TEMA: LA EFICIENCIA DEL APRENDIZAJE Y LA

DURACIÓN DE LAS CARRERAS DE INGENIERÍA.

EXPOSITOR: MIGUEL ANGEL DE LA SOTTA CERBINO

”LA EFICIENCIA DEL APRENDIZAJE Y LA DURACIÓN DE LAS

CARRERAS DE INGENIERÍA”

Miguel Angel De La Sotta Cerbino Academia Politécnica Naval

Almirante Montt S/N Las Salinas, Viña del Mar mdelasotta@armada.cl

Área Temática: Evaluación de los procesos formativos en carreras de ingeniería.

1. Resumen 2. Introducción 3. Desarrollo 4. Conclusiones

TEMARIO

1. Resumen

• La duración de las carreras de ingeniería no ha variado en varias décadas, y las posibilidades del estudiante de mejorar su eficiencia de aprendizaje han crecido exponencialmente. • ¿Donde está la diferencia de tiempo entre una clase de hace 50 años y una de hoy en día considerando todo el apoyo tecnológico que disponen los profesores y actuales estudiantes? • Se analiza solo la duración formal establecida por las instituciones, considerando que el alumno que ingresa trae la preparación adecuada para comenzar sus estudios, principalmente en ciencias básicas. • Un aumento en la eficiencia del aprendizaje puede conducir a un acortamiento global de la carrera, permitir al profesor perfeccionarse y posibilitar a los alumnos egresar con adecuado bagaje tecnológico en TICs.

2. Introducción

Algunos postulados de la educación moderna (1)

El modelo pedagógico universitario tradicional ha dado bastante importancia a la transmisión de teorías y de conceptos y a la asistencia a clases, dejando al profesor como fuente fundamental de información, mientras el estudiante tiene poca participación en investigación, en proyectos o en prácticas en empresas; lamentablemente, estas características responden a las necesidades de una sociedad y mercado en extinción.

Algunos postulados de la educación moderna (2)

Hoy, el volumen y la variedad de información a disposición supera ampliamente la capacidad del currículo de ingeniería para organizarla de una manera viable que haga posible su asimilación por parte de estudiantes y profesores, por lo que se debe desarrollar en los estudiantes más las estrategias modernas para un aprendizaje eficiente que simplemente los contenidos.

Contenidos

Currículo

Es necesario que los métodos y técnicas utilizados por el profesor vayan más allá de la memorización y del razonamiento discursivo, para establecer otro vínculo entre estudiantes y profesores basados en: • La curiosidad, • La búsqueda, • La incertidumbre, • La aventura, • El descubrimiento, • La transformación mediante nuevos acercamientos, “El descubrimiento significa salirse de los caminos tradicionales”

Algunos postulados de la educación moderna (3)

• Los dispositivos móviles interactivos inteligentes obligan a redefinir los conceptos de espacio y tiempo, con lo que el aula ya no es el único espacio necesario y suficiente para el proceso enseñanza – aprendizaje. • Los márgenes temporales de la planificación y práctica educativa se modifican, quedando el aprendizaje, enriquecido con nuevas estrategias que permitan su concreción, como el objetivo más importante. • La expresión “educación a distancia” cambia totalmente su sentido considerando la posibilidad de conexión inmediata y con variados recursos que representa, en cierto modo, la anulación de la distancia.

Algunos postulados de la educación moderna (4)

Es necesario considerar también que existen en la actualidad tecnologías novedosas para ser aplicadas en la educación en ingeniería. Las tecnologías que tendrán una más rápida aplicación en educación son: • La informática en la nube (cloud computing), • Los entornos colaborativos (collaborative environments) • Las aplicaciones móviles (mobile apps) Las aplicaciones en un período de tiempo mayor serían: • La inteligencia colectiva (collective intelligence) • Cursos masivos y abiertos en línea (massively open online courses) • Redes sociales (social networking) • Tecnologías portátiles (wearable technology).

Algunos postulados de la educación moderna (5)

Las presiones económicas y los nuevos modelos de educación han establecido una competencia sin precedentes a los modelos tradicionales de educación superior. La alfabetización digital pasa a ser la competencia clave en cualquier disciplina y profesión. La educación debería orientarse al aprendizaje formal e informal mezclado.

3. Desarrollo

Hace unos 50 años, la educación en ingeniería se desarrollaba de acuerdo a los medios que se disponían en la época: • Clase expositiva con escritura en la pizarra y estudiantes tomando apuntes. • Apoyo posterior con consulta de libros de una biblioteca física. • Estudio personal para pasar las vallas que constituían las pruebas. • Ejercicios desarrollados por el profesor y resolución posterior en grupos de otros. • Actividades prácticas en laboratorio con guía en papel e informe escrito por parte de los grupos formados.

Proceso enseñanza aprendizaje en el pasado.

