos se obtienen las mayores diferencias entre los centroides originales y los calcu-lados luego de las reasignaciones. Los puntos de la colección vuelven a asignarse al grupo del centroide más cercano, y estos pasos se repiten hasta que los k centroides no cambian luego de una iteración (esto es equivalente a decir que el valor de la función utilizada como criterio de optimización no varía) [6]. El clasificador bayesiano lineal establece los criterios que permitan clasificar los pixeles de la imagen, se obtienen funciones discriminantes que, de manera automática, clasifiquen dichos pi-xeles en categorías. Si los vectores de observación (valores RGB) son aleatorios y su función de densidad condicional depende de la clase a la que pertenece el pixel, y es conoci-da, el problema de clasificación de los pixeles se convierte en un test de hipótesis [7].

2. ProcedimientoHerramientas empleadas.Las imágenes se obtuvieron con una cámara JVC profesional TK_C1380U de arquitectura Interline Transfer y un objetivo Cosmicar/Pentax 12 mm; se adquirieron

imágenes a color de los frutos en movimiento.

Los diferentes algoritmos, tanto de segmentación por combinación de histogramas como de clasificación, se implementaron con uso del sistema de programación interac-tivo y cuantitativo QWIN/QUIPS; herramienta software disponible en la estación de trabajo LEICA Q550IW, paquete computacional para procesamiento y análisis avanzados de imágenes.

Implementación del sistema de adquisición de imágenesPara la adquisición de las imáge-nes se implementó una cámara de iluminación difusa y un sistema mecánico que permitió obtener información de la superficie total del chontaduro en una imagen.

1) Sistema de iluminación

En el diseño de la cámara de iluminación difusa se utilizó una lámpara fluorescente de 54 vatios compuesta por 2 iluminadores anulares o anillos de luz; es un dispositivo diseñado para iluminar circular y homogéneamente en la misma dirección en que captura la cámara. Los iluminadores anulares proporcionan una gran intensidad y su forma circular hace que la luz se extienda de forma uniforme en 360º, para evitar cualquier tipo de sombras. La intensidad de luz proporcionada por la lámpara es suficiente para adquirir imágenes a un tiempo de obturación pequeño (1/1000); parámetro requerido en esta aplicación para la captura de las imágenes del fruto en movi-miento. Se acopló un difusor a la cámara de iluminación para elimi-


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nar reflejos y aumentar el efecto difusor. (Ver Figura 2).

Figura 2. Imagen obtenida en mo-vimiento, en cámara de ilumina-ción difusa implementada.Fuente: Autores

2) Sistema mecánico

Se diseñó una banda transportadora que permitió hacer rotar el fruto sobre un eje, para adquirir imáge-nes de toda la superficie del fruto, con un barrido completo de cada chontaduro.

La banda transportadora diseñada especialmente para hacer rotar y evacuar cada fruto después de ser inspeccionado por el sistema de visión, permite que se obtengan imágenes libres de sombras, al tiempo que logra hacer girar cada fruto en la mayoría de los casos sobre su eje.

La primera cinta y los rodillos se mueven a igual velocidad; la se-gunda se desplaza rápidamente con el objeto de impulsar y/o remolcar el fruto hacia la cinta donde ocurre la clasificación.

En las condiciones de iluminación descritas anteriormente y con la configuración diseñada para este trabajo, la cámara captura cinco imágenes de las tres bandas RGB, de la misma fruta girando y avan-zando sobre la línea.

Procesamiento de ImágenesPara el análisis de color del fruto se hace un pre-procesado con el fin de formar una sola imagen de la superficie de cada fruta y un algo-ritmo de segmentación que permite determinar el color predominante.

1) Pre-procesado de la Imagen: De cada fruta se tienen cinco imá-genes para analizar la superficie de la piel. Debido a que gran por-centaje de la superficie se repite en las imágenes consecutivas, se seleccionó una franja del centro de cada imagen capturada y se concatenaron, para formar una sola imagen (Figura 3).

Figura 3. Imagen adquirida e ima-gen preprocesada.Fuente: Autores

El tamaño de las franjas se deter-minó por el ancho de la imagen digitalizada (400 píxeles) y calcu-lando el alto a partir del número de franjas y la velocidad de rotación de la fruta.

2) Segmentación: La segmentación autónoma es una de las tareas más difíciles del procesamiento de imá-genes; en esta aplicación se empleó la técnica de umbralización basada en el color, que consiste en realizar una segmentación para cada una de las componentes del color.

Cuando se trabaja en el sistema RGB (Reed, Green, Blue) –espacio empleado en esta aplicación-, el color de cada uno de los puntos de una imagen está definido por tres componentes: roja, verde y azul. Para identificar los puntos de una determinada tonalidad se com-prueba que los niveles de sus tres componentes correspondan a los del color buscado. Hay que resaltar que “rojo” no se corresponde con la componente roja de la imagen, ya que el color blanco tiene también una componente roja máxima; sino con aquellos píxeles que tengan máximo de rojo y mínimo de las otras dos componentes. Por ello una umbralización por color tendrá la forma de:

Donde , y son

respectivamente las funciones que dan los niveles de rojo, verde y azul de cada uno de los puntos de la imagen.

3) Detección del color: Se hace imprescindible la clasificación por color debido a la aplicación que a éstos se les da por poseer una u otra tonalidad; es decir, un chontaduro verde clasifica solo para harinas porque sus propie-dades fisicoquímicas no son las óptimas comparado con un fruto que está completamente maduro, un chontaduro amarillo también clasifica para harinas por su alto nivel de grasa, y sólo los frutos con coloraciones rojas y naranjas tienen


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aplicaciones en conservas por el bajo contenido de grasa y por su sabor característico que los hace más apetecibles al consumidor.

Para el análisis de superficie se realiza un entrenamiento con un lote de 400 chontaduros, se toma-ron varias muestras de piel sana de la clase roja, naranja, amarilla

y verde, y se determinó para cada una de ellas el rango de compo-nentes RGB.

Una vez realizado este entrena-miento, se prueban los valores RGB sobre la imagen franjas y se hace la determinación de características so-bre ellas; es decir, tras la segmenta-ción en diferentes imágenes binarias

se midió el porcentaje de píxeles de la región detectada (porcentaje de área), correspondientes a cada uno de los tonos como característica para determinar el color predomi-nante del fruto (Figura 4).

Para lograrlo, de cada imagen bina-ria se mide el área y con este pará-metro se obtiene la fracción de área.

Las fracciones de área cumplen con las propiedades de los parámetros para obtener un buen sistema de clasificación, pues no se presentó correlación entre ellas, existió gran diferencia de valores entre cada clase y similaridad de datos entre los objetos del mismo conglomerado.

La clasificación de la fruta por color se hizo final-mente usando el clasificador de mínima distancia K-Means, porque facilitaba la implementación de los algoritmos en el software específico para esta aplicación. El clasificador utiliza las cuatro características que encuentra en una sola imagen: porcentajes de áreas amarilla, roja, naranja y verde.

Tabla 1. Rangos RGB para las diferentes tonalidades del chontaduro.

TONOS R G BRojo 120-255 33-124 0-94

Naranja 222-255 125-203 0-101Amarillo 208-255 199-255 20-117

Verde 52-136 77-163 11-83

Fuente: Autores

Figura 4. (a) % de píxeles detectado en fruto amarillo; (b) % de píxeles detectado en fruto naranja; (c) % de píxeles detectado en fruto rojo; (d) % de píxeles detectado en fruto verde

Fuente: Autores



Tabla 2. Fracciones de área correspondientes a cada clase de color.

A 0.769 7.150E-3 0.199 0.025R 0.000 0.979 0.020 .368E-3N 0.279 0.287 0.404 0.030V 0.000 5.63E-4 5.120E-5 0.999

Fuente: Autores

Donde:

: Una de las cuatro clases donde el fruto puede estar incluido.

: Fracción de área para cada imagen binaria.

: Amarillo, rojo, naranja y verde respectivamente.

(a)

(c)

(b)

(d)


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3. Evaluación e interpretación de resultados

Para encontrar la función de decisión es necesario conocer el número de clases; en este caso fueron cua-tro: frutos amarillo, rojo, naranja y verde. Los valores de las funciones de decisión se generaron mediante un software estadístico involucrando los centroides finales K específicos para cada clase, como se muestra en la Tabla 3.

La evaluación de esta clasificación se realiza con una muestra test de 160 chontaduros en diferentes estados de maduración. En la Tabla 4 se presenta el porcentaje de fiabilidad. Los resultados obtenidos muestran que el acierto total del sistema es del 98%. El 2% de error se debe a la presencia de defectos de gran área presentes en la piel del fruto, que fueron detectados dentro del rango RGB establecidos para el color verde y para el color naranja.

Tabla 3. Centroides finales para cada clase

A 0.6586 0.0417 0.1582 0.1415R 0.0074 0.8312 0.0936 0.0677N 0.1688 0.3328 0.3283 0.1700V 0.0599 0.0383 0.0182 0.8837

Fuente: Autores

Tabla 4. Evaluación de la clasificación por color.

CLASIF. EXPERTOCLASIFICACIÓN SEGÚN SIVA

% FIABILIDADR A N V

R 45 43 2 95A 38 37 1 97N 34 34 100V 43 43 100

Fuente: Autores



ConclusionesCon la implementación de la cámara de iluminación difusa se consiguió iluminar uniforme-mente la zona de captura de la imagen, mejorar la iluminación de los bordes de la fruta, eliminar las sombras producidas entre la banda y la fruta y los brillos en la superficie de las mismas, lo que permitió aumentar la velocidad de proceso en la aplicación.

Igualmente, se obtuvo radiación suficiente en el espectro visible para evitar parpadeos en las imá-genes capturadas con tiempos de exposición muy bajos, que son necesarios para la correcta captura de las imágenes de las frutas que pasan por debajo de la cámara.

La segmentación autónoma es una de las tareas más difíciles del procesamiento de imágenes; esta etapa del proceso garantizó obtener resultados exitosos de la clasificación por color, debido a que las tonalidades de los chon-taduros están bien definidas y a que solo un parámetro de clasi-ficación (porcentaje de área) fue suficiente para determinar el color predominante.

AgradecimientosLos autores desean manifestar sus agradecimientos por el soporte a la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad del Cauca y a la Planta Piloto de Agroindustria-Universidad del Cauca por la ase-soría brindada.

Donde:

Clasif. Experto: Clasificación según experto.

SIVA: Sistema de inspección visual automático.


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AutoresAutoresBibliografía

[1] “El Chontaduro,” Cartilla básica de extensión No. 11. Corpora-ción Autónoma Regional del Cauca. División de Asist. Téc-nica Agropecuaria, Sección Fo-mento y Extensión, Colombia.

[2] A. Ríos, J.C. Neitha, R. Mosquera, “Perspectivas para la Agroin-dustrialización del chontaduro Bactris gassipaes en la zona de influencia del municipio de Quibdo”, Programa de investi-gaciones en Ingeniería, Univer-sidad Tecnológica del Chocó, Colombia.

[3] R. Reyes-Cuesta, E. A. Peña-Rojas y J. Gómez-Soto, “El Cultivo de Chontaduro (Bactris Gasipaes K.) para Palmito”. Corpoica No. 5. Colombia.

[4] N. Aleixos, “desarrollo de técnicas de visión artificial, utilizando procesadores digitales de señal. Aplicación a la detección de defectos en frutas en tiempo real”, Universidad Politécnica de Valencia, España, 1999.

[5] L. A. Ruiz, “Aplicación de téc-nicas de análisis de imagen y espectrometría infrarroja para la detección de daños en cítricos en la posrecolección”, Universidad Politécnica de Valencia, España, 1999.

[6] González, R. C. Tratamiento digital de imágenes, Wilmig-ton, Delaware, Addison-Wes-ley Iberoamericana, 1996, pp. 478–495.

[7] K. R. Castleman, Digital Images processing, New Jersey, Prentice – Hall, 1996, pp. 513-527.

Amanda Ruiz Hoyos

Ingeniera Física de la Universidad del Cauca. Docente de tiempo completo de la Institución Universitaria Antonio José Camacho, Departamento de Ciencias Básicas, Cali, Colombia.

Miembro del Grupo de Investigación en Emulación de la Percepción, la Cognición y las Comunicaciones ‘INTELIGO’

[email protected]



Diana Carolina Montilla Perafán

Ingeniera Física de la Universidad del Cauca. Adelanta estudios de Maestría en Mecatrónica en el Brasil.

Leonairo Pencué Fierro

Ingeniero Físico de la Universidad del Cauca. Especialista en Gestión de proyectos. Docente tiempo completo de la Universidad del Cauca. Departamento de Física. Miembro del grupo de investigación GOL (Grupo de Óptica y Láser)


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Diseño de un robot móvil para la exploración y desactivación de explosivos

Fabián González Maldonado, Andrés Felipe Jaramillo Delgado, Edgar Andrés Torres Rúa

ResumenActualmente, la sociedad colombiana presenta un conflicto civil armado por más de cuarenta años; las Fuerzas Armadas de Colombia han jugado un papel muy importante en la defensa de la soberanía y segu-ridad de todos y cada uno de los ciudadanos residentes en el territorio colombiano. Debido a este conflicto las Fuerzas Armadas han sido blanco de todo tipo de ataques por parte de subversivos al margen de la ley.

Los miembros de las Fuerzas Militares en su quehacer diario utilizan objetos en los cuales depositan su total confianza, pues sólo de vista se reconoce su naturaleza y su finalidad. En un ambiente urbano como en el que se encuentra la Escuela Militar de Aviación es común encontrar objetos que acompañan la convivencia de cada persona: cajas, bolsas, maletas, etc.; pero cómo confiar en estos objetos si el conflicto interno en que se vive no brinda tranquilidad para hacerlo. Una de las posibles soluciones es la de verificar uno a uno cada objeto sospechoso, observarlo y analizarlo ma-nipulándolo, pero es algo arriesgado, y a veces hasta innecesario.

El Grupo de Investigación en Estudios Aeroespaciales (GIEA), de la Fuerza Aérea Colombiana, tiene como objetivo principal desarrollar proyectos de investiga-ción en el sector aeronáutico militar de forma tal que suplan las necesidades de la Fuerza. En este sentido,

el sentido general de este proyecto que culminó como proyecto de grado para optar al título de ingeniero mecánico de la Escuela Militar de Aviación, es el de diseñar un sistema de robot móvil controlado a distan-cia, compuesto por una cámara de video, un sistema de tracción y un brazo mecánico que permita manipular los objetos sospechosos, asegure la integridad del ope-rario y determine la naturaleza del objeto a manipular. Con este objetivo se pretende iniciar implementación de nuevas tecnologías como la electrónica y la meca-trónica, para uso de las Fuerzas Militares de Colombia, para generar un sistema autónomo que permita el desarrollo de nuevas investigaciones para los futuros oficiales e ingenieros de la Fuerza Aérea Colombiana.

Palabras clave Mando a distancia, manipulación, robótica, comuni-cación inalámbrica, resistencia de materiales, diseño mecánico, solidworks.

AbstractToday, Colombian society has a civil conflict for over 40 years where the Colombian Military Forces have played an important role in defending the sovereignty and security of every people residing in Colombian ter-ritory. Because of this conflict the military forces have been the target of all attacks by subversive personnel outside the law.


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All members of the Military Forces, in their daily work are objects in which confidence is placed in them that view is only recognized its nature and purpose. In an urban environment like that found in the Military School of Aviation, is regularly find objects that ac-company the coexistence of each person, boxes, bags, suitcases, etc.., But how to trust these objects if the internal conflict in which is met, not provide the com-fort to do so. One of the possible solutions is to check one by one each suspicious object is found, observing and analyzing manipulating the object, but it is a risky and sometimes unnecessary.

The research group in aerospace studies (GIEA) of the Colombian Air Force’s main objective is to develop research projects in the military aviation sector so that suplas Force needs. In this sense, the overall objec-tive of this project, which culminated as a draft grade

for the degree of mechanical engineer at the Military Aviation School, is to design a system of remotely controlled mobile robot, comprising a video camera a drive system and a mechanical arm which allows handling suspicious objects, secure the integrity of the operator and determine the nature of the object to be manipulated. With this goal is to start with the implementation of new technologies such as electron-ics and mechatronics for the use of the Armed Forces of Colombia, generating a standalone system that allows the development of new research for future officers and engineers of the Colombian Air Force.

KeywordsRemote control, handling, robotics, wireless com-munication, mechanical of materials, mechanical design, solidworks.

IntroducciónEl sigiloso actuar de aquellos que van en contra de lo que se cono-ce como soberanía nacional, ha creado la capacidad de disfrazar atentados lo que reduce la certe-za de reconocer la amenaza, las vidas humanas son el factor más importante en las decisiones que se deben tomar para el buen curso de la guerra. La seguridad nacional es un tema de gran preocupación. Foros, conferencias, exposiciones se han realizado en el país para intentar de esta manera garantizar la culminación del conflicto, las es-trategias implementadas por estos adelantos generan nuevas formas de ver el problema.

Los robots que se usan con el ob-jeto de servir a las unidades anti-explosivos como un dispositivo tienen gran uso en las Fuerzas Militares, pues ayudan a la pre-servación de la vida y disminuyen costos de operaciones y costos de

imprevistos. En el ámbito nacional se ha incrementado el interés por contar con un sistema como éste, varios proyectos se han lanzado; desde universidades hasta orga-nismos del Estado desean innovar en este campo de la robótica para aplicaciones militares, y la FAC no ha sido la excepción.

En Colombia, debido al conflicto armado irregular, sus fuerzas ar-madas adquirieron varios de estos equipos para que hagan parte de las unidades antiexplosivos, como el grupo Marte (antiexplosivos de los ingenieros militares del ejér-cito nacional), también la Sijin y la Dijin de la Policía Nacional de Colombia usan actualmente la pla-taforma Andros II, distribuida por la empresa Remotec, el cual es un robot que emplea un par de orugas para su movimiento, permitiéndole una mayor tracción sobre el terre-no. El robot tiene una escopeta con cartuchos a base de agua cuyo impacto destruye la caja o envol-

tura del artefacto explosivo. Este robot tiene un valor comercial en el mercado de ochenta mil dólares (US$80.000).

Fue adquirido por la Policía Na-cional en el 2002, cumple misiones de desactivación de explosivos en espacios urbanos, gracias a su ca-pacidad de reconocimiento. Cuenta con un brazo articulado, cámara de video, micrófono y altavoz, escopeta calibre 12 y 900 pies de cable de fibra óptica (Figura 1).

Figura 1. Andros II Policía Nacional de Colombia.Fuente: www.unffmm.com


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Otro manipulador similar al An-dros II es el AUNAV, desarrollado por Proytecsa para satisfacer las necesidades de la Policía Nacional y de la Guardia Civil de España. El AUNAV está construido para ofre-cer una elevada flexibilidad en su configuración y operación, posee una extraordinaria fuerza tanto de arrastre como en su pinza multi-función. La familia de vehículos robotizados Aunav y Súper Aunav fue creada específicamente para ta-reas de desactivación de explosivos (Figura 2).

Figura 2. AUNAV Fuente: http://www.coseycr.com/store/home

Proceso de diseñoLa metodología implementada en el proyecto fue tomada del libro “Diseño y desarrollo de produc-tos”, de los autores Karl T. Ulrich y Steven D. Eppinger, quienes plantean los pasos a seguir para el proceso de diseño y desarrollo de productos. Según los autores, un producto es algo que vende una compañía a sus clientes, el desarro-llo de este producto es el conjunto de actividades que inician con la percepción de una necesidad o idea y finalizan con la producción. El objetivo de los autores es presen-tar de manera clara y detallada un conjunto de métodos de desarrollo de productos destinados a integrar las funciones de diseño.

Como primera medida se identifi-caron las necesidades de los clien-tes. Para este caso se realizaron encuestas a oficiales y suboficiales de la Fuerza Aérea que laboran en el grupo de Seguridad y Defensa

Dados los anteriores anteceden-tes, se puede concluir que la Fuerza Aérea Colombiana carece de este tipo de dispositivos ro-bóticos para la desactivación de explosivos y se convierte en una verdadera realidad y necesidad de desarrollo e investigación. El presente artículo evidencia el desarrollo metodológico imple-mentado en el proyecto de grado para el diseño mecánico de un robot móvil con capacidad para ser manipulado a distancia.

de Base, los cuales realizan cons-tantes inspecciones en la guardia de entrada de la Escuela Militar de Aviación. Con estas premisas se levantan las especificaciones de diseño del producto, las cuales permiten cuantificar y dar una unidad de medida a cada una de las necesidades del cliente para proce-der posteriormente a la generación de conceptos.

2.1 Generación de conceptosUn concepto de producto es una descripción aproximada de la tecnología, principios de funcio-namiento, y forma del producto, es una descripción concisa sobre cómo va a satisfacer las necesida-des. Por lo general, un concepto se expresa como un bosquejo o un modelo tridimensional tosco, y con frecuencia es realizado a mano alzada.

Los conceptos que se observan en la Figura 3 representan un abanico

Figura 3. Generación de conceptosFuente: Los autores.




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de opciones que pueden llegar a resolver la necesidad de la Fuerza Aérea, pues cada uno tiene una ventaja y desventaja comparativa. Lo importante de estos conceptos es que se dé una primera aproxi-mación a la solución del problema.

2.2 Selección de conceptosPara poder determinar el mejor concepto a desarrollar deben tener-se en cuenta los métodos estableci-dos para elegir entre las diferentes posibilidades, sin considerar que la selección del concepto sea explí-cita o no. De esta manera se hace necesario tener claros y presentes los criterios que se utilizarán para seleccionar el mejor concepto. Los criterios seleccionados para la evaluación del mejor prototipo deben estar basados en la econo-mía de la plataforma móvil para la adquisición, la facilidad de usar por parte del operario, la velocidad de movimiento para la estabilidad del prototipo, la capacidad de carga y el volumen de trabajo para su eficiencia, así como el rango del



alcance y la duración de la batería para su autonomía.

No todos los criterios son igual de importantes para la selección del mejor concepto, por esto se hace necesaria la ponderación de los criterios de evaluación y así apreciar el valor que tiene cada uno de ellos sobre el concepto que se quiere desarrollar. El método más utilizado para este proceso es la llamada matriz de ponderación y selección de conceptos, la cual se puede observar en la Tabla 3.

De acuerdo con las características establecidas para el diseño y de-sarrollo del producto, se toma la cuarta propuesta como la más fac-tible a realizar, con una calificación total de 30 puntos por parte de los diseñadores, y de 4.428 puntos en la calificación ponderada; gracias a sus características individuales que garantizan la cobertura de las necesidades del cliente, operario y diseñador, continúa el desarrollo del presente trabajo de grado, con base en este diseño.

3. Diseño mecánicoUn producto se puede pensar en términos tanto funcionales como físicos. Los elementos funcionales de un producto son las operaciones y las transformaciones individuales que contribuyen a su funciona-miento total. Para el prototipo a desarrollar algunos elementos fun-cionales son “manipular objetos” y “comunicarse con el operario”. Los elementos físicos de un producto son las piezas, los componentes y sub-ensambles parciales que, en última instancia, activan las funciones de los productos para su ejecución

Teniendo en cuenta el diseño del robot móvil seleccionado en el capítulo anterior, ahora se procede a utilizar un software de diseño asistido por computador. Para este proyecto se utilizó Solid Works, este software CAD permite rea-lizar prototipos virtuales en tres dimensiones, además de soportar un sistema para análisis por ele-mentos finitos para realizar la res-

Tabla 3. Matriz de selección del concepto

# Criterios de selección

Imp. relativa Diseño 1 Puntuación

ponderada Diseño 3 Puntuación ponderada Diseño 4 Puntuación

ponderada1 Costos 9,52% 4 0,381 3 0,286 4 0,3812 Facilidad de usar 9,52% 5 0,476 3 0,286 4 0,381

3 Velocidad de movimiento 9,52% 5 0,476 3 0,286 3 0,286

4 Capacidad de carga 23,81% 4 0,952 5 1,191 5 1,1915 Volumen de trabajo 19,05% 3 0,572 4 0,762 5 0,9536 Rango de alcance 19,05% 4 0,762 4 0,762 4 0,762

7Duración de la

batería 9,52% 4 0,381 4 0,381 5 0,476

Puntuación totalRango

¿Continúa?

29 4,000 26 3,952 30 4,4282 3 1

No No No

Fuente: Los autores


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pectiva validación del diseño y los materiales utilizados de acuerdo con los esfuerzos a los cuales se ve sometido el robot en su dinámica del recorrido (Figura 4).

Figura 4. Diseño preliminar.Fuente: Los autores.

perjudicar de alguna manera su manejo.

• El análisis de esfuerzos se hará estático debido a que por su baja velocidad la aceleración es despreciable permitiendo hacer los análisis de esta for-ma.

• El robot estará diseñado para levantar una carga de 5 kg, lo que brinda seguridad tanto a los diseñadores, como a los usuarios.

• El coeficiente de fricción en los engranes sinfín corona rara vez excederá de 0,05. (Shigley 5 ed. pág. 705).

Para el análisis de las pinzas se utilizó un factor de servicio (FS) de 1,5. Esto de acuerdo con las necesidades de diseño, otorgarán un valor agregado de seguridad para el funcionamiento final del robot móvil.

Figura 5. Sistema de manipulación de objetosFuente: Los autores.

El diseño mecánico del robot móvil se inicia desde la punta del sujetador (gripper) hasta la base del mismo, luego el diseño detallado de los antebrazos y brazos, y así continuar con la parte que sostiene todo el prototipo (estructura base) y por último el grupo propulsor (actuadores eléctricos).

3.1 Diseño del sistema de manipulación de objetos

Para realizar los cálculos de la muñeca (engranes, tornillo sinfín corona, agarre de las pinzas) del robot se tuvieron en cuenta las siguientes restricciones y premisas:

• El robot en cada uno de sus movimientos debe ser lo su-ficientemente lento para que en el momento de ejercerle fuerza a un objeto de cualquier material no genere tensiones ni esfuerzos extras que podrían

La función de abrir y cerrar el gripper manipulador está cubierta por un sistema de tornillo sinfín co-rona, el cual no permite una aper-tura indeseada de este, y genera la suficiente fuerza para el agarre del objeto a manipular. El actuador de este sistema es un motor eléctrico que gira y permite la apertura o el cierre del gripper. El sistema de engranes cónicos implementados en la muñeca fueron diseñados con el fin de poder brindar dos grados de libertad (roll y pitch), a la vez que brindan mayor potencia para asegurar su funcionamiento.

En el diseño del brazo se utilizó un sistema de placas paralelas para soportar la carga (Figura 5). De esta manera se garantiza que la carga siempre esté en un mismo sentido, lo que permite concentrar esfuerzos en un solo plano y de-terminar fácilmente los materiales más apropiados. Cada una de las




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placas del brazo son capaces de soportar el peso total de las sec-ciones anteriores, lo que aumenta la eficiencia misma del sistema.

3.2 Diseño del sistema de transmisión de potencia

El sistema motriz del robot móvil se establece en la base de la pla-taforma, lo que evita concentra-ciones de esfuerzos dispersos. El sistema de transmisión de potencia se establece por medio de poleas, desde los actuadores hasta los ejes de transmisión, que permiten el movimiento, para cada transmisión de potencia para determinar el tipo de poleas y bandas a utilizar (Figura 6).

Figura 6. Sistema de transmisión de potenciaFuente: Los autores.

Para el grado de libertad de la base se utilizó una banda de tamaño 240H, una polea 14H y una polea 32H, lo cual brinda una potencia transmitida de 0.01729 KW por banda. Para el brazo se seleccionó una banda de tamaño 630H, una polea 14H y una polea 89H, lo cual proporciona una potencia trans-mitida de 0.01729 KW por banda. Y por último para el antebrazo se seleccionó una banda de tamaño 480H, una polea 14H y una polea 37H, lo que nos brindará una po-tencia transmitida de 0.01729 KW por banda y teniendo en cuenta un factor de seguridad de 0.9, a la hora de sincronizar los dos motores tenemos una potencia final en el eje de la muñeca de 0.031122 KW.

Figura 7. Plataforma móvilFuente: Los autores.

Figura 8. Robot móvil manipulador de objetos.Fuente: Los autores.

3.3 Diseño de la plataforma móvil

La estructura base que soporta el sistema manipulador se genera en forma de placa, y una armadura de puente tipo Warren invertida que distribuye las cargas en sus secciones y disminuye el peso uti-lizado en la base. Sobre esta base se apoyan los motores que brindan el movimiento de la plataforma. Cada transmisión de potencia tiene su motor, lo cual le permite al robot realizar giros sobre un mismo pun-to sin desplazarse. La transmisión de potencia se diseñó por bandas u orugas, lo que permite una mayor eficiencia en distintos tipos de terreno (Figura 7).

Finalmente se obtiene el diseño del robot móvil manipulador de objetos, el cual fue simulado en el software Solid Works 2009. En la Figura 8 se puede observar cada uno de los subsistemas anterior-mente descritos y ensamblados en un solo diseño.




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ConclusionesEl sistema manipulador diseñado en este proyecto es liviano y ro-busto a la vez, posee la capacidad de manejar hasta 3,5 veces la carga establecida, gracias a que cuenta con materiales de bajo peso y alta resistencia mecánica, el agarre proporcionado por el tornillo sinfín corona, genera seguridad en caso de alguna operación delicada.

Su sistema de transmisión de po-tencia por bandas sincrónicas, re-sulta eficiente, silencioso y reduci-do, en comparación con el sistema por cadenas previsto inicialmente. Los rodamientos establecidos en los ejes de este sistema no generan esfuerzos considerables, compa-rados con las fuerzas que actúan sobre los ejes para cumplir con el movimiento.

La armadura de puente tipo Warren invertido, resulta ligera y resisten-te frente a una estructura sólida, además de brindar seguridad en el funcionamiento genera el espacio necesario para la instalación de sistemas al interior del prototipo, y facilita su visualización, para la detección de fallas en los mismos.

En conclusión, el prototipo di-señado en el presente trabajo de grado es asequible para las fuerzas militares, ya que los materiales con los que esta construido se en-cuentran en la industria nacional, así como las piezas necesarias para su funcionamiento (cámara, control inalámbrico, receptor, mi-crocontrolador), lo que facilita la recolección de los mismos en un taller de ensamblaje, y el remplazo de una de estas piezas en caso de realizar mantenimiento reactivo. El

prototipo cumple con las necesida-des determinadas por los posibles usuarios y los diseñadores, en cuanto a accesibilidad, facilidad de mantenimiento, confiabilidad en sus piezas y su operación; su peso es bajo comparado con sus dimen-siones, además de su capacidad de carga y volumen de trabajo.

Bibliografía[1] Barón Patiño, Jeison Enrique.

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[9] Jiménez Builes, Jovani. [On-line] Colombia: periódico Universidad Nacional sede Medellín 2009 [visitada 19 octubre 2009]. Disponible en internet:http://historico.unperiodico.unal.edu.co/edi-ciones/103/08.html

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AutoresAutores[13] Roldán, David. (2005). Co-

municaciones inalámbricas: un enfoque aplicado 363 P.

[14] Shackelford, James. (2005). “Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros” sexta edición. 872 P

[15] Shigley, Joseph Edward, Mischke, Charles R. (1990). “Diseño en ingeniería mecá-nica”. 1059 p.

[16] Ulrich, Karl. (2004). “Diseño y desarrollo de productos. Enfoque multidisciplinario”. Tercera edición. 366 p.

Fabián Andrés

González Maldonado

Ingeniero mecatrónico de la Universidad Autónoma de Oc-cidente, graduado en el 2006 y con Maestría en Ingeniería con énfasis en automática en la Universidad del Valle del 2011. Docente tiempo completo de la Institución Universitaria Anto-nio José Camacho adscrito a la Facultad de Ingenierías. Docen-te de planta en la Escuela Mi-litar de Aviación Marco Fidel Suárez; apoya el programa de Ingeniería Mecánica en el Gru-po de Formación de Oficiales.



Escuela Militar de Avia-ción Marco Fidel SuárezGrupo de Formación de

OficialesPrograma de Ingeniería

MecánicaGrupo de Investigación en Estudios Aeroespaciales

(GIEA)

Edgar Andrés Torres Rúa

Ingeniero Mecánico de la Es-cuela Militar de Aviación Marco Fidel Suárez y Subteniente de la Fuerza Aérea Colombiana del curso N° 82A. Actualmente desempeña funciones de piloto en helicópteros tipo Black Hawk.

Andrés Felipe

Jaramillo Delgado

Ingeniero Mecánico de la Es-cuela Militar de Aviación Marco Fidel Suárez y Subteniente de la Fuerza Aérea Colombiana del curso N° 82A. Actualmente desempeña funciones de piloto en helicópteros tipo Black Hawk.


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Método de la función inversa para acelerar el método de bisección en solución de ecuaciones no lineales

Luis Fernando Gómez

IntroducciónEn el contexto de los métodos numéricos se encuentra que el método de bisección es un méto-do cerrado, por lo tanto requiere de un intervalo inicial donde se supone está la raíz de la función, para poder aplicarlo; este intervalo se va cerrando en cada iteración y divide en dos el intervalo original, por lo tanto cada vez que movemos un extremo del intervalo acer-cándonos a la solución; sabemos que este procedimiento tiene una convergencia muy lenta.

El método de la función inversa aplicado al método de bisección es una variación que se le hace a este método para acelerar la conver-gencia. Consiste en mover ambos valores extremos del intervalo, y no como sucede en el método de bisección, que solamente mueve por iteración un extremo del inter-valo a la vez.

ResumenEl artículo presenta un método alternativo para resolver una ecuación no lineal. Como se sabe, para hacerlo se pueden aplicar diferentes métodos. El que aquí se propone se apoya en el plano cartesiano y en el concepto matemático de lo que es una función inversa y la raíz de una ecuación.

El método numérico de base es el método de bisección y lo vamos a modificar con aplicación del concepto de función inversa para llegar más rápido al corte con el eje x que es el cero de la función.

Palabras clave: Bisección, función inversa, punto fijo, ecuación, función.

AbstractThe article presents an alternative method for solving a nonlinear equation. As is it known to solve a nonlinear equation may be applied different methods. The proposed method here is in the cartesian plane and the mathematical concept of what is an inverse function and the root of an equation.

The basic numerical method is the bisection method and we will mo-dify it using the concept of inverse function to get faster to cut with the x-axis that it is the zero of the function.

Keywords: Bisection, inverse function, fixed point, equation, function.


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Formulación del problemaLa dificultad encontrada se puede formular en la siguiente pregunta: ¿Cómo hacer para que los dos ex-tremos del intervalo, en el método de bisección, se muevan en cada iteración, haciendo que se acelere el proceso de hallar la raíz?

Marco teóricoEn el contexto de los métodos numéricos en la solución de ecua-ciones no lineales, el método de bisección consiste en dividir el intervalo donde se encuentra la raíz en dos partes iguales, y a la mitad le llamamos punto medio ( ) y luego decidir a través del cambio de signo de las imágenes de y , si la raíz está en la parti-ción de la izquierda o en la partición de la derecha.

Puede suceder que quede muy cercano al valor de la raíz por la iz-quierda por ejemplo, así que tendrá que hacer muchas iteraciones para acercar el valor de antes de hacer un cambio de signo para po-der efectuar un cambio en .

Aquí tenemos una salida del algo-ritmo de bisección para la función

. Sabemos que la raíz es .

La Tabla 1 muestra la salida para el método de bisección iniciando en el intervalo [-4, 6].

Vemos que el valor de la ima-gen del punto medio (columna f(pn)) utilizando el algoritmo de bisección va en un orden de 10-2 (0,01172447) en la iteración n=10 para un valor de la raíz de

, se tiene un error absoluto de 9.7656*10-4 .

Hipótesis de trabajoSi se utiliza el método de la fun-ción inversa para mover los dos extremos del intervalo, entonces se espera que se llegue a la raíz más rápidamente que cuando se aplica el método de bisección.

Método aplicadoTeniendo un intervalo inicial

y sus respectivas imáge-nes , hallamos el punto medio entre y , o sea

, supongamos

Tabla 1. Salida con bisección normal

n an bn pn f(an) f(bn) f(pn)

0 -4 6 1 -72 208 -7

1 1 6 3,5 -7 208 34,875

2 1 3,5 2,25 -7 34,875 3,390625

3 1 2,25 1,625 -7 3,390625 -3,70898438

4 1,625 2,25 1,9375 -3,70898438 3,390625 -0,72680664

5 1,9375 2,25 2,09375 -0,72680664 3,390625 1,17855835

6 1,9375 2,09375 2,015625 -0,72680664 1,17855835 0,18896866

7 1,9375 2,015625 1,9765625 -0,72680664 0,18896866 -0,27796698

8 1,9765625 2,015625 1,99609375 -0,27796698 0,18896866 -0,04678351

9 1,99609375 2,015625 2,00585938 -0,04678351 0,18896866 0,07051869

10 1,99609375 2,005859375 2,00097656 -0,04678351 0,07051869 0,01172447

que la imagen del punto medio ( ) es más pequeña que y

y que se va a modificar el extremo al valor de . En-tonces el valor de lo podemos mover al valor , obteniendo como intervalo nuevo

, donde se han movido los dos extremos del intervalo inicial, asegurando un acercamiento. Se puede hacer el mismo análisis hacia el otro lado.

ResultadosAquí tenemos una salida del al-goritmo de bisección con aplica-ción de la función inversa para la función . Sabemos que la raíz es y su función inversa es: . (ver Tabla 2.)

El valor de punto medio utilizando el algoritmo de la función inversa va en un orden de 10-14 (-3,73035E-14) en la iteración n=5 (Ver Tabla 2), para un valor de la raíz de

y un error absoluto de 1.5*10-14. Como vemos, el método de la función inversa necesita menos iteraciones y se obtienen precisiones muy al-tas, comparadas con el método de bisección.

Explicación de la imagen para el método de la función inversaEl intervalo de inicio es [-4, 6] donde f(-4) = -72 y f(6) = 208. De-bido a que sus imágenes alternan de menos a más, suponemos una raíz en ese intervalo. El primer punto medio es 1 con su valor de imagen f(1)=-7. Ahora, el valor más pequeño en valor absoluto

Luis Fernando Gómez Método de la función inversa para acelerar el método de bisección en solución de ecuaciones no lineales


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entre -7 y 208 es 7, tenemos que correr 6 a un valor donde su imagen es -7, que efectivamente se halla con la inversa que es aproximadamente 2.4, como se ve en la Gráfica 1. Por lo tanto, el intervalo nuevo a tratar es [1, 2.4] y se repite el procedimiento.

Tabla 2 Salida de función inversa

n an bn pn f(an) f(bn) f(pn)

0 -4 6 1 -72 208 -7

1 1 2,466212074 1,733106037 -7 7 -2,794344724

2 1,733106037 2,210033013 1,971569525 -2,794344724 2,794344724 -0,336338928

3 1,971569525 2,027644378 1,999606951 -0,336338928 0,336338928 -0,004715657

4 1,999606951 2,000392894 1,999999923 -0,004715657 0,004715657 -9,26559E-07

5 1,999999923 2,000000077 2 + 1,5E-14 -9,26559E-07 9,26559E-07 -3,73035E-14

InconvenientesHereda los inconvenientes del método de bisección adicionándole los propios del método de la función inversa. Nombrémoslos todos:

a. Es necesario asegurarnos un cambio de signo al iniciar el algoritmo.

b. Es necesario asegurarnos un intervalo donde haya una raíz.

c. Si hay muchas raíces el intervalo debe contener la raíz que queremos hallar.

d. Se debe conocer la inversa de la función.

e. Resulta complejo para muchas funciones obtener la inversa.


Gráfica 1: Intervalo nuevo a tratar.


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AlgoritmosSe presenta el algoritmo de bisección y el algoritmo de la función inversa, en paralelo, para hacer notar la variación:

Método numérico para solución de ecuaciones Ing. Luis Fernando Gómez

ALGORITMOS

Presento el algoritmo de bisección y el algoritmo de la función inversa en paralelo para hacer notar la variación:

ALGORITMO DE BISECCIÓN ALGORITMO DE LA FUNCION INVERSA Entrada: (extremo inferior), (extremo superior), (error aceptable de aproximación), n (número máximo de iteraciones) Salida por iteración: Salida final: valor aproximado de o mensaje de fracaso Inicializaciones: ( ) ( ) Cuerpo del programa: ( ( ) ( )) ( )

( ) ( ) (| | ) ( ( ) ( ))

( )

Entrada: (extremo inferior), (extremo superior), (error aceptable de aproximación), n (número máximo de iteraciones) Salida por iteración: Salida final: valor aproximado de o mensaje de fracaso Inicializaciones: ( ) ( ) Cuerpo del programa: ( ( ) ( )) ( )

( ) ( ) (| | ) (| | | | | | | |)

( ) ( )

( )

(| | | | ) ( ) ( )

( ) ( )

( )


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Conclusiones y recomendacionesVemos claramente que las varian-tes antes mencionadas proveen alternativas matemáticas y compu-tacionales para atacar un problema que históricamente siempre ha representado un reto para el ser humano.

Aunque hay muchos mejores métodos, y todos tienen su pro y su contra, por este motivo no es cuestión de desmotivarse sin dejar volar un poco la imaginación para realizar aportes a la ciencia.

Debido a que hallar la inversa es a veces muy complicado, en otro artículo propongo una alternativa para evitar encontrar la inversa.

Bibliografía1. Burden, R. & Faires, J. D.

Análisis Numérico. Interna-tional Thomson Publishing Company.

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3. Gómez, Luis Fernando y Ló-pez, Diego Darío. Curvas™. Software gratuito para grafi-car funciones.

4. Kinkaid, David. & Cheney, Ward. Análisis Numérico. Ad-dison Wesley


Autor

Luis Fernando Gómez

Licenciado en Matemáticas y Física de la Universidad del Valle. Ingeniero de Sistemas (Univalle). Docente de la Universidad Cooperativa de Colombia (Cali). Docente del CECEP (Profesionalización). Docente de Univalle Sede Tu-luá. Docente Universidad San Martín. Actualmente, Docente de Institución Universitaria Antonio José Camacho. Do-cente de la UCEVA (Tuluá).

[email protected]


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El control interno en las pequeñas organizaciones

Manuel Arturo Paz Suárez

ResumenEl artículo trata de la importancia que representa el control interno para que las organizaciones alcancen sus objetivos y sean eficientes. La reflexión se centra en micro, pequeñas y medianas empresas en donde no se cuenta con grandes presupuestos para implementar complejos sistemas de control interno, razón por la cual estas organizaciones se ven expuestas a múltiples riesgos algunos propios de su naturaleza jurídica como es ser empresas de familia con una administración cerrada y otros riesgos derivados de las operaciones.

En las pymes por lo general sus administradores no han implementado el gobierno corporativo para garantizar con ello mejores prácticas administrativas y seguridad a propietarios, proveedores y otros grupos interesados que van a recibir en forma oportuna el cumplimiento de los intereses económicos a que tienen derecho; carecen de sistemas de control interno formales, bien estructu-rados, la alta gerencia no formula políticas, métodos y planes que orienten la organización al logro de los objetivos; lo que las vuelve vulnerables a desfalcos.

Palabras clave: Pymes, control interno, sistema de información, COSO, proceso

SummaryThe subject is about the internal control importance, to achieve more efficient organizational goals. The reflection is centered on micro, small and medium size enterprises, where they cannot bargain for higher budges to implement more complex system of internal control, therefore these organizations are exposed to different risks, some of them, on their own legal nature such us family business which contains a closed management and other risks derived from operations.

In Pymes their managers haven´t proposed the corpora-tive government, which guarantees better management practices and the security of the owners, suppliers, and other interested groups who will get on time the rights of the fulfillment of the economic interests; they are lacking of formal internal control system, well structured, the high management doesn´t formulate policies, methods and plans that directs all the organization to the achieve-ments of the goals; what turn them vulnerable to looting.

Keywords: Pymes, internal control, information system, COSO, process.


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Manuel Arturo Paz Suárez El control interno en las pequeñas organizaciones

Este artículo está dirigido a estu-diantes y profesionales de la conta-duría pública, y administración de empresas, a empresarios adminis-tradores de pequeñas y medianas empresas, a microempresarios, a docentes y en general, a cualquier persona que lidere procesos y grupos humanos en torno a un fin común. Pretendemos dar una mira-da al desarrollo del control interno que se aplica en las organizaciones, así mismo, nos invita a reflexionar sobre la importancia de controlar las operaciones para el logro de los objetivos, los riesgos que implican las operaciones que desarrolla una empresa, las actividades efectivas de control sin grandes inversiones y sobre el rol de los administradores y propietarios en el control interno. Es importante aclarar que el control interno es un sistema que aplican todas las empresas, sin importar su tamaño, como las multinacionales, empresas de carácter nacional, pymes y las microempresas o, de acuerdo con su naturaleza, empre-sas públicas o privadas, personas naturales o sociedades, con ánimo de lucro o sin él. El control interno es una función administrativa que persigue la eficiencia en los proce-sos de la organización y todas las empresas deben ser eficientes, por consiguiente este, no está en fun-ción del tipo de empresa, debe estar presente en toda organización.

No obstante el planteamiento ante-rior, este artículo busca reflexionar solo en el desempeño del control interno en las pequeñas organi-zaciones y no en las empresas de

gran tamaño, ya que estas cuentan con recursos financieros y con el talento humano suficiente y com-petente para implementar comple-jos sistemas de control interno, que funcionan bien o mal dependiendo de su diseño, del ambiente de con-trol que genere la alta gerencia y de la activa participación de todos los miembros de la organización; mientras que en las pymes y en las microempresas el tema, como será abordado en este artículo, es más complejo por la falta de recursos, y de una cultura del control.

En recientes casos de quiebras famosas como el de las multina-cionales Parmalat en Italia y la Enron en Estados Unidos, quedó al descubierto que los sistemas de control interno y el gobierno cor-porativo de estas organizaciones fue vulnerable como lo plantea Miguel Antonio Cano: “Enron y Parmalat parecen sugerir que los accionistas están desprotegidos y que las cautelas o normas más restringidas que se suelen imponer a posteriori tienen como propósito fundamental tranquilizar a los inversores. Como en el caso En-ron, el escándalo de Parmalat ha puesto de manifiesto la ineficaz supervisión y falta de controles en la contabilidad del grupo”.1 Podríamos inferir que todas las operaciones de las organizaciones generan riesgos y están expuestas a los desfalcos que por lo general terminan en grandes quiebras. En Colombia se estima que de cada diez empresas que se crean siete

quiebran en los primeros tres años de funcionamiento

El articulo cobra gran importan-cia si se tiene en cuenta que “en Colombia el 99% de las empresas en el año 2010 eran de carácter Pymes”2, y según Giraldo 2007 el 50% de las pymes en Colombia se encuentran en Bogotá; por lo tanto el impacto de las conclusio-nes aplica a una gran población de empresas y puede servir al lector para motivarlo a profundizar en su estudio.

Por consiguiente, nos pregunta-mos: ¿Qué sucede en una organi-zación cuando las políticas y pro-cedimientos no tienen un carácter formal, es decir, no son fruto de una propuesta que parta de la alta gerencia para optimizar el desem-peño contable y administrativo de tal forma que permita alcanzar los objetivos organizacionales?

La pregunta anterior se puede res-ponder con la siguiente frase: “No existe control interno”. Entonces debemos definir qué es el control interno y cuál es su importancia, qué elementos lo componen, cuá-les son los objetivos que persigue, cómo puede ser eficiente, y tam-bién debemos establecer cómo lograr que todos los miembros de la organización adopten las medidas de control interno como parte de la cultura organizacional y no como un simple reglamento que carece de importancia en la medida que la empresa funciona sin su estricto cumplimiento.

1. Artículo Anisáis del caso Parmalat por Miguel Antonio Caro 20042. Oficina de prensa. DANE Síntesis Estadística Semanal. Bogotá, abril 2010


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El anterior planteamiento se obser-va frecuentemente en las pequeñas organizaciones como las microem-presas y pymes; por cuanto estas carecen, en algunos casos, de recursos para implementar contro-les adicionales a los procesos, no tienen departamentos de auditoría interna, no requieren de la figura de la revisoría fiscal, no contratan auditorías externas ni asesorías ad-ministrativas y, en algunos casos, sus administradores carecen de una formación que les permita liderar la implementación de sistemas de control interno, o simplemente conociendo su importancia, nunca logran que sus empleados puedan adquirir una cultura del control.

Para identificar la problemática que afrontan las Pymes, en imple-mentar sistemas de control interno, debemos conocer el concepto de control interno y su evolución en el marco organizacional, para ubi-carlo en el contexto de una pequeña organización. “Una compañía debe desarrollar controles internos que proporcionen una seguridad razo-nable, pero no absoluta, de que los estados financieros se presentan de manera imparcial. La administra-ción desarrolla controles internos después de considerar los costos y beneficios de los controles, como lo define la PCAO (Consejo de Supervisión Contable de las Com-pañías que Cotizan en Bolsa), la seguridad razonable solo da el mar-gen para una probabilidad remota

de que los errores materiales no se evitarán o detectarán oportuna-mente mediante el control interno”3

Se define el control, desde una perspectiva de auditoría, como: “el plan de organización y todos los métodos y procedimientos que de forma organizada se adoptan en una organización para salvaguardar sus activos, verificar la exactitud y confiablidad de su información financiera, promover eficiencia operacional y provocar la adheren-cia a las políticas prescritas por la administración”4.

Por otra parte, desde una perspecti-va administrativa el control interno se define como un proceso reali-zado por el consejo de directores, administradores, y otro personal de una entidad, diseñado para proporcionar seguridad razonable en pro del cumplimiento de los objetivos en las siguientes cate-gorías: efectividad y eficiencia de las operaciones, confiabilidad de la información financiera, cumpli-miento de las leyes y regulaciones aplicables”.5

En la realidad no existe una di-ferencia práctica en el diseño y aplicación del control interno, ya sea desde la óptica del auditor o de los administradores; en ambas definiciones se observa clara-mente que el control interno está orientado a alcanzar los objetivos organizacionales mediante la efi-ciencia administrativa y contable,

lo que implica un manejo adecuado de recursos técnicos, financieros, humanos y operativos. También se requiere una visión panorámica del funcionamiento de la organización para estructurar controles que per-mitan la efectividad de todos los procesos, todo esto para alcanzar objetivos. A los administradores les compete el diseño, adopción implementación, ejecución y es-tablecimiento del SCI para que el resto de la organización los apli-que. Al auditor corresponde revisar el diseño, funcionamiento y efecti-vidad del SCI para tener seguridad razonable de su nivel de calidad. “Según el informe COSO el control interno está compuesto por cinco componentes. Se derivan de la ma-nera como la administración dirige su negocio y están relacionados en el proceso de administración, tales componentes son: el ambiente de control, la valoración de riesgos, las actividades de control, la in-formación, la comunicación y el monitoreo”.6

El ambiente de control se funda-menta en el escenario que la admi-nistración fomenta para crear una cultura de control y de autocontrol; se refiere al estilo de administra-ción, la estructura orgánica, las líneas jerárquicas y cadenas de au-toridad; a los valores corporativos que emana la administración entre otros; la valoración de riesgos, es la identificación de los riesgos más relevantes, situación que se deter-

3 Alvin A. Arens, Auditoría un enfoque integral. Decimoprimera edición, Prentice Hall México. 2007, pág. 2714 Evaluación y juicio del auditor en relación con el control interno contable. Instituto Mexicano de Contadores Públicos, 1999

.pág. 25.5 Montilla, Samuel Alberto. Control interno. Informe COSO sobre administración de riesgos, 2005. Cuarta edición, pág. 4.6 Montilla, Samuel Alberto. Control interno. Informe COSO sobre administración de riesgos, 2005. Cuarta edición, pág. 18.


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mina por la probabilidad de ocu-rrencia, frecuencia e impacto en los procesos; las actividades de con-trol son políticas y procedimientos formales que representan y eviden-cian la existencia del sistema de control. Entre las más importantes tenemos las autorizaciones, apro-baciones, revisiones, conciliacio-nes y reconciliaciones, salvaguarda de activos, seguridades físicas, pólizas y seguros, indicadores de desempeño, evaluaciones al perso-nal y la segregación de funciones; información y comunicación se refiere al “manejo que puede ser informático, manual o una combi-nación de las dos formas, que es lo que sucede más frecuentemente”,7 y finalmente el monitoreo que se realiza para determinar, por parte de los administradores, si el SCI está funcionando adecuadamente.

AntecedentesCabe mencionar que este proble-ma ha sido objeto de estudio e investigaciones y al respecto se han escrito artículos en revistas y se han desarrollado capítulos en textos de auditoría para lograr hacer algunas precisiones muy importantes; razón por la cual se sugiere al lector profundizar en el estudio del control interno y cómo se puede adaptar a pequeñas orga-nizaciones, otra aclaración muy importante que se debe hacer es que el diseño e implementación de un sistema de control interno no garantiza por sí solo el éxito de la organización ni el cumplimiento de

sus metas económicas, este es solo una herramienta administrativa que le permite a la gerencia controlar las operaciones, acción que forma parte del proceso administrativo. Dos afirmaciones refuerzan este concepto: En primera instancia el planteamiento de David R. Hampton, quien señala en su libro Administración lo siguiente: “La estructura depende de la estrategia. El cumplimiento de este principio no garantiza un buen desempeño organizacional; pero su violación sí debilita la productividad”.8

La segunda afirmación es más bien una reflexión que indica, que el “control interno no es un fin en sí mismo, es una estrategia para alcanzar los objetivos organiza-cionales”, por cuanto toda empresa comercial tiene como propósitos iniciales el rendimiento económico y la comercialización de bienes y servicios; además de generar la mayor rentabilidad posible para sus propietarios a través de la explotación de una actividad eco-nómica. Controlar las operaciones es una actividad más desarrollada por cualquier empresa, como son las ventas, compras, producción, recaudo de cartera etc., actividad (control) que finalmente nos con-duce a alcanzar los objetivos de la organización.

A continuación se presentan dos estudios que justifican los plantea-mientos frente a la fragilidad de las pequeñas empresas, en términos de control, situación que origina

fraudes, problemas financieros como iliquidez, incapacidad para cumplir con los proveedores y finalmente la quiebra. El primero se basa en un estudio que realizo la Cámara de Comercio de Bogotá en el 2009 en donde podemos analizar que la mayoría de las empresas que fracasan son micro y pequeñas empresas por problemas contables, administrativos y financieros y el segundo nos presenta cifras alar-mantes en materia de fraudes por falta de controles.

a- Informe sobre las causas de liquidación de las empresas en Bogotá realizado por la Cámara de Comercio en el año 2009La primera gráfica muestra el gra-do de concentración de las micro y pequeñas empresas dentro del grupo de empresas que quiebran, y la siguiente identifica variables ca-talogadas como principales causas encontradas en el estudio que mo-tivaron la liquidación de empresas en el Distrito Capital entre el 2006 y el 2008 (conocimientos en aspec-tos financieros y administrativos). La Gráfica 1 nos muestra que el 78% de las empresas que se liqui-dan en Bogotá son microempresas; el 18 % son medianas y el 4% son pequeñas empresas.9”

La Gráfica 2 nos revela que la principal debilidad, para más de la tercera parte de los empresarios (40%), es el tema relacionado con la formulación de la idea de nego-cio, la planeación y el direcciona-

7 Montilla, Samuel Alberto. Control interno. Informe COSO sobre administración de riesgos, 2005. Cuarta edición, pág. 78.8 Hampton, David R. Administración. Tercera edición. McGraw Hill. 19899 Informe sobre las causas de liquidación de empresas en Bogotá. Cámara de Comercio de Bogotá. 2009 página 12


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miento estratégico para la opera-ción de la empresa, situación que se enmarca dentro del concepto de gobierno corporativo y de control

interno, ya que la administración debe generar planes estratégicos y políticas que permitan la eficiencia administrativa.

b- En la revista Newsletter se publicó un artículo titulado “Sistemas de control interno en las Pymes, un largo camino por recorrer”, el cual presenta cifras que nos llevan a darle la importancia que el tema merece. Estos son sus resultados: “La reciente encuesta de KPMG, “Corrupción y fraude en los nego-cios – Informe 2007/2008”, sugiere que las empresas, y particularmen-te las pequeñas y medianas, tienen bastante que hacer en materia de implementación y optimización de sistemas de control interno.

Algunas de las conclusiones de la investigación: Dos tercios de los consultados creen que su organi-zación podría ser objeto de un acto de fraude o corrupción; la tercera parte de los fraudes se descubrieron accidentalmente; casi un tercio de los encuestados considera que las irregularidades ocurren por defi-cientes controles; la apropiación indebida de activos constituye el principal tipo de fraude (62% de los casos); el 90% de las empresas de menos de 50 empleados y el 75% de aquellas que tienen entre 50 y 100 no logró cuantificar la pérdida o la desconoce; las peque-ñas y medianas empresas sólo de-tectaron casos cuyas pérdidas han sido menores a USD 10,000. Esto no implica que no hayan existido otros de mayor relevancia; la pérdi-da media de un fraude se encuentra entre USD 50.000 y USD 100.000; la mitad de los casos de fraude transcurrió entre uno y doce meses hasta que se descubrió; en el 15% transcurrieron más de veinticuatro meses; casi en el 40% de los casos el defraudador cometió el delito


Gráfica 1. Tamaño de las empresas encuestadas

Gráfica 2. Conocimiento de aspectos relaciona-dos con temas administrativos y financieros.

Sabía cómo y dónde solicitar créditos

Implementó políticas de mejoramiento de su actividad productiva (gestión de calidad, indicadores de gestión)

Planeó y estructuró su proyecto empresarial para darle arranque a su idea de negocio (plan de empresa)

Aplicaba la planeación y el direccionamiento estratégico

en el funcionamiento de su empresa

Sabía cómo contratar y administrar recursos humanos

Fuente: Encuesta sobre las causas de la liquidación de em-presas en Bogotá. Cámara de Comercio de Bogotá – Centro Nacional de Consultoría 2008.

Cálculos: Dirección de Estudios e Investigaciones. Cámara de Comercio de Bogotá.

Fuente: Encuesta sobre las causas de liquidación de empre-sas en Bogotá. Cámara de Comercio de Bogotá – Centro Na-cional de Consultoría 2008.

Cálculos: Dirección de Estudios e Investigaciones. Cámara de Comercio de Bogotá.


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porque tuvo la oportunidad y en el 62% de las veces no se recuperó la pérdida”.10

La problemática1- El SCI requiere de un diseño que obedezca a las necesidades operativas de la organización, esto conlleva necesariamente realizar un estudio administrativo de toda la organización, desde su estructura orgánica, el estilo de administración hasta los proce-sos administrativos y contables. Por consiguiente, se requiere de una inversión económica que permita detectar necesidades, la implementación de formatos nuevos, remodelación de algunas instalaciones por efecto de segu-ridades físicas, pólizas de manejo y cumplimiento, la segregación de funciones que impida que un em-pleado realice funciones incompa-tibles como el recaudo de dinero y el registro contable, entre otros elementos de control interno. Pero no toda actividad de control implica cargas económicas adicio-nales. Por ejemplo, las revisiones, autorizaciones y reconciliaciones son actividades de control que simplemente implican reasignar funciones entre los empleados y que los administradores asuman un papel más protagónico en el control de las operaciones.

2- Empresas de familia: La mayo-ría de microempresas y pymes son

de carácter familiar, situación que se convierte en un riesgo potencial en aspectos administrativos y de control, la actitud del empresario propietario frente al control se convierte en una barrera natural ya que, por lo general, el estilo administrativo se fundamenta en estructuras de poder anárquicas, no se implementa el gobierno corporativo, no se delimita la influencia de la familia en as-pectos operativos y de tesorería registrándose gastos personales como operativos de la empresa, los cargos gerenciales y directivos son ocupados por familiares sin pasar por procesos de selección, la planificación es muy deficiente y en muy pocos casos deja visua-lizar el proceso administrativo; entre otras situaciones.

3- No hay cultura del autocontrol: La cultura del autocontrol es una limitante muy importante cuando en una organización, no obstante existir elementos de control “bien estructurados”, estos no funcionan adecuadamente. En el sector pú-blico aparece como parte del Mo-delo Estándar de Control Interno (MECI) que se fundamenta en tres principios: el autocontrol, la auto-rregulación y la autogestión. El au-tocontrol se define como el control propio que realiza cada funcionario de los procesos, actividades o ta-reas bajo su responsabilidad”.11 En el Diccionario de la Real Academia Española se define como “control

de los propios impulsos y reaccio-nes”12 lo que se podría interpretar como el control a sí mismo en el cumplimiento de deberes y tareas. La autorregulación es la capacidad institucional para aplicar los méto-dos y procedimientos establecidos en la normatividad, bajo los prin-cipios de la administración pública en la implementación del SCI. Y, finalmente, la autogestión permite a toda entidad pública interpretar, coordinar, aplicar y evaluar de ma-nera efectiva y eficiente la función administrativa en cumplimiento de la ley.

4- El gobierno corporativo: Esta figura permite diseñar e imple-mentar un estilo de administración participativo, con la conformación y participación de comités de tra-bajo, en los cuales se diseñan polí-ticas, métodos y planes de trabajo, para asignar, delegar y compartir las responsabilidades, con el fin de garantizar equilibrio en los intereses de diferentes grupos y un retorno óptimo para los accio-nistas. El gobierno corporativo no remplaza al consejo directivo, lo complementa. “La OCDE define el gobierno corporativo como un sistema por el cual las compañías son dirigidas, controladas y eva-luadas, definiendo derechos, roles y responsabilidades de diferentes grupos (administradores, direc-torio, accionistas controladores y minoritarios) al interior de una organización”13


10. Revista Ejecutivos Newsletter. No 2. Abril de 2010.11. www.isolucion.com.co/BancoConocimiento/ M/meci/meci.asp12. Diccionario de la Real Academia Española. Vigésima tercera edición.13. La OECD (Organization for Economic Co-operation and Development) agrupa a 30 países con un compromiso común por

gobiernos democráticos y la economía de mercado. La OECD juega un rol prominente en fomentar el buen gobierno tanto en el servicio público como en la actividad corporativa. Todos los países del G-7 son miembros de la OECD.


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Claramente se podría inferir que las empresas en cuestión no ge-neran prácticas de buen gobierno, por su carácter familiar, propiedad cerrada, poca inversión y anarquía administrativa. Históricamente las sociedades de capital abierto como las sociedades anónimas, en donde se distinguen claramente los propietarios de los administrado-res, se generan mejores prácticas administrativas y mayor eficiencia operacional.

¿Qué se puede hacer para solucionar el problema?John W. Cook, en su libro Audito-ría nos describe algunas soluciones sencillas y prácticas que permi-ten implementar control interno contable en pequeñas y medianas empresas: “En muchos negocios pequeños no resulta práctico im-plementar todos los conceptos de control interno estudiados. Quizás una compañía tendría que contra-tar empleados solo para separar las tareas y rotar los trabajos. En un negocio pequeño, el sistema contable es sencillo y no necesita emplear bastantes personas. No obstante, el sistema debe estar bien documentado de modo que todos los empleados conozcan sus tareas y responsabilidades. En un negocio pequeño, el sistema se refuerza con la participación de los propietarios en la operación del sistema. Los dueños deben de intervenir en tareas como autorizar compras, firmar cheques, distribuir

nómina, abrir correspondencia, revisar la relación de cuentas por cobrar vencidas, inspeccionar in-ventarios disponibles y observar el desempeño de los empleados en sus trabajos. De hecho podría de-cirse que el dueño realiza funciones de auditoría interna que exige que se preparen estados financieros a intervalos frecuentes y éstos deben ser revisados por el contador públi-co independiente de la compañía y siempre que sea necesario tomar las acciones correctivas”.14

Es necesario implementar el go-bierno corporativo y generar de esta forma confianza en todos los grupos que tienen intereses en la compañía, este, además de permi-tir suficiencia en la información financiera, permite acceso al cré-dito y a la inversión externa por la trasparencia en la administración de los recursos.

Otras sugerencias que se plantean para implementar elementos de control interno en los ciclos son: Establecer un sistema de autori-zaciones y aprobaciones escritas para los procesos o los ciclos como compras, ventas, pagos a pro-veedores etc.; realizar revisiones periódicas a los puestos de trabajo, como compensación a la escasa segregación de funciones que se puede adoptar en este tipo de em-presas; Diseñar formatos para los diferentes procesos, los cuales de-ben tener las autorizaciones respec-tivas; solicitar a los empleados la elaboración de informes y cruzar-los con otros (conciliaciones);no

permitir que ninguna persona maneje una operación desde el inicio hasta su conclusión; en la medida que sea pertinente rotar los puestos de trabajo; conformar comités de trabajo; usar formatos y papelería pre impresa o por medio de un software; realizar inventarios selectivos; tratar de separar la reali-zación de las siguientes funciones: crédito, cobranzas y embarques; facturación frente a recepción de efectivo; los registros contables de la gestión de cuentas por cobrar y manejo de efectivo; entre otras.

ConclusionesEl control interno está orientado a alcanzar la eficiencia administra-tiva y contable; las empresas que mayores riesgos corren de sufrir desfalcos son aquellas que no con-trolan sus operaciones y aquellas que presentan problemas con el manejo de la información contable y financiera; las empresas familia-res por su administración cerrada presentan una alta vulnerabilidad a la ineficiencia administrativa; el mayor número de empresas que quiebran son las microempresas y las pequeñas empresas; el control interno debe ser desarrollado por cualquier clase de organización, sin importar su tamaño o naturaleza; su implementación se puede hacer sin incurrir en grandes costos adicio-nales; debe haber una cultura del control que parte en la dirección y se hace extensiva a todo el personal; el gobierno corporativo es fundamen-tal en la cultura del control.


14. Cook, John W. Auditoría. Quinta Edición. México: Nueva Editorial Interamericana, 1991. Pág. 222.


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Biblografía1. Montilla, Samuel Alberto.

Control Interno. Informe COSO. ECOE Ediciones. Cuarta edición. 2010

2. Estupiñán Gaitán, Rodrigo. Control Interno y Fraudes. Bogotá: ECOES Ediciones. Segunda Edición, 2006.

3. Alvin A. Arens, Auditoría, un enfoque integral. Undécima edición, Prentice Hall, Méxi-co 2007

4. Instituto Mexicano de Conta-dores Públicos. Evaluación y juicio del auditor en relación con el Control Interno Conta-ble. 1999.

5. Hampton, David R. Admi-nistración. Tercera Edición. McGraw Hill.1989

6. Cook, John W. Auditoría. Quinta Edición. México: Nue-va Editorial Interamericana, 1996.

7. Revista Ejecutivos Newsletter No 2. Abril de 2010.

8. Diccionario de la Real Aca-demia Española. Vigésima tercera edición.

9. Informe sobre la causas de liquidación de las empresas en Bogotá, realizado por la Cámara de Comercio de Bo-gotá en el 2009

10. La OECD (Organization for Economic Co-operation and Development) agrupa a 30 países con un compromiso común por gobiernos demo-cráticos y la economía de mercado.

www.isolucion.com.co/Ban-coConocimiento/ M/meci/meci.asp

Autor

Manuel Arturo Paz Suárez

Contador Público de la Universidad de San Bue-naventura y Magíster en Administración de Empre-sas de la Universidad del Valle. Se desempeña como docente investigador en la Institución Universitaria Antonio José Camacho y en la Universidad de San Buenaventura, en las áreas de Auditoría y Contabilidad.

Correo electrónico

[email protected]


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The development of ESP reading competence in undergraduate program students

John Hamilton Sepúlveda-Alzate

ResumenEste artículo trata del desarrollo de la competencia lectora de cuarenta estudiantes de pregrado en segun-do semestre de ingeniería electrónica, en un curso de inglés, con propósitos específicos en la Institución Universitaria Antonio José Camacho, en Santiago de Cali, Colombia. Este estudio se enfocó en el mejora-miento de las habilidades de lectura de los estudiantes, al concientizarlos de cómo usar las estrategias de lectura más eficientemente. Después de que fueron identificadas las dificultades de los estudiantes se implementaron planes de clase que incluyeron acti-vidades de pre-lectura, lectura y post-lectura, con el propósito de ayudar a los estudiantes a desarrollar las habilidades necesarias para volverse lectores más autónomos. Entre las estrategias de lectura mas efec-tivas y usadas con más frecuencia en el grupo, estaban skimming, scanning, previewing, predicting, context clues y la identificación de palabras clave. Además se encontró que al final del estudio, los estudiantes progresaron en su comprensión de lectura y utilizaron más estrategias de lectura para entender textos de ingles con propósitos específicos.

Palabras clave: Competencia lectora, inglés con propósitos específicos (ESP), habilidades para la lectura, estrategias de lectura.

AbstractThis article deals with the development of reading competence of 40 undergraduate ESP students in the second semester of Electronics Engineering at the Antonio Jose Camacho University Institution in Santiago de Cali, Colombia. This study focused on the improvement of the students’ reading skills by making them aware of how to use reading strategies more efficiently. After the students’ deficiencies were identified, lesson plans including pre-, while- and post-reading activities were implemented in order to help the students develop the skills necessary to become more autonomous readers. Skimming, scanning, previewing, predicting, context clues and identification of key words were among the most frequently used and most effective reading strategies in the group. It was found that by the end of the study, students improved their reading comprehension and used more reading strategies to understand ESP texts.

Keywords: Reading Competence, ESP, Reading skills, Reading strategies.


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1. IntroductionIn my role as an English teacher at the Antonio Jose Camacho University Institution in Santiago de Cali, I conducted this research about the development of reading competence in a group of 40 undergraduate ESP students in the second semester of Electronic Engineering in the evening shift. These participants were selected because of their poor performance in previous ESP courses: 70% of the students had failed the first mid-term evaluation of their ESP reading comprehension, 25% had passed the ESP course with a minimum grade, and the other 5% had failed the previous ESP course.

This study followed the Action Re-search Method with a naturalistic approach and a qualitative meth-odology that provided elements for critical reflection on what took place in the work with the partici-pants of the study.

Although the purpose of this article is not to focus on the diagnostic stage, it is important to point out the problem evidenced in the diagnostic activities implemented: Students showed little motivation to study English because of deficiencies in grammar and vocabulary and failure to use appropriate reading strategies.

Thus, considering the situation affecting the students’ reading performance, I posed the following research question:

Which reading strategies are most effective to develop ESP reading competence in undergraduate s tudents of Electronic and Mechatronic Engineering?

To improve such deficiencies I designed a series of lessons which included the implementation of pre-, while- and post-reading strategies. The use of reading strategies is essential for students to improve their reading competence, which consequently lead to establish the following hypothesis of the study object:

Participation in the activities designed for this study should lead the 40 undergraduate students in the second semester of Electronic Engineering to acquire the skills necessary to develop ESP reading competence and become more autonomous readers.

2. DevelopmentThis article includes a review of the concepts that provide theoretical support to this research. It includes a characterization of ESP, reading, as well as the teaching of reading. In addition to defining critical thinking and autonomous learning, this article describes elements of the schema theory that serve as the foundation for the reading strategies implemented in this study, especially bottom-up and top-down strategies. Besides, a conceptual description of critical thinking, autonomous learning and strategies including pre-, while-, and post-reading strategies is

John Hamilton Sepulveda-Alzate The development of ESP reading competence in undergraduate program students

given, followed by an explanation of the theoretical support for the selection of materials. Finally, this article includes the action stage, findings, conclusions and pedagogical implications.

3. ESPESP, or English for Specific Purposes, is generally understood as the English that is taught in order to help students learn the language used in their specific discipline. For instance, it is common to hear of English for Medicine, for Law, for Electronic Engineering, etc. Although it has been traditionally classified as English for Occupational Purposes (EOP), English for Vocational Purposes (EVP), and English for Academic Purposes (EAP), in this document the general term ESP will be used.

The learning that takes place in ESP is defined by Robinson1 (1989, p. 398) as “goal-oriented.” This means that the typical student that attends an ESP course usually wishes to learn the English necessary to fulfill a practical need, not necessary to learn the language itself (p. 396). This could be initially seen as a negative element, but in fact it is an advantage that the ESP teacher has. The clarity that students have about the goal that motivates them to learn English (Hutchinson & Waters [18], 1992, p. 6) is something that makes the whole learning process more meaningful. With this motivation

1. Robinson, P. (1989). Working with language: A multidisciplinary consideration of language use in work contexts. New York, NY: Mouton de Gruyter [29]


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factor already in his or her favor, the teacher can expect learning to be not only much easier and pleasant, but also more productive (Ur [34], 1996, p. 274).

3.1. ReadingIn its most basic terms, reading involves decoding abilities, knowledge of print conventions and an understanding that prints conveys meaning (Paratore et al. [26], 2010, p. 110). However, reading is much more complex if other elements such as the participants in such process are taken into account. Goodman2 (1988), for example, states that reading can be understood as an interaction between the writer and the reader. This means that reading connects two people, one who created a text and another who receives the message that the author put in writing. Furthermore, this idea of interaction has been taken to another level when Grabe3 (1997) defines reading as an interaction, not between two people, but between the reader and the text. The text itself is personified as an active participant in the reading process and is the one that interacts with the reader.

3.2. Teaching readingThe teaching of reading, therefore, is an area that demands consider-ation because each classroom set-ting will have specific challenges

that may have variables that seem too hard for the teacher to control. When a person is not a strong reader in L1 or L2, for example, he or she will usually have little or no motivation to read or to make efforts to improve that student’s reading ability. The problem in this case lies on how to increase that kind of reader’s motivation (Cooper [6], 1984). As far as the teacher is concerned, a great deal of such motivation for reading will come, as in many other areas, from the success rate that students have in their reading. In this respect, the teacher can choose to teach the specific reading sub-skills or micro-skills that have dominated the teaching of reading for the last few decades. Such skills include understanding main ideas, specific details, sequence, inferences, com-parisons and predictions (Richards [28], 2002, p. 18). More recently, disciplines such as psycholin-guistics and cognitive science have contributed to enriching the reading process (p. 19) and subse-quently the way reading is taught. Therefore, within cognitive science aspects such as schema in L2 have gained a position of prominence in the teaching of L2 reading. It is important then to outline key concepts in schema theory.

4. Schema theorySince the late 1970s, schema theorists hold that a person’s

understanding of the world is organized in mental structures or schemata that are interrelated to each other. When new information is perceived, it is added to existing knowledge, which in turn is modified or expanded. Within schema theory, it is generally accepted that a person learns better when previous knowledge is first activated. It is easier for a reader, for example, to approach a text with some background knowledge about the subject matter than trying to understand a completely new topic (Anderson [2], 2004). Describing reading from the perspective of the schema theory, Saricoban4 (2002) describes it as an interaction “between the reader’s background knowledge and the text itself” (p. 3). Such previous knowledge gives the reader a sense of familiarity that will facilitate the reading process. Dick and Reiser5 (1989) state that it is helpful for students to have confidence when they approach new content. Nowadays it is actually considered a must for the teacher to help students build background knowledge and vocabulary (D’Archangelo [7], 2002, p. 13). The building of such background knowledge, which in turn can be used in the future to attach new information to, or the processing of information in general, in schema theory can take place in two models: bottom-up and top-down, one broadly

2. Goodman K. (1988). The reading process. In Carrell, P., Devine, J. & Eskey D. (Eds.), Interactive approaches to second language reading. (pp. 11-21). Cambridge: Cambridge University Press [11]

3. Grabe, W. (1997). Reading research and its implications for reading assessment (Language Teaching Resource Center Paper). Flagstaff: North-ern Arizona University [13]

4. Saricoban, A. (2002). Reading strategies of successful readers through the three phase approach. The Reading Matrix, 2 (3), 1-16 [31] 5. Dick, W. & Reiser, R. (1989). Planning Effective instruction. New Jersey: Prentice Hall, Inc [9]



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processing information from specific to general and the other from general to specific.

4.1 Bottom-up strategies. On one hand, when teaching reading, a teacher can choose to guide students to start from details in the text such as phonological units, words, sentences, and so on, and end up building a general understanding of the whole text. Bottom-up strategies based on this model deal with attention to specific details of words, grammatical categories or sentence structure to move toward the understanding of the overall text (Salataci & Akyel [30], 2002). Approaching the text with this model brings as a result robust readers who know language structure very well and have a wide array of vocabulary (Hedge, 2000 [16], p. 192). Eskey6 (1988, p. 94) confirms this by stating that a fluent reader can decode both the lexical units and the syntactical structure of the text as a product of conscious cognitive effort.

4.2 Top-down strategies. On the other hand, readers can start looking at broad elements of the text such as its layout, title or graphics and so on and end up examining smaller units such as words. A few decades ago, interest was placed on top-down processing. It was held that readers would make hypotheses about which words they would encounter in a text and then they

would quickly look at the text to test those hypotheses (Smith [32], 1971). In order to prove the reader’s assumptions, it is not absolutely necessary to pay close attention to details but a simple skimming or scanning of the test would be enough.

5. Critical thinkingWith the overwhelming amount of information today, students are constantly faced with the challenge of judging the validity of what they read. In their academic and professional life, students necessarily have to apply critical thinking (Oliver & Utermohlen [25], 1995, p. 1). In simple terms, critical thinking can be viewed as the ability to make reasoned judgments (Beyer [4], (1995, p. 8). A more elaborate definition is provided by Angelo7 (1995), when he states that critical thinking is “the intentional application of rational, higher order thinking skills, such as analysis, synthesis, problem recognition and problem solving, inference, and evaluation” (p. 6 ). Those higher order skills are precisely the type of competence that a reader needs when facing the challenge of understanding a text, especially when that text is written in a foreign language. Reading is then one of the most straightforward ways to develop important elements of critical thinking. Wade8 (1995) includes

as the characteristics of critical th inking asking ques t ions , defining a problem, examining evidence, analyzing assumptions and biases and considering other interpretations. All such elements are put into practice when readers are confronted with texts with all levels of complexity. With the teacher’s consideration of the importance of specifically addressing the development of students’ critical thinking, the task of reading can go beyond the mere understanding of information and strengthen students’ cognitive structures.

6. Autonomous learning

Since it is one of the goals of this study to help students become autonomous readers, the concept of autonomous learning also needs special attention. Students have developed autonomous learning when they are able to learn actively and independently and when they can also set goals, develop strategies and monitor their learning process (Wang and Peverly [38], 1986). Focusing on the instruments that can help achieve this, Dickinson9 (1987) defines autonomous learners as those who are able to use specific materials to facilitate their own learning. Dickinson adds that this type of students can transfer their ability to learn independently

6. Eskey, D. (1988). Holding in the bottom: an interactive approach to the language problems of second language reader. In Carrel, P., Devine, J. & Eskey, D. (Eds.). Interactive approaches to second language reading. Cambridge: Cambridge University Press [7]

7. Angelo, T. A. (1995). Beginning the dialogue: Thoughts on promoting critical thinking--Classroom assessment forcritical thinking. Teaching of Psychology. 22(1), 6-7 [3]

8. Wade, C. (1995). Using writing to develop and assess critical thinking. Teaching of Psychology. 22(1), 24-28 [36] 9. Dickinson, L. (1987). Self-instruction in language learning. Cambridge: Cambridge University Press [8]

John Hamilton Sepulveda-Alzate The development of ESP reading competence in undergraduate program studentsThe development of ESP reading competence in undergraduate program students


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to other areas of their lives and even participate more effectively in society. With this in mind, while in the academic setting, it is therefore crucial for students to develop autonomy because those who are self-motivated to learn are more academically successful than those who assume a passive role (Knowles [4], 1995) and will thus have more elements to become better qualified professionals. As the development of reading competence finds support on the adequate use of strategies, autonomous learners must be equipped with the realization of the strategies that they already use and the understanding of others that they can use as well (Holmes & Ramos [4], 1991). Reading, as a result, provides the ground for learners to develop the skills they will need to use on their own both while learning the target language for specific purposes and while using the language as an everyday tool in their professional lives.

7. Reading strategiesAlthough the teacher can trust that students develop their own learning strategies according to their individual learning styles, there is a general agreement that learning strategies should be taught (Richards [24], 2002, p. 13), especially, reading strategies. Before going in the subject in more

detail, it is important to make a distinction between a reading strategy and a reading activity.

A reading strategy is defined by Guthrie and Taboada10 (2004, p. 88) as “a tool we use to increase comprehension of text.” This means that strategies are used only when needed. When comprehension is being achieved, a reader may not have to interrupt the reading process to apply a strategy. A successful reader should be able to decide which strategy to use depending on the specific challenge that the text is offering. Scanning, for example, will occur when a reader consciously searches for specific bits of information, as when looking for a number in a phone book, while skimming will be used to quickly go over a text to obtain a general idea, like when we read a movie synopsis to find out what it is about (Harmer [15], 2009, p. 100-101).

An activity, in the context of this document, is understood as what the student actually does with the text. A lesson plan, for instances is a collection of activities that students will be engaged in, some of which may or may not involve the use of reading strategies.

Now that the necessary distinction has been made, we can focus on reading strategies. Alderson11 (2000, p. 33) states that more

attention has been recently given to which strategies are actually used by readers, than to which strategies a person should develop in order to become an efficient reader. Since in D’Archangelo12 (2002) reading is defined as “a recursive process that requires active engagement” (p. 14), students need to equip themselves with a variety of strategies that help them become engaged with the text and able to respond to it (p. 13). On the successful use of such reading strategies depends the efficacy of the whole reading process (Richards [28], 2002, p. 20). Strategies can be applied to different stages of the reading process, namely, pre-reading, while-reading and post-reading. Each will be discussed below.

7.1 Pre-reading strategies. Saricoban (2002) examines reading s t ra tegies used by successful readers and groups them in what he calls the three-phase approach. The first group of strategies discussed is pre-reading strategies. These strategies are meant to raise students’ interest in the text with activities that involve predicting and guessing, for example (Saricoban [31], 2002, p. 3). Pre-reading activities are key to motivate and prepare students for the text they are going to read (Wallace [37], 1992, p. 62). They serve the purpose of activating

10. Guthrie, J. & Taboada, A. (2004). Fostering the cognitive strategies of reading comprehension. In Guthrie, J., Wigfield,A & Perencevich, K. Motivating reading comprehension: concept-oriented reading instruction: Concept-Oriented Reading Instruction. (pp. 74-95). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, Inc [12]

11. Alderson, J. (2000). Assessing Reading. Cambridge: Cambridge University Press [1]12. D’Arcangelo, M. (2002, November). The Challenge of Content Area Reading: A Conversation with Donna Ogle. Educational Leadership. 60,

12-15 [7]



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previous knowledge before reading itself takes place, making reading a richer process. Urquhart and Weir13 (1998, p. 184) classify pre-reading strategies as previewing and prediction. Previewing involves focusing quickly on the title, table of content, and appendixes, if any. From this procedure, the reader can identify the level of difficulty of the text and eventually decide whether or not he or she wants to read the text. Prediction “is a form of psychological sensitizing, thinking about the subject and asking oneself related questions” (p. 185)

7.2 While-reading strategies. Saricoban (2002) states that while-reading strategies are aimed towards helping students develop understanding of the content through the use of skimming, scanning, conscious reading, inference, and context clues for vocabulary, among others (p. 4). While-reading strategies can also be divided, according to Mosenthal and Pearson14 (1991), into self-questioning and self-monitoring. Self-questioning strategies include questions that can come from either the teacher or the students and can focus on problematic aspects of the text. This is particularly helpful for struggling students (Urquhart [35], 1998, p. 186). Self-monitoring takes place when experienced readers regularly check their understanding of the text and take actions depending on the level of success they have.

7.3 Post-reading strategies. Saricoban (2002) completes his description of reading strategies by pointing out that in the post-reading stage students can be directed to integrate reading with other language skills or use key words to summarize a text (p. 5). In addition, post-reading strategies involve an evaluation of the text by relating it to the reader’s own experience (Urquhart [35], 1998, p. 184). This is particularly beneficial because the text can be related “to the outside world” (Nuttall [24], 1996, p. 167).

8. Reading materialsFinally, consideration must be given to materials, which can be defined as “anything used by teachers or learners to facilitate the learning of a language” (Ramirez [27], 2004, p. 2). Of the selection of teaching materials available to ESP teachers, authentic materials should be the first choice. The scope of authentic materials goes beyond texts and includes real life objects and their use is encouraged, especially in communicative language teaching (Larsen-Freeman [19], 1986). Nunan15 (1988a, p. 99) calls authentic materials all those created for a purpose different from for teaching a language. It is important to keep in mind that when choosing materials to use in the ESP class, a balance needs to be found between the real English the teacher wants to show his or her students and the

level of difficulty of the material (Harmer [15], 2009, p.100). Authentic materials constitute the vast majority of the materials used in ESP as texts that go along with all sorts of devices, tools and products are readily available in virtually any discipline.

9. Action stageThe strategies implemented in this stage will be presented according to the moment of the class in which they were used, that is, as pre-reading, while-reading and post-reading strategies, which are described below.

9.1 Pre-Reading StrategiesThe activities implemented in the pre-reading strategies were: Making s tudents aware of Reading Strategies, Free Writing, Interactive Games, Vocabulary Slideshows, Video related to the topic, Skimming, and Inferring Information from Titles and Headings.

• Making students aware of Reading Strategies: One of the first things I did when I started implementing reading strategies more systematically than I had in the previous stages of the study was to make sure that students knew about the strategies they were going to use.

• Free Writing about Previous Knowledge: In this activity, students were asked to write

John Hamilton Sepulveda-Alzate

13. Urquhart, A. & Weir, C. (1998). Reading in a second language. London: Longman [35] 14. Mosenthal, P. & Pearson, P. (1991). Handbook of Reading Research, (Vol. 2). (pp. 836-839). New York, NY: Longman [22]15. Nunan, D. (1988) The learner centred curriculum. Cambridge: Cambridge University Press [23]

The development of ESP reading competence in undergraduate program studentsThe development of ESP reading competence in undergraduate program students


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down what they knew about a topic before becoming more informed about it by reading the passage. Students’ previous knowledge or assumptions were then confronted and enriched with what they read. The importance of this kind of activity lies on the fact that when students start reading, they are prepared to find information related to their pre-conceptions.

• “ W h o Wa n t s t o B e a Millionaire?” and Other Interactive Games: For the particular class in which this activity was used, game was used as a pre-reading activity to review previous concepts and explore new vocabulary but it can actually be used also to review content at any other time. It is surely an activity students don’t get tired of.

• Vocabulary Slideshows: When a video projector is available in the classroom, a simple slideshow can make a big difference in going over a lot of vocabulary in a couple of minutes. One benefit of a slideshow was that it took only a few seconds for students to see the image, hear the modeled pronunciation by the teacher and repeat the word once or twice. The slideshow would help students associate the words in English with a visual representation of the meaning.

• Video Related to the Topic: A very effective follow-up of an activity that introduced key terminology was watching a

short video clip about the topic students were about to read. When students watched the video they not only obtained a visual representation of key concepts but also were exposed to the pronunciation of the terminology that they would find in a text afterwards. Videos in general are particularly useful when students need to have clarity about a procedure that involves steps. Sometimes, when a video is not available, animations or just slideshows with static images help students prepare for better understanding the material in an article.

• Skimming: Skimming was used very often in most of the classes. In pre-reading activities, skimming helped students quickly identify the main topic of an article. Although it was not the purpose of this research to specialize in this reading strategy solely, it is convenient to point out that practice with skimming may enable a reader to cover over 800 words per minute and that there are a number of internet resources that provide activities to develop it.

• Inferring Information from Titles and Headings: The opposite activity of assigning a title to a passage was that of using titles and headings to predict what the content of the text was going to be. the fact of predicting the title of the text served the purpose of helping the students prepare mentally and cognitively for the content they were about to read.

9.2 While-Reading Strategies: The activities implemented in the While-reading strategies were: Identifying cognates, identifying connectors, Understanding un-known vocabulary, and Manipulat-ing Real-life Objects.

• Identifying Cognates: A very simple strategy that with time was taken for granted by students because of its frequency of use was identifying cognates. At the beginning, students were specifically instructed to list at least 20 cognates from a text. I would then go over the list with the students and made sure that the class knew which words were true cognates and which were false cognates. After a few weeks, I would only point out false cognates that students needed to be careful about because the reading strategy of finding support on the numerous cognates that appear in ESP texts was already internalized in the students.

• Identifying Connectors: Identifying connectors was a recurrent strategy that helped students to understand the relationships between statements and paragraphs in ESP texts. While one student read an article out loud, the other classmates would decide which connectors to circle in the text. Of all the connectors, the ones that students remembered the most were those expressing contrast such as But, However, On the contrary, etc. and connectors referring to cause and effect such as therefore, consequently, for this reason, etc.



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• Understanding Unknown Vocabulary: Perhaps the most frequently used while-reading strategy was to underline unknown vocabulary. Students seemed to have made it a habit every time they read unless I specifically told them not to do it. Although students placed emphasis on looking up in the dictionary words that they had underlined, that actually didn’t happen as often as one would expect. On one hand I usually told them that they didn’t have to know the meaning of every single word in order to understand the text. On the other hand, sometimes when they looked back at the words they had underlined, they realized that most were technical terms that were explained later in the same text. When they insisted on looking up words anyway, I suggested that they used a monolingual dictionary. Gradually, the use of the dictionary in class was replaced with efforts to use context clues to understand unknown vocabulary. Towards the end of the study, two or three dictionary, if any, were brought to class because students had already realized that most times the context would give them an idea of unknown terms that the teacher had not pointed out as key vocabulary.

• Manipula t ing Rea l - l i f e Objects: The introduction of real artifacts helped the students focus more on the topic and change from a very disruptive and distracted group into an interested and participative class.

9.3 Post-Reading Strategies:The activit ies implemented in the Post-reading strategies were: Vocabulary and Grammar Awareness, Explaining Concepts to a Classmate or the Group, and Applying Content to Students’ Own Experience.

• Vocabulary and Grammar Awareness : Ins t ead o f including in the word bank the base form of the verbs for students to conjugate, the verbs were provided with the forms that fitted the sentences so that students could focus more on the meaning of the sentences rather than on grammatical elements.

• Explaining Concepts to a Classmate or the Group: A post-reading activity was to ask students to “to explain to a classmate everything they had understood” from the text they had just read. The idea of having students work in pairs made it easy for all of the class to participate since they could exchange what they remembered from the text and complemented each other when they had something to contribute.

• A p p l y i n g C o n t e n t t o Students’ Own Experience: This post-reading task required students to go beyond what the text provided and apply what they had learned to specific tasks.

10. FindingsWith the implementation of the Reading strategies in the

action stage for this research, students developed their reading competence and their reading skills. They also raised their awareness on the use of reading strategies, enhanced their linguistic and grammar competence and increased their vocabulary. Each of these aspects is developed below:

10.1 Effective Reading Strategies

According to the results in the action stage, the reading strategies that students used the most were context clues, the use of background knowledge, underlining key words, summarizing and the identification of cognates. Other strategies s tudents repor ted included prediction and previewing text using titles and headings.

Among the activities used as pre-reading strategies the use of technology in the classroom was found to be very effective. This included interactive games, illustrated vocabulary slide shows videos. In terms of previewing the text, skimming and inferring information from titles and headings were always effective and required little preparation time, therefore they were used frequently.

Among the while-reading activities that proved to be effective, perhaps the most frequently used by students was underlining unknown vocabulary because of the need they usually felt to pay attention to details. Also, scanning, understanding word references and identifying key terms in a paragraph were key activities that helped students significantly



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as they read texts. In addition, whenever possible, the use of real-life objects was found very useful by students.

Regarding post-reading activities students showed high interest when they explained concepts to a classmate or the group, shared findings in a round table and applied recently-learned content to their own experience.

10.2 Improvement in vocabulary and grammar awareness

Students increased ESP vocabulary through activities that activated t h e i r p r e v i o u s k n o w l e d g e (Anderson, 2004; Saricoban 2002) these are displayed below:

Students increased linguistic and grammar competence through practice activities with ESP vocabulary. These are displayed below:

Students raised their awareness on the use of reading strategies through activities that involved explaining concepts to a classmate or the group by means of word maps and independent work. These are displayed below:


16. The pictures were taken during the teaching practice of the teacher researcher. The slides and the videos were adapted with the topics of the class.17. This image was taken from Sepulveda, J. & Gutierrez, L. (2009).Technical English and Advanced Technologies. Institución Universitaria Antonio

José Camacho, Cali-Colombia [33] 18. This image was taken from Sepulveda, J. & Gutierrez, L. (2009). Technical English and Advanced Technologies. Institución Universitaria Antonio

José Camacho, Cali-Colombia [33] 19. The pictures were taken during the teaching practice of the teacher researcher.

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10.3 Autonomous ReadersAnother finding that evidenced that the vast majority of students became autonomous readers was their use of reading strategies to understand ESP texts. During

the course, students had to work independently to prepare the content of both individual and group presentations that were given to the rest of the class. They also worked autonomously when they prepared to participate in round tables in which they shared their findings with their classmates. Although there is no conclusive evidence that students were able to develop more strategies than they were taught or to monitor their learning process to assert that they became autonomous readers, they certainly made significant progress in that respect.

11. Conclusions and pedagogical implications

At a beginning level it is important to reinforce background knowledge by activating students’ schemata, so that they can articulate the knowledge they are familiar with with the new information they will encounter in the text. Novice readers require becoming familiar with simple strategies such as the identification of cognates and the use of context clues. Of all reading strategies, skimming and scanning are the most readily available tools for students to understand an ESP text and they can be used as a springboard to implement more complex strategies. As this is done, promoting students’ awareness on how to use adequate



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reading strategies contributes to the development of a taste for approaching ESP texts and the development of students autonomy because they feel more comfortable to choose texts that respond to their specific needs.

This study demonstrates that when addressing ESP courses, reading should certainly be supported and integrated with grammar foundations and ESP vocabulary. Grammar, therefore, is a topic that needs to be included as part of an ESP course, but the teacher has to be attentive to students’ reactions and gradually raise their awareness on how grammar can help to bring clarity to any ESP text.

Considering the low performing students, the teacher should provide instruction and help according to the topic being learned. The variety in instruction will depend on the characteristics and requirements of the different texts being read and the activities being carried out.

This study also indicates that the teaching of ESP reading strategies should be attractive, made more relevant to the students, richer and more complex in learning opportunities than traditional instruction. Every assignment should be carefully designed according to well defined pedagogical criteria and considering the specific learning needs of ESP students.

Another conclusion from this research is the need for the ESP teacher to create opportunities for cooperative learning. It is always beneficial for learners to share their experiences with others in

the same learning situation. The fact of organizing group work in the classroom seemed to be one of the students’ preferred ways of working.

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John Hamilton Sepúlveda Alzate

Licenciado en Lenguas Modernas, Universidad Santiago de Cali, Especia l is ta en Educación Superior, Universidad Santiago de Cali, Magister en Didáctica del Inglés, Universidad de Caldas, Manizales. Docente asistente y Director del Centro de Idiomas de la Institución Universitaria Antonio José Camacho.

[email protected]

Autor



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Respuestas fisiológicas en Heliconia psittacorum y su uso potencial para la biorremediación de aguas residuales domésticas

Stephanye Zarama AlvaradoEnrique Javier Peña Salamanca


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Resumen El estudio de especies vegetales nativas y sus usos para procesos de fitorremediación en sistemas de humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales, son fundamentales para una mejor garantía de la calidad del recurso hídrico. Esta investigación tuvo como finalidad evaluar las respuestas fisiológicas en potencial hídrico, fluorescencia y nitrógeno foliar de la especie vegetal Heliconia psittacorum (Heliconiaceae), expuesta a una carga orgánica de agua residual doméstica de 3.456 m3/d en un humedal subsuperficial en la Estación Experimental de Tratamiento de Aguas Residuales (Acuavalle) del Municipio de Ginebra, Valle del Cauca. Los resultados demostraron que la especie Heliconia psittacorum fue tolerante a las condiciones de las aguas domésticas evaluadas, con base en las respuestas fisiológicas estudiadas.

Palabras clave: Fitorremediación, Heliconia psitta-corum, potencial hídrico, fluorescencia, nitrógeno foliar.

AbstractThe studies of plant species and their uses for phyto-remediation processes, employed on waste water treatment, are fundamental for guarantee a better water quality. The aim of this investigation was to evaluate the physiological responses of Heliconia psittacorum (Heliconiaceae) such as, water potential, chlorophyll a fluorescence and foliar nitrogen, exposed to 3,456 a domestic waste water laid-down load of m3/d. This study was developed in the Experimental Station of Waste water Treatment (Acuavalle) of the municipality of Ginebra, Valle del Cauca. Heliconia psittacorum resulted a novel species for pytoremediation, according to its tolerance to the environmental conditions, and the studied physiological responses.

Keywords: Phytoremediation, Heliconia psittacorum, water potential, chlorophyll a fluorescence, foliar nitrogen.



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1. Introducción No sólo la demanda de agua de alta calidad para el consumo humano se eleva exponencialmente debido al crecimiento demográfico global de la población humana [1], sino que la contaminación del recurso hídrico constituye uno de los problemas ambientales más graves en el mundo entero, lo que ha conllevado una ne-cesidad urgente de crear soluciones para el abastecimiento del agua en términos de calidad, una de ellas es el tratamiento de aguas residuales domésticas e industriales, dado que el agua residual tratada se convierte con frecuencia en una fuente alter-nativa de oferta económica y segura desde el punto de vista sanitario y ambiental [2].Previos estudios indican que el uso de humedales artificiales es reconocido como una tecnología de bajo costo, que promueve la recuperación y re-uso de fuentes de agua en beneficio de pequeñas comunidades que no pueden disponer de sistemas de tra-tamiento convencionales [3]. Estos sistemas se clasifican según las ca-racterísticas de la especie macrófita que predomina como el tipo de flujo. Este último se clasifica en: 1) “Siste-mas de flujo superficial”, en el que la lámina de agua se halla en superficie y en contacto con la atmósfera; y 2) “Sistemas de flujo subsuperficial”, en el que la lámina de agua se encuentra en profundidad [4]. El uso de la fitorremediación, como una técnica novedosa, ofrece un costo efectivo y seguro con la utilización de la capacidad fisiológica de ciertas plantas en remover, degradar o in-movilizar químicos dañinos en zonas contaminadas [5]. Esta investigación hizo parte del proyecto: “Modelación de los me-

canismos involucrados en la trans-formación y remoción de nutrientes y materia orgánica en humedales artificiales subsuperficiales para el tratamiento de aguas residuales do-mésticas” del Grupo de Investigación en Biología Vegetal y Aplicada del Departamento de Biología, y el Insti-tuto de Investigación y Desarrollo en Agua Potable (CINARA) de la Uni-versidad del Valle, el cual tuvo por objeto evaluar el papel que juegan las plantas en los humedales artificiales usados para el tratamiento de aguas residuales, utilizando como modelo la especie Heliconia psittacorum de la familia Heliconiaceae, planta nativa, que ha sido poco estudiada en biorremediación (especialmente en la ecofisiología vegetal), origi-naria de zonas tropicales húmedas de Centro y Suramérica, Caribe y Florida. El estudio del monitoreo de los procesos fisiológicos en estos sistemas es aún incipiente, al igual que las relaciones entre las plantas, los microorganismos y las sustancias contaminantes [6].

2. MetodologíaLa investigación de campo se realizó a escala piloto durante cuatro meses (desde agosto a noviembre del 2008) en la Estación de Investigación y Transferencia de Tecnología en Tratamiento de Aguas Residuales y Reuso (Acuavalle), ubicada en el municipio de Ginebra, departamento del Valle del Cauca. En esta Planta de Tratamientos de Aguas Residuales, se cultivó en un humedal de flujo subsu-perficial (Figura 1) con dimensiones de 3x9 m y con una densidad de 6 plantas por m2, la planta Heliconia psittacorum. El humedal fue dividido en tres zonas (zona de entrada del agua residual con la carga hidráulica de 3.456 m3/d, la media y la de salida)

para la toma de datos fisiológicos de potencial hídrico (medición de la absorción hídrica en las raíces), fluo-rescencia (medición de la actividad fotosintética) y nitrógeno foliar (me-dición de la absorción del nitrógeno desde la raíz en las hojas).

Para analizar el potencial hídrico de la planta se utilizó el instrumento de medición denominado microvoltí-metro portátil marca Psypro Wescor Modelo 120W, y la actividad fotosin-tética con el fluorómetro marca Walz modelo Minipalm 2002. A escala de campo se tomaron registros de dos hojas por cada planta de las seis que se escogieron aleatoriamente en cada zona del humedal subsuperficial. Esta escogencia aleatoria se realizó dividiendo cada zona de 3x3 m en 9 segmentos de 1x1m, los cuales fueron enumerados y escogidos al azar, seis de ellos en una urna. Estos datos fue-ron tomados en la madrugada de 4:00 a 6:00 am, con el fin de permitir la adaptación de las plantas a la oscuri-dad, y garantizar que todos los centros de reacción del PSII (fotosistema II de la fase lumínica de la fotosíntesis) estuviesen abiertos [7], y así poder obtener los respectivos registros de los parámetros fisiológicos.



Figura 1. Humedal subsuperficial de Heliconia psittacorum en la planta de tratamiento de aguas re-siduales de Acuavalle.


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A escala de laboratorio se determi-nó el nitrógeno foliar de tres hojas escogidas al azar en cada zona del humedal, mediante la aplicación del método Kjeldhal en los laboratorios de Botánica del Departamento de Biología de la Univalle. Este mé-todo consiste en medir el nitrógeno contenido en el tejido de las hojas, sometiendo a la muestra (hoja) a una maceración previa hasta convertirla en polvo, en donde se aplican tres procesos básicos: digestión, destila-ción y titulación.

El análisis estadístico se realizó con el programa “Statistica, versión 7” y se utilizó la prueba de Anova Factorial con Suma de Cuadrados Tipo II.

3. Resultados y discusión

3.1 Comportamiento del potencial hídrico

Los datos del potencial hídrico osci-laron entre -0,14 a -1,75 Mpa (Mega Pascal), con un promedio de -0,915 Mpa, lo cual indicó que las plantas no han sido sometidas a estrés hídrico, ya que estos rangos del potencial hídrico son normales en las plantas sanas [8], y muy posiblemente su aclimatación en el humedal se dio positivamente, al ser, los bosques húmedos, los ambiente naturales de Heliconia psittacorum [9].

El comportamiento del potencial hí-drico a través de las tres zonas del hu-medal, se muestra en la Figura 2. Se observó la variación entre las zonas de entrada, media y salida, lo cual se corrobora en los resultados obtenidos en el análisis de la prueba de Pos-Anova (ver Tabla 1), que brindaron diferencias entre la zona media (2) y salida (3), mientras que en la zona de entrada (1) con las otras dos zonas no las mostraron. Estas diferencias en el potencial hídrico se deben a la

disminución de la concentración de la carga orgánica aplicada de 3,456 m3/d al humedal subsuperficial desde la zona de entrada, pasando por la media y la salida.

Se infiere que la carga orgánica de agua residual aplicada al humedal desde la zona de entrada con un flu-jo de agua acompañado de una alta concentración de materia orgánica y disponibilidad de nitrógeno, fue recibida y asimilada positivamente por las plantas, las cuales presentaron un crecimiento de aproximadamente dos metros de altura, con un endureci-miento en sus partes y color de hojas verde oscuro, según las observaciones hechas en el campo. Asimismo, en la zona media se encontró que el flujo de concentración de la carga orgánica es un poco menor, lo que posiblemente propició que no existiera variación entre la zona de entrada y media, al reflejarse que las plantas vistas en la zona media fueran casi iguales al crecimiento alto de las plantas de la zona de entrada. Ya en la zona de salida, sí se registran diferencias con la zona media, ya que al parecer el flujo de la carga orgánica presenta una menor concentración, lo que com-pensa con las anotaciones tomadas en el campo sobre estas plantas, que tuvieron un crecimiento muy bajo y

poco endurecimiento de sus partes. Se aclara que el crecimiento de las plantas es un indicador positivo de respuesta a las condiciones sometidas de la especie vegetal estudiada, dado que el crecimiento foliar se reconoce como el proceso de desarrollo más vulnerable al déficit hídrico [10].

3.2 Comportamiento de la fluorescencia

El análisis descriptivo de los datos reales de fluorescencia muestra que este parámetro osciló entre 0,59 a 0,88, y su promedio fue de 0,78, lo cual indica que hubo algunas varia-ciones en la fluorescencia, ya que los valores normales de ella, se en-cuentran entre 0,8 y 0,83. Esto señala muy posiblemente que la especie se encuentra en un ecotono que no es común para ella, pues esta no crece frecuentemente en ambientes inun-dados –en este caso, construidos ar-tificialmente–, como sí lo hacen otras macrófitas [11]. Y también pudieron haber influido en estas variaciones, factores ambientales como las llu-vias, ya que su estacionalidad y las temperatura, afectan la fotosíntesis en las plantas [12]. El comportamiento de la fluores-cencia a través de las tres zonas del humedal muestreadas, se presenta en la Figura 3.

Figura 2. Potencial hídrico de Heliconia psittacorum en las tres zonas del humedal.




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En ella se muestra la variación entre las zonas de entrada, media y salida, especialmente esta última, con una mayor dispersión en comparación con las otras dos zonas, lo cual se corrobora en los resultados obtenidos en el análisis de la prueba de Pos-Anova (ver Tabla 2), que brindaron diferencias entre la zona de entrada (1) y salida (3), mientras que en la zona media (2) con las otras dos zonas no mostró diferencias.

Estos resultados indican que pro-bablemente la fluorescencia tuvo variación por dos causas: la primera, por factores ambientales, que según su intensidad y duración pudieron ha-ber reducido la vitalidad de la planta, como el caso de los altos niveles de radiación rápida externa, que provo-

can fotoinhibición de la fotosíntesis, la cual es ocasionada por la pérdida del funcionamiento del fotosistema II, a causa de la reducción en la utiliza-ción de la luz [13], que se manifiesta como una disminución transitoria o permanente, en la eficiencia cuántica de la fotosíntesis (mol de CO2 fijado por mol de fotones absorbido) en niveles de luz de baja intensidad, y destrucción fotooxidativa del aparato fotosintético [14]; y la segunda, por la disminución de la concentración de la carga orgánica de agua residual aplicada desde la zona de entrada, donde las plantas absorbieron una alta concentración de nutrientes, que posibilitó realizar su función normal a nivel fotosintético, pasando luego por la zona media, que fue disminu-

yendo, y finalmente, llegando a la zona de salida, en el que, ya el flujo de agua no presentaba nutrientes, que son fundamentales para los procesos fotosintéticos, evidenciándose en las plantas con un crecimiento entre 50 cm a 1 m de largo.

Los valores bajos registrados en la fluorescencia se pueden explicar al aseverar que cuando estos valores disminuyen, es porque el transporte de electrones es bloqueado por algún factor de estrés, al nivel del sitio de oxidación del agua en el fotosistema ll [15]. Y si se tiene en cuenta que el estrés de la planta se asume como un estado, en el cual las crecientes demandas a las que es sometida, conducen a una desestabilidad inicial de las funciones, seguida de un estado de normalización y una mejora de la resistencia por parte de la planta tole-rante [16], se puede afirmar, entonces, que Heliconia psittacorum, al ser una especie tolerante, que aunque pudo haber presentado un estrés inicial en la asimilación de la carga orgánica de agua residual, esta propició una respuesta de normalización positiva de aclimatación, y con ello su super-vivencia en este tipo de ambiente.

Tabla 1. Diferencias del comportamiento del potencial hídrico de Helico-nia psittacorum entre las zonas del humedal subsuperficial.

Prueba De Tukey= Prueba Post Hoc Error: Between MS = ,07064, df = 87,000(Potencial hídrico)

Zonas {1} {2} {3}

1 Entrada 0,231310 0,470654

2 Medio 0,231310 0,016035

3 Salida 0,470654 0,016035

Figura 3. Fluorescencia de Heliconia psittaco-rum en las tres zonas del humedal.

Tabla 2. Diferencias del comportamiento de la fluo-rescencia de Heliconia psittacorum entre las zonas del humedal subsuperficial.

Prueba De Tukey= Prueba Post Hoc Error: Between MS = ,00005, df = 90,000

(Fluorescencia)

Zonas {1} {2} {3}

1 Entrada 0,498545 0,008085

2 Medio 0,498545 0,134503

3 Salida 0,008085 0,134503




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3.3 Comportamiento del nitrógeno foliar.

Los datos de nitrógeno foliar oscila-ron entre 0,38 a 12,8 mg/g (miligra-mos de nitrógeno por gramos de peso seco), con un promedio de 8,56 mg/g. Estos resultados obtenidos, según la carga orgánica aplicada de 3,456 m3/d, coinciden con lo reportado en la literatura, si se tiene en cuenta que la eficiencia en la asimilación de nu-trientes directamente por las plantas puede ser solamente significativa cuando los niveles de los nutrientes de las aguas residuales son bajos [17]. Es decir, que se recomienda utilizar una carga orgánica de agua residual baja, para que se dé una adecuada remoción de nutrientes en sistemas de humedales artificiales, ya que cuanta más concentración de un nutriente en la carga orgánica de agua residual, en este caso nitrógeno, menor es la eficiencia en la asimilación de los nutrientes.

Por ello, en este estudio, la aplicación de la carga orgánica con la concen-tración ya mencionada obtuvo una remoción no muy alta, en compara-ción con otros estudios, ya realizados, en el que por ejemplo se mostró que tanto Heliconia psittacorum como Phragmites australis , al someterse a dos cargas diferentes, la primera recibió una carga de 1,72 m³ /día mientras que la segunda recibió una carga de 5.18 m³/día, y el promedio de remoción de Heliconia fue de 12.8 mg/g, mayor que el de Phragmites que es de 6.3 mg/g [18].

En la Figura 4 se muestra el com-portamiento del nitrógeno foliar en general a través de las tres zonas del humedal muestreadas. Se encontró que existe variación entre las tres zonas, pero se observó una mayor diferencia en la zona de entrada en comparación con las otras dos, ya que la zona media y de salida tuvieron una similar variación. Lo que indica

que el nitrógeno de la carga orgánica de agua residual fue asimilado por la planta en cada zona del humedal, de manera diferente.

En este estudio se corrobora que los registros obtenidos del potencial hídrico y de la fluorescencia en espe-cial, están relacionados con el nitró-geno foliar asimilado por las plantas. Se encuentra una buena correlación entre el contenido de nitrógeno foliar, la cantidad de clorofila y la actividad de la enzima rubisco, responsable de la fijación del CO2, y en especial de las actividades fotosintéticas. Es así como, al igual que se ven afectadas las proteínas estomáticas y tilacoides por la falta de nitrógeno, es previsible que las actividades enzimáticas aso-ciadas a la matriz y a la membrana interna mitocondrial se vean también seriamente limitadas y, por ende, las actividades respiratorias.

Conclusiones De acuerdo con el análisis de los resultados obtenidos, se puede inferir que la especie Heliconia psittaco-rum, es una planta con potencial para su suelo en la biorremediación, por ser tolerante a aguas residuales domésticas, aplicadas en humedales

subsuperficiales. Esto se evidencia, si se comprende que los nutrientes inorgánicos que las plantas toman mayoritariamente del suelo, pueden limitar las actividades fotosintéticas y respiratorias, por problemas de absor-ción a través de las raíces [19], algo que no ocurrió en el comportamiento registrado a nivel fisiológico de la especie estudiada, al propiciarse por el contrario, una respuesta positiva de asimilación con su sobrevivencia en este tipo de ambiente.

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Figura 4. Nitrógeno foliar de Heliconia psittaco-rum en las zonas del humedal.




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Autores

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Sanchez. (2004) La Ecofisiología Vegetal, Una Ciencia de Sínte-sis. Madrid, Thomson Editores, 1193p.

Stephanye Zarama Alvarado

Bióloga y Licenciada en Filosofía, Universidad del Valle. Líneas de Investigación: Botánica, Filosofía de la Biología, y Filosofía Política y Ética. Docente de la Universidad del Valle.

[email protected]



Enrique Javier Peña Salamanca

Ph. D. en Fisiología Vegetal, Uni-versity of South Carolina, USA. Líneas de Investigación: Botánica (Ecofisiología Vegetal). Profesor Asociado, Departamento de Bio-logía, Universidad del Valle.

[email protected]


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Un libro a la vez ameno y riguro-so, con mucha actualidad, donde el autor tiene como propósito argumentar –tomando como re-ferentes centrales ejemplos de la física– que en la investiga-ción científica y en el contexto del desarrollo de las diferentes ciencias, pares de conceptos antagónicos y estructurantes de casi cualquier reflexión histó-rica, epistémica y ontológica al interior de un determinado saber disciplinar, en el intento de la sistematización de sus conceptos transforman esas oposiciones di-cotómicas y excluyentes en una original complementariedad y a la vez unidad en la diversidad de

Sala

Lect

ura

de

Autor: Jean-Marc Lévy-LeblondEditorial: Tusquets Editores, S. A. Ciudad, país: Barcelona, España Título original: Aux contraires. Le exercise de la pensée et la practique de la science. Éditions Gallimard, 1996Año: 2002

Hernán Mera Borrero, Asesor Pedagógico de la UNIAJC

Conceptos contrarios o el oficio de científico


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56

contrarios, pero no reductibles el uno al otro, desplazando sus extremos y matizando su dualidad, siempre y cuando se realice a continuación, con actitud crítica, una reflexión del pensamiento. Aborda las grandes oposiciones: verdadero / falso, recto / curvo, continuo / discontinuo, absoluto / rela-tivo, constante / variable, cierto / incierto, finito / infinito, global / local, elemental / compuesto, determinado / aleatorio, formal / intuitivo, real / ficticio. Donde, más que pares bien determinados son tratados a veces, mejor, como entramados o racimos de oposiciones en torno de uno de ellos. La lista no tiene ningún interés exhaustivo.

El libro tiene la siguiente estructura provocativa por capítulos:

0. Antes / …

I. Verdadero / falso

.

.

.

XII. Real / ficticio

XIII. … / después

Según el autor, estas interesantes y viejas oposiciones (pues vienen desde los filósofos presocráticos nutriendo el pen-samiento: por ejemplo, se atribuye a Pitágoras una tabla de diez pares de conceptos contrarios, entre ellos recto / curvo, reposo / movimiento …) que pueden aparecer hoy como un tanto agotadas y obsoletas, precisamente porque son tan an-tiguas, salen justamente favorecidas de un examen respecto de los intereses y expectativas más recientes y originales, quizás inocentes y a veces duras, resultantes del desarrollo actual de la ciencia.

Formando parte del enfoque metodológico es atractivo el recurso a los diálogos, con propósito mayéutico, utilizados por el autor a lo largo de la obra.

Y finaliza, formando parte ya de sus conclusiones, con estas palabras: “El hecho de que las dicotomías no puedan supe-rarse o sustituirse fácilmente no debe implicar que se acepten con resignación las separaciones intelectuales inamovibles, sino, por el contrario, debe inducir a hacer progresar el pensamiento con y en la diversidad de las antinomias hasta

desplazar el sentido de las oposiciones y supe-rar las líneas de fractura”.

Interesa distinguir, entonces, desde mi punto de vista, la relación compleja de unidad y complementariedad: pensamiento humanista / pensamiento científico, extrapolable al desarro-llo de las diferentes ciencias: de la naturaleza, matemáticas, sociales y humanas, en las que se incluyen las de la educación; donde, necesaria-mente, la transdisciplinariedad deberá jugar un papel central, entre otras cuestiones, por la viabilidad y riqueza de trabajar la complemen-tariedad y unidad en la diversidad de conceptos contrarios, con interesantes y válidas aplicacio-nes en los procesos formativos, dado el hecho, tomado en general, del carácter complejo de la condición humana.

El gran aporte de Lévy-Leblond consiste en integrar, a mi juicio, dos aspectos básicos ínti-mamente relacionados, algo así como formando parte de “las dos caras de una misma moneda”: de un lado, las relaciones entre el ejercicio del pensar y la práctica científica, precisamente el objeto global de su reflexión; pensamiento crítico y ciencias deben ser indisociables. Del otro lado, constituye una especie de apuesta y una invitación, implícitas, a transgredir el principio clásico y fundamental de la lógica formal bivalente (1 o 0, verdadero o falso, si o no,…), el denominado principio aristotélico de tercero excluido (en latín principium tertium exclusum), en su relación con el principio de contradicción. Su negación condujo, histórica-mente, a las denominadas lógicas polivalentes (J. Łukasiewicz, 1920). En palabras de Lévy-Leblond: “El desarrollo científico se inscribe en ese doble movimiento constante de rupturas y refundiciones epistemológicas”.

Número de edición o impresión: 1a ediciónTraductor: José Chavás

Sala Lecturade


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Cabe resaltar que se inició y se finalizó la implementación del sistema de Gestión de Calidad mediante un modelo de mejo-ramiento continuo, buscando aumentar la eficiencia, eficacia y calidad de los procesos, los requisitos y procedimientos de la norma, su definición, comprensión y la puesta en práctica de nuevos procedimientos tales como el control de documentos y registros, servicios no conformes, acciones correctivas y pre-ventivas, auditorías internas de calidad, entre otros; los cuales constituyen un gran avance, pues establecen de manera clara y concreta el manejo de las situaciones que se definen median-te estos procedimientos, por lo que se espera consolidar una cultura de mejoramiento continuo, tal y como lo establece la política de calidad.

Al obtener la certificación internacional ICONTEC de gestión de la calidad, la INSTITUCION UNIVERSITARIA ANTONIO JOSE CA-MACHO es merecedora de una certificación avalada por orga-nismos reconocidos internacionalmente como es el organismo de acreditación ANAB de Estados Unidos. Así mismo, ICONTEC es miembro de la única Red Mundial de entidades de Certifi-cación, IQNet. Esta red está integrada por los organismos de certificación más representativos del mundo, dándole un reco-nocimiento internacional al certificado. Con la certificación del ICONTEC el director regional entrega a la INSTITUCION UNI-VERSITARIA ANTONIO JOSE CAMACHO el certificado de IQNet el cual los inscribe como una institución de talla mundial.

Jairo Panesso Tascón

Rector

Diana Rodríguez Ordóñez Profesional de Calidad y Mejoramiento

Ing. Juan Felipe Mora Arroyave Director Regional del ICONTEC

Desde el 13 de Abril, la Institu-ción Universitaria Antonio José Camacho recibió la certificación de Calidad en las normas ISO

9001 y NTCGP1000, acreditándose como una Institución con calidad y excelencia, para continuar brindándole a la comuni-dad caleña y vallecaucana una Institución de educación superior con compromiso social y regido bajo los estándares que es-tas normas exigen. La implementación de estas normas implicó el trabajo en equipo de todo el personal, el conocimiento de la opinión y requerimientos de los usuarios, la redefinición de los procesos y su docu-mentación, establecimiento de respon-sabilidades, fijación de objetivos y metas, además de medición de indicadores y el ajuste de lo requerido.

Hace más de tres años se inició con toda la comunidad educativa una responsa-ble incursión por en la calidad con el fin de ratificar lo que ya era excelente en los procesos y, a su vez, lo que necesitaba trabajo y afinación, teniendo claro que la implementación del sistema de gestión de calidad debía conjugarse con acierto con el proyecto educativo institucional, donde se contemplan la visión, la misión, princi-pios y valores, propósitos y objetivos de la UNIAJC. Es por eso, que un Sistema de Gestión de Calidad llevado al ámbito edu-cativo, demuestra que se cumple con las especificaciones del diseño curricular, que satisface las necesidades de aprendizaje de los estudiantes y las expectativas de la comunidad, y además hay relevancia y pertinencia en los contenidos.

Mayo de 2011 - Año 6 - Volumen 6 - Número 11 - ISSN 1909-0811

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