Alternancia - Revista de Educación
e Investigación
www.revistaalternancia.org
ISSN:
2710 - 0936 | ISSN-L: 2710 – 0936
Vol. 4.
No. 6 | Enero - junio 2022 |
Páginas 81 – 96
Fortalecimiento
de la investigación en ingeniería mediante la formación de gestores de
conocimiento
Strengthening research
in engineering careers through the training of knowledge managers
Juan
Simón Torres Espada
torresespadaj@gmail.com
https://orcid.org/0000-0003-4176-3672
Universidad
San Francisco Xavier de Chuquisaca, Sucre, Bolivia
Artículo
recibido en octubre 2021, arbitrado en noviembre 2021, aceptado en diciembre
2021, publicado en enero 2022
RESUMEN
Una de
las debilidades comunes observadas en procesos de evaluación externa y
acreditación de programas de ingeniería de las universidades bolivianas
privadas y las públicas, es el componente investigativo. Con la presente
investigación se pretende desarrollar una metodología que permita fortalecer la
investigación de las carreras de ingeniería desde el aula, mediante la
formación de gestores de conocimiento.
Basado en
la ingeniería didáctica apoyada por la clase inversa, se implementó el
desarrollo de un proyecto final de asignatura transversalizando la metodología
de investigación para la elaboración de un perfil de proyecto y desarrollo, los
resultados se plasman en un informe final según formato IMRAD (introducción,
métodos y materiales y discusión).
En las
asignaturas muestra se consiguió elevar la eficiencia y eficacia del proceso
docente educativo PDE, la satisfacción del alumno por los logros conseguidos,
finalmente la habilidad adquirida como nuevo gestor del conocimiento.
Palabras
clave:
investigación, ingeniería didáctica, clase inversa.
ABSTRACT
One of
the common weaknesses observed in the external evaluation
and accreditation processes
of engineering programs in private and public Bolivian universities is the investigative component. This research aims
to develop a methodology that allows strengthening the research of
engineering careers from the classroom,
through the training of knowledge managers.
Based on
the didactic engineering supported by the reverse class, the development
of a final subject project was implemented
by mainstreaming the research methodology for the elaboration
of a project and development profile, the results are reflected in a final report according to the
IMRAD format (introduction , methods and materials
and discussion).
In the sample subjects,
it was possible
to increase the efficiency and effectiveness of the PDE educational teaching process, the student's satisfaction
with the achievements achieved, and finally the ability
acquired as a new knowledge
manager.
Keywords: research,
didactic engineering,
reverse class.
INTRODUCCIÓN
El
mejoramiento de la calidad en las instituciones universitarias y en los
procesos de enseñanza-aprendizaje, investigación científica y tecnológica e
interacción social universitaria, entendida ésta como la atención oportuna a
las demandas y expectativas del entorno, tiene que ver con una gestión
universitaria integral que vincula dinámica y dialécticamente el círculo de
calidad con la planificación, la organización, la ejecución y la evaluación. En
este proceso, la evaluación es un medio fundamental para conocer el real impacto,
la eficiencia y la eficacia de las instituciones universitarias, así como para
retroalimentar permanentemente la planificación y organización de sus
programas. Es decir, la evaluación se constituye en el medio fundamental para
conocer la relevancia social de las instituciones universitarias y de sus
programas o carreras, sus objetivos, la eficiencia, el impacto y la eficacia de
las acciones realizadas.
En el
marco arriba señalado, en el presente estudio se pretende encontrar las vías
que permitan fortalecer el componente de investigación en las carreras de
Ingeniería de la Universidad de San Francisco Xavier de Chuquisaca, puesto que
en los procesos de evaluación externa se observó la falta de concreción de la
investigación e interacción de acuerdo a los estándares de calidad requeridos
por los instrumentos de evaluación.
Problemática
a partir de la cual surge la experiencia innovadora
La
sociedad y el estado exigen y demandan a la universidad mayores y mejores
resultados en la solución de problemas de la región y del país, por lo cual es
imprescindible el planteamiento de estrategias para la formación de una cultura
de investigación a partir del proceso docente educativo. Como respuesta a esta
urgente problemática surge la pregunta:
¿Cómo
transversalizar la investigación en el proceso docente educativo de las
asignaturas de ingeniería mecánica, electromecánica y electrónica?
Historia
de la experiencia innovadora
La
experiencia docente está basada en actividades planificadas que fomentan la
participación activa de los estudiantes y se consideran un estímulo añadido que
les ayuda en el proceso de aprendizaje. La clase inversa o “Flipped
classroom” que plantea la necesidad de transferir
parte del proceso de enseñanza y aprendizaje fuera del aula con el fin de
utilizar el tiempo de clase para el desarrollo de procesos cognitivos de mayor
complejidad que favorezcan el aprendizaje significativo, es un recurso docente
adaptado a los objetivos de la materia de estudio y al alumnado para el cual va
dirigido, que permite una interacción más personalizada entre el docente y el
estudiante y estimula el trabajo autónomo de los alumnos. Es necesario
potenciar el aprendizaje autónomo del estudiante para que pueda enfrentarse a
situaciones próximas a la realidad, así como también es necesario además
fomentar actitudes positivas hacia la adquisición de nuevos conocimientos y el
desarrollo profesional.
MÉTODO
Para
introducir la investigación en el proceso docente educativo de las asignaturas
de ingeniería y llevar a cabo proyectos investigación y desarrollo tecnológico
se utilizó la metodología basada en la Ingeniería Didáctica
Gráfico
1.
Fases de aplicación de la Ingeniería didáctica. (Fuente: elaboración propia)
Planificación
de actividades
En el
desarrollo del proceso docente educativo de las asignaturas de ingeniería se
introdujo en forma transversal la metodología de investigación con una guía
didáctica propuesta compuesta por:
Contenido:
1. La investigación formativa en el contexto de la investigación basada en
el diseño. Investigación formativa.
2. Desarrollo de investigaciones y/o proyectos tecnológicos
Resultados de aprendizaje:
1. Perfil de proyecto de investigación
2. Desarrollo del proyecto de investigación
3. Informe final de proyecto de investigación
Destrezas a conseguir
y evidencia del logro alcanzado:
1. Identificación y caracterización de proyectos de diseño experimental,
descriptivo o de una investigación basados en el diseño.
2. Elaboración y defensa de una propuesta de investigación o perfil de
proyecto
3. Elaboración y defensa de informe de proyecto final según método IMRAD
Actividades a
desarrollar:
1. Lectura de artículos relacionados con la elaboración de propuestas de
investigación y desarrollo de proyectos de investigación
2. Seminario sobre el método científico aplicado a ingeniería
3. Seminario redacción de informe final según método IMRAD
La guía didáctica
propuesta se resume en la siguiente tabla 1
Tabla 1
Guía didáctica de la unidad de aprendizaje
Título de la unidad Metodología de investigación para elaborar el proyecto final de
asignatura |
|||
Titulo. Nombre o síntesis
del contenido o tareas: descripción de los contenidos ,
primer o segundo nivel de elaboración |
Resultados de aprendizaje |
Tareas o destrezas que se
deben dominar para evidenciar el logro. Criterio de evaluación |
Actividades (lecturas,
ver videos, realizar síntesis o trabajos, proyectos, etc.) |
1. La investigación
formativa en el contexto de la investigación basada en el diseño. Investigación formativa. 2. Desarrollo de
investigaciones y/o proyectos tecnológicos |
1. Perfil de proyecto de
investigación 2. Desarrollo del
proyecto de investigación 3. Informe final de
proyecto de investigación |
Analizar e identificación
de un proyecto de investigación y caracterizar en diseño experimental,
descriptivo o de una investigación basado en el diseño. Elaboración y defensa del
perfil de proyecto Elaboración y defensa de
informe de proyecto final según método IMRAD |
Lectura de artículos: https://docplayer.es/14869505-Guia-para-presentar-una-propuesta-de-investigacion-cientifica.html https://www.yumpu.com/es/document/read/33417674/como-elaborar-propuestas-de-investigacion https://images.app.goo.gl/YhtrM3nhdv11UENs8 Seminario del método
científico Seminario redacción de
informe según método IMRAD |
Fuente: elaboración propia
Fase de diseño de la propuesta:
El alumno debe elaborar una propuesta de investigación que debe cumplir
con el requisito de pertinencia con la asignatura. La propuesta de
investigación o perfil de proyecto de investigación debe contener:
El título de la
propuesta es el nombre de la investigación, que expresa la idea a desarrollar
en una forma simplificada, clara y sencilla. Debe delimitarse a 20 palabras
aproximadamente
Al definir el
problema de investigación debe responder las causas del problema, los
antecedentes, los hechos, el tamaño, el lugar donde ocurre el problema y cómo
va a resolver el problema planteado.
La justificación debe
declarar porque va a desarrollar la investigación explicar con argumentos
lógicos. Se debe validar la información con fuentes de organismos involucrados
en el problema. Validar sus aseveraciones con datos estadísticos y/o
indicadores que reflejan el estudio de la situación a desarrollar.
4. Objeto de la investigación
Sobre el cual acciona el investigador para cambiar la realidad del
objeto
5. Objetivo
Es el propósito de la investigación. Solo debe utilizar un solo verbo en
infinitivo por objetivo descrito. El objetivo general delimita el alcance del
proyecto. Debe ser: concreto, medible, alcanzable y viable.
Describe los fines
que llevan a desarrollar el objetivo general en cada una de las etapas de la
investigación y deben estar relacionados entre sí, para lograr el objetivo
general. No son procedimientos o actividades, pero sin embargo las actividades
deben estar en correspondencia con los objetivos. Los objetivos deben
redactarse en verbos infinitivos, por ejemplo: analizar, desarrollar, aplicar,
etc.
7. Marco teórico
Presentar los métodos, técnicas y materiales utilizados en estudios
anteriores, que sustenten los métodos que se van aplicar en el proyecto de
estudio de investigación. Hacer las citas bibliográficas de las técnicas a
emplearse. Se recomienda utilizarlos artículos que se publican en revistas
especializadas indexadas, como Journals,
diagnósticos nacionales/regionales, políticas públicas.
Es una proposición
aceptable que ha sido formulada a través de la recolección de información y
datos, aunque no esté confirmada, sirve para responder de forma alternativa a
un problema con base científica. Respuesta posible anticipada al problema
planteado.
Explica cómo se
alcanzará los objetivos especificados hasta los resultados, con una estructura
lógica que incluya: materiales, métodos, técnicas y procedimientos por las
actividades a desarrollar en cada etapa de la propuesta de investigación.
Describe los materiales experimentales a utilizar y explica los métodos a
emplear en cada una de las etapas del proyecto. Las actividades
(gramaticalmente corresponden sustantivos y no a verbos), deben responder a
preguntas sobre el desarrollo de la metodología: “dónde”, “cuándo” y “cómo “se
va a realizar la actividad, involucrando materiales, métodos, técnicas y
procedimientos. Se agrupan en función de las etapas que se ha planeado
desarrollar el proyecto.
Todas las citas
realizadas en el documento deben tener su bibliografía. Al utilizar un estilo
de cita debe ser el mismo para la bibliografía. Debe cerciorarse de que cada
fuente referida aparece en ambos lugares, y que la cita en el texto y la
entrada en la lista de referencias son idénticas en su forma de escritura y en
el año.
Debe elaborar un
presupuesto donde se refleje la inversión requerida para llevar a cabo la
investigación
Es una representación
gráfica de en qué espacio temporal se desarrollarán las actividades definidas
en la metodología. La programación debe mostrar los meses a utilizar en cada
etapa del proyecto. (Elabore el cronograma de actividades para la investigación
a realizar y agregue la etapa según su planificación en un diagrama Gantt. La
extensión debe ser dosificada para el tiempo programado en el semestre.
El perfil de proyecto es presentado y defendido por el alumno para
realizar posteriormente el desarrollo del mismo.
La elaboración de informe final se realiza según metodología IMRAD
(Introducción, Métodos y Materiales y Discusión) utilizada para la redacción de
artículos científicos.
Antes de la presentación final se hizo un seminario para la explicación
del formato IMRAD con la interpretación siguiente:
Ø I = Introducción (pregunta del problema estudiado)
Ø M = (método utilizado como fue estudiado el problema)
Ø R = (resultados, cuáles fueron los hallazgos)
Ø A = and (y)
Ø D = (discusión y conclusiones,
explicación del significado de los hallazgos)
Partes esenciales del informe final
Ø Título: describe en forma resumida el contenido del articulo
Ø Abstract o resumen de
los principales elementos del artículo: palabras claves
Ø Introducción: contexto del estudio
Ø Materiales: describe el diseño experimental de modo que sea reproducible
Ø Métodos: describe el procedimiento experimental
Ø Resultados: Resumen de los hallazgos del estudio
Ø Discusión: interpretación de los hallazgos del estudio
Ø Resumen de los hallazgos
Ø Agradecimientos a los que colaboraron con el proyecto
Ø Referencias bibliográficas.
Fase experimental de la propuesta:
En esta etapa se llevó la situación didáctica al campo de la realidad y
se aplicó según lo planificado siguiendo las premisas de la flipped classroom o
aula invertida (González Zamar, 2020):
Tabla 2
Fases de la elaboración del perfil de investigación.
Fase I: Tema de investigación |
||
¿Qué estudiar? |
Definición del tema de investigación |
|
Fase II: Análisis del problema |
||
¿Cuál es la situación actual que se manifiesta? |
Planteamiento del problema |
|
Fase III: Diagnostico |
||
¿Cómo se fundamenta que en realidad es un problema científico? |
Diagnóstico del problema |
|
Fase IV: Objeto |
||
¿Qué área del conocimiento es la que delimita el problema? |
Objeto de la investigación |
|
Fase V: Justificación |
||
¿Cuáles son los motivos para hacer el estudio? |
Justificación de la investigación |
|
Fase VI: Objetivos |
||
¿Qué propósitos tiene la investigación? |
Objetivos de la investigación |
|
Fase VII: Marco teórico |
||
¿Qué se ha investigado sobre el tema? |
Marco teórico de referencia |
|
Fase VIII: Aporte científico |
||
¿Qué resultado novedoso se obtendrá? |
Aporte científico |
|
Fase IX: Hipótesis |
||
¿Qué se pretende probar? |
Hipótesis |
|
Fase X: Método |
||
¿Cómo se va a encauzar la investigación? |
Tareas y métodos |
|
Fase XI: Respaldo bibliográfico |
||
¿Qué fuentes escritas se van a referir? |
Bibliografía |
|
Fase XII: Presupuesto |
||
¿Qué recursos se necesitan? |
Presupuesto |
|
Fase XII: Cronograma |
||
¿Cuánto tiempo se va a emplear? |
Cronograma |
|
Fuente: elaboración propia
Después de la clase: sobre la base conceptual anterior, los alumnos
elaboraron en primera instancia el perfil de proyecto. En este punto se llevó a
cabo un registro que permitió observar lo que hacen los estudiantes ante la
situación didáctica planteada:
Ø Las dudas
Ø Las aclaraciones
Ø Las dificultades
Ø El cómo resolvieron las dificultades
Ø Las intervenciones del profesor
Ø Las intervenciones del alumno
Afinada esta etapa cada uno
de los alumnos defendió el perfil el cual debe ser aprobado, para continuar con
la siguiente etapa de desarrollo del proyecto.
Una vez concluido el
trabajo de campo, y determinados los hallazgos y resultados, los alumnos
elaboraron un informe final siguiendo la metodología IMRAD.
El control y seguimiento se realizó con el enlace interactivo en
plataforma virtual ecampus de la
Universidad.
Fase de validación o confrontación
En este caso se empleó un
instrumento denominado formulario de Escala i (López, 2017). Es una herramienta enfocada en la evaluación de los
proyectos de innovación educativa, el impacto que estos promueven en el proceso
de enseñanza-aprendizaje y la orientación del esfuerzo hacia acciones concretas
en una transformación de mejora constante. La escala i ha sido diseñada
como una herramienta tanto formativa como sumativa.
Los cinco criterios que se
consideraron relevantes en la evaluación de la innovación educativa son los
siguientes:
• Resultados de aprendizaje
• Naturaleza de la innovación
• Potencial de crecimiento
• Alineación institucional
• Viabilidad financiera
La escala de evaluación está compuesta por cuatro colores, los cuales
consideran los avances mostrados con base en las evidencias proporcionadas para
el proyecto, y de acuerdo a éstas se determina el código de color. En Escala i
existen cuatro posibilidades: rojo, ámbar-rojo, ámbar-verde y verde. Tabla 3
Es importante recordar que estos colores bajo ninguna circunstancia
indican el éxito o fracaso del proyecto de innovación, sino que aclaran de
forma puntual dónde es que las metas, alcances y/o métodos deben ser
clarificados; y de manera particular, indican el apartado que requiere ajustes
para lograr una innovación más significativa y eficaz.
Se conformó un grupo de 8 expertos, docentes universitarios de las
carreras y un director de la Facultad de Ingeniería con una antigüedad de más
de 10 años en el ejercicio de la docencia, quienes administran materias básicas
específicas y del ejercicio de la profesión, a quienes se les entrego los
formularios de escala i, con las instrucciones para el manejo de los mismos.
Los docentes presenciaron la prueba de presentación y defensa de los proyectos
finales de los estudiantes, en las asignaturas en las que se aplicó la
innovación educativa, al final de exposición llenaron el formulario según su
apreciación en base a la guía otorgada.
Por otra parte, se realizó
una encuesta de autoevaluación a todos los alumnos de las asignaturas en la que
se aplicó la innovación educativa. La encuesta tiene como objetivo realizar una
evaluación de la asignatura respecto: al grado de aprendizaje, la metodología
utilizada, experiencia adquirida y grado de satisfacción por los logros
alcanzados en el desarrollo de la asignatura con la elaboración del proyecto de
investigación, para realizar una retroalimentación.
Tabla 3 Formulario escala i.
Fuente:
Después
de la aplicación del instrumento denominado formulario de escala i, realizado
por el grupo de ocho expertos, se obtuvieron los siguientes resultados:
Gráfico
2.
Resultado de evaluación de pares docentes (Fuente: producción propia)
El 25%
marcaron verde lo cual significa que están muy de acuerdo con la innovación
educativa con resultados bien definidos y medibles, aplicación con impacto
positivo, que la innovación tiene respaldo científico sin riesgos en su
aplicación, se alinea con la institución y no requiere fondos adicionales.
El 63%
marcaron ámbar verde lo cual significa que están de acuerdo con la innovación
con resultados medibles, genera un impacto positivo, basado en cierta
investigación, con riesgos moderados en su aplicación ya que requeriría un
nuevo organigrama, alineación limitada con la institución y requiere de fondos
adicionales.
El 12,5%
marcaron ámbar rojo lo cual significa una posición de escepticismo por la
innovación en los criterios anteriores.
Finalmente
se completó la validación mediante una encuesta a una muestra de 45 estudiantes
de las carreras de ingeniería mecánica, eléctrica, electromecánica y
mecatrónica participantes de la innovación, el cuestionario fue elaborado según
una escala Likert para evaluar el grado de satisfacción de la metodología
empleada y los resultados alcanzados formulando las siguientes preguntas según
tabla 4:
Tabla 4
Formulario de evaluación y validación aplicado a estudiantes Fuente: producción
propia
No |
PREGUNTA |
P1 |
¿Los objetivos de aprendizaje en la asignatura están claramente
definidos? |
P2 |
¿Los objetivos y contenidos de la asignatura encajan en el currículo
de su carrera? |
P3 |
¿El proyecto de investigación de asignatura es el resultado de la
integración de objetivos y contenidos? |
P4 |
¿Se observa una clara relación entre actividades a desarrollar en el
proyecto y el desarrollo de las competencias planteadas en la asignatura para
los estudiantes? |
P5 |
¿Los nuevos conocimientos adquiridos se vinculan a experiencias
previas del estudiante en el desarrollo del proyecto? |
P6 |
¿Se explica con claridad los objetivos que se persiguen con el
desarrollo del proyecto? |
P7 |
¿Se detallaron los pasos a seguir y la secuencia temporal es detallada
coherente y factible? |
P8 |
¿Se explica cómo se realizará la exposición o presentación del
producto final del proyecto de investigación de asignatura? |
P9 |
¿Ud. Cree que la metodología utilizada es la adecuada para el logro de
los objetivos y las competencias planteadas inicialmente en la asignatura? |
P10 |
¿Ud. Cree que la experiencia adquirida en el desarrollo del proyecto
final de investigación es transferible a otras asignaturas y disciplinas de
su carrera? |
P11 |
¿Ud. cree que se colmaron las expectativas que tenia de la asignatura? |
P12 |
¿Ud. Cree que con las actividades desarrolladas en la asignatura se
propician la creatividad, el desarrollo de ideas, la transformación
tecnológica y la promoción de talentos? |
La
puntuación de la Escala de Likert según la percepción de los estudiantes
encuestados con la valoración otorgada de:
Muy
evidente (valor: 5)
Bastante
evidente (valor: 4)
Evidente
(valor: 3)
Poco
evidente (valor: 2)
No
evidente (valor: 1)
Para
determinar si el resultado obtenido es favorable o no, se realizó de la
siguiente manera, en las escalas Likert se calificó el promedio obtenido, en el
cual, se tomó la puntuación total por sujeto encuestado, dividido entre la
cantidad de preguntas, en el presente caso es de 3,9 lo cual significa que más
de la media muestra satisfacción con los resultados y la innovación:
Gráfico 3 Resultado de la encuesta a estudiantes (Fuente: producción
propia)
El
análisis de las respuestas por encuestado se realizó de la siguiente manera: se
definió que el valor máximo que puede obtener por sujeto encuestado es de 60
puntos (12 preguntas multiplicadas por 5, que es el valor más alto), y se
estableció rangos aceptables o probabilidad de ocurrencias como los siguientes
rangos adoptados:
0 al 20
insatisfecho
20 al 40
reconoce la innovación y sus bondades
40 al 60
está satisfecho con la innovación no obstante se debe mejorar
Gráfico 4 Validación de grado de satisfacción. (Fuente: producción
propia)
Según
este rango se determinó que:
7 de 45
encuestados (15,6%) reconoce la innovación y sus bondades
38 de 45
encuestados (84,4%) está satisfecho con la innovación y los resultados.
Del análisis
anterior de los instrumentos y metodología de validación, se puede deducir que
la innovación educativa es viable pedagógicamente y puede conducir a la
formación de una cultura de investigación y formación de potenciales
investigadores, que es el objetivo planteado en el presente trabajo de
investigación.
DISCUSIÓN
Entre lo destacable del trabajo de investigación se
puede establecer lo siguiente:
Ø Los resultados obtenidos
muestran que la innovación educativa aplicada genera un impacto positivo en el
proceso de enseñanza-aprendizaje y la orientación del esfuerzo hacia acciones
concretas en una transformación de mejora constante.
Ø El objetivo planteado en la presente investigación que consiste
en, proponer una estrategia de formación de gestores de conocimiento que
fundamente la estructuración y gestión de la investigación en los currículos de
las carreras de ingeniería de la Facultad de Ingeniería (FIMEE) de la
U.M.S.F.X.CH se ha cumplido ya que este hecho se demuestra con los resultados
obtenidos.
Ø La estrategia planteada y
probada demuestra que permitirá contribuir a la formación de profesionales
competentes, con habilidades investigativas, que fomenten el desarrollo
económico y social de la región.
Ø La adquisición de habilidades
investigativas en el estudiante elimina la limitación actual para desarrollar
el trabajo de graduación, que en las carreras de ingeniería se constituye en
una barrera para la titulación de los estudiantes, lo que provoca una reducción
del índice de titulados versus ingresantes.
Ø Todo lo anterior es corroborado
por el artículo “Investigación y aprendizaje: Retos en Latinoamérica hacia el
2030” (Aldana-Zavala, 2021) que en
conclusiones dice:
“Latinoamérica si realmente quiere crecer,
progresar, y dejar de ser el continente de la esperanza para ser el
protagonista global, debe confluir en una educación verdaderamente crítica,
productiva y sostenible, esto implica amplificar en el currículo la perspectiva
del emprendimiento, derogándose la postura del asalariado. No representa
significancia similar asistir a la escuela con el convencimiento de formarte
para ser asalariado algún día que el de producir e innovar para transformar la
sociedad. Es allí donde la visión hacia la investigación podría ir girando a
estilos donde se promueva la invención sostenible para la productividad de la
globalidad, es promover una economía diversificada no dependiente
exclusivamente del patrón Estado, siendo necesario promover la ética como
factor transversal para contribuir en la constitución de personas éticas,
humanistas y cooperativas, en la construcción de alianzas para el sostenimiento
ecológico del ecosistema social donde se desenvuelven”.
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