• Todas las actividades indicadas anteriormente, que fueron y son definidas por las autoridades académicas y profesores se siguen realizando, en muchos casos, casi de la misma forma. • Por el contrario, los métodos y tecnologías que usa el estudiante fuera del aula han cambiado radicalmente y sobrepasan en muchos aspectos lo ofrecido por la universidad. • Lo anterior ha desembocado en aplicación de metodologías y medios anticuados, que los estudiantes terminan por considerar como un mal necesario de soportar para obtener un título.

Proceso enseñanza aprendizaje actual tradicional.

Hace 50 años Hoy en día Consecuencia positiva Consecuencia negativa

Profesor escribe en la pizarra Conceptos se explican con presentación de

diapositivas. Ahorro de tiempo (50%) Lectura de diapositivas

El alumno realiza cálculos aritméticos y resuelve

ecuaciones a mano

Basta con conocer el concepto, el resto lo hace

la calculadora física o en línea.

Ahorro de tiempo (70%),

centrarse en lo importante

Tendencia a olvidar el

concepto

Profesor debe dibujar en la pizarra. Basta con proyectar en diapositiva. Además los

alumnos disponen del dibujo.

Ahorro de tiempo 50%),

centrarse en lo importante No hay

Explicación de movimientos de piezas,

fenómenos, etc.

Se puede explicar dos veces sin recursos, el

resto lo hacen las animaciones.

Ahorrar tiempo (70%) y

comprender mejor. No hay

Explicación rudimentaria del efecto de cambio

de las variables.

Basta con entender cabalmente los parámetros,

el programa de simulación hace el resto.

Ahorrar tiempo (70%) y

comprender mejor.

En algunos casos los

programas son pagados.

Profesor encarga a los alumnos buscar

conceptos en biblioteca.

Estudiantes pueden buscar lo solicitado en

internet, fuera o dentro de la clase.

Ahorro de tiempo (50%) y

aprendizaje colaborativo. No hay

Búsqueda de información por parte del profesor

en biblioteca.

Con internet y buenas bases de datos le resulta

más rápido y fácil. Ahorro de tiempo (50%).

Acceso a algunas bases

de datos son pagadas.

Pruebas de control de clases en papel. Pruebas de control de clases pueden tomarse

en línea.

Ahorro tiempo en tomar

prueba y por corrección automática (50%).

Tendencias a preguntas

de opción múltiple.

Comparación de actividades y medios utilizados en el pasado y hoy en el proceso

enseñanza- aprendizaje.

• En la actualidad el alumno debe demostrar haber asistido a clases y haber aprobado parcialmente las vallas, evaluaciones teóricas y prácticas, que le fueron puestas durante la carrera. • Valorizar como un mérito el simple hecho de haber asistido a clases no tiene significado concreto en el mundo de hoy, a menos que exista una evaluación al final de cada clase que demuestre lo aprendido. • El estudiante puede encontrar los contenidos y conceptos vistos en clases presentados en diferentes formas (animaciones, videos, tutoriales, etc.) fuera del aula (internet). • Por lo tanto la preocupación mayor del estudiante son las pruebas y no su participación activa en las clases.

Eficiencia del aprendizaje (1)

• Chile exhibe la más alta duración de las carreras dentro de la OCDE, a pesar de la dificultad de una comparación directa y la imposibilidad de separar las variables. • Las causas que se aducen están ligadas a las deficiencias en las conductas de entrada de los estudiantes cuando ingresan y a la demora en la titulación. • En este trabajo la primera variable no es considerada, ya que debería remediarse con otros métodos. La nivelación académica de los estudiantes que ingresan no debe contarse como parte de la carrera. • La mayor duración que presentan las carreras no implica una carga semanal menor que en otros países de la OCDE, por el contrario, dicha carga es 25% mayor, reafirmando el diagnóstico de la ineficiencia en el proceso de enseñanza – aprendizaje.

Eficiencia del aprendizaje (2)

• La duración de una carrera de ingeniería se reduce a evaluar cuanto tiempo requiere un estudiante para completarla con un proceso de enseñanza aprendizaje con eficiencia cuantificable. • Se debería evitar alargar la carrera a causa de un proceso ineficiente de traspaso de conocimientos y obtención de las competencias requeridas por el medio nacional. • Si los ingenieros formados en 6 años hace 50 años han sido bien evaluados, quiere decir que la eficiencia, de acuerdo a los medios que se disponían, era alta. • Por sentido común, si las carreras aun duran lo mismo, disponiendo de medios inimaginables hace 50 años no cabe duda que el problema es de eficiencia, por no haber introducido medios modernos en beneficio del proceso enseñanza aprendizaje.

Eficiencia y duración de carreras (1)

• Existe la idea arraigada en los profesores y planificadores curriculares que se debe enseñar lo mismo y de la misma forma como se lo enseñaron a ellos, sin considerar que los estudiantes y el medio son absolutamente diferentes. • Reafirmando la tesis, surgen las universidades virtuales, que sí usan las TICs que el estudiante domina. Con un adecuada práctica presencial en laboratorios y talleres, podrían reemplazar, en lo que a docencia se refiere, a la universidad tradicional. • Muchas universidades poseen su versión virtual demostrando definitivamente que el trabajo de formación de un profesional puede apoyarse a fondo en las modernas tecnologías, principalmente en internet.

Eficiencia y duración de carreras (2)

ALGUNAS AYUDAS AL PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE

Asignatura Tipo de recurso Ubicación

Matemáticas Resolución de problemas de matemática http://www.solvemymath.com/

Física Análisis de problemas de física http://phet.colorado.edu/es/simulations/index

Química Tabla periódica “viva” http://www.chemeddl.org/resources/ptl/

Resistencia de materiales Prueba de tensión http://classroom.materials.ac.uk/tensile.php

Conversión electromagnética Animación de motor y generador http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/electricmotors.html

Circuitos eléctricos Carga y descarga de un condensador http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/capacitor/index.html

Análisis de señales y sistemas Animación y ecuaciones para Convolucionar

funciones

http://www.ee.washington.edu/class/235dl/

EE235/Project/lesson6/lesson6_1.html

Electrónica (Análoga, Digital,

Potencia)

Simulador de un Controlador Lógico

programable http://www.plcsimulator.net/plc.php

Campos electromagnéticos Animación interactiva de onda transversal http://www.amanogawa.com/archive/PlaneWave/

PlaneWave.html

Redes Animaciones de redes y componentes http://www.net-seal.net/animations.php?sl=1

Telecomunicaciones Animaciones de modulación http://educypedia.karadimov.info/electronics/javamodulationdig.htm

Control automático Animación de control de tráfico http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldjava/Others/trafficSimulation/applet.html

Algunas ayudas al aprendizaje en asignaturas típicas de ingeniería. (Sin pago. Algunas requieren inscripción)

• Conceptos se han aplicado en cursos de ingeniería de la Usach y APN (Señales, Propagación, Teoría de telecomunicaciones, Antenas, Líneas de transmisión, etc. ) obteniendo ahorro de tiempo, comparando la realización de los mismos cursos varias décadas anteriores. • Diferencias con clases tradicionales: - Uso abierto de internet en clases (cualquier dispositivo móvil o fijo) - Prueba de control al final de la clase - Uso de plataforma educacional (ambiente b-learning) - Presentación de conceptos con ayudas tales como animaciones y simulaciones, uso de

programas computacionales para análisis de variables y realización de proyectos. - No se solicita resolución en extenso de ecuaciones, solo la parte conceptual. - Participación activa de estudiantes en clases buscando y presentando conceptos antes o durante

el tratamiento de cierto tópico. - Simulación previa de experimentos a realizar en laboratorio. - Informes de laboratorio durante el experimento que incluyen texto, fotos y videos, - Realización de experiencias prácticas en pequeños grupos pudiendo compartir avances (profesor

solo supervisa).

Una aplicación práctica.

4. Conclusiones

a. Dada la barrera generacional tecnológica es necesario llegar a un consenso que la situación no puede mantenerse así, ya que los estudiantes deben pagar más y pierden de ganar mientras el estado debe gastar mas recursos en menos estudiantes.

b. La incorporación de las TICs adecuadamente al proceso formativo mejora la eficiencia de aprendizaje y puede llegar a ser un factor clave para la disminución de la duración de las carreras.

c. Las TICs no pueden transformar, de manera mágica, la clase pasiva, unidireccional y centrada en el profesor, en otra clase colaborativa, dinámica, intuitiva, abierta e interactiva. Se requiere un gran esfuerzo del profesor.

d. Dado que los cambios en educación son muy lentos, deberían inyectarse, ahora, recursos extras para capacitar, principalmente a los profesores, en aplicaciones TICs para la educación.

Conclusiones (1)

d. Los especialistas en la asignatura y en nuevas tecnologías deberían, en conjunto determinar la metodología y herramientas que deberían ser utilizadas, evaluándolas anualmente.

d. La inyección de recursos extras debería provenir de fondos concursables tipo

“Disminución de duración de carreras basada en el aumento de eficiencia del aprendizaje”.

e. Cada institución debería implementar un centro especial al propósito que actúe transversalmente en las diferentes carreras de ingeniería y donde algunos profesores se conviertan en líderes de aplicaciones de TICs en las asignaturas que dictan.

f. El dominio de las nuevas tecnologías de aprendizaje, aplicación efectiva de ellas y evaluación de resultados debería ser, en un plazo mediato, requisito para dictar docencia con lo que se lograría que los profesores cambien su actitud, debiendo practicar el perfeccionamiento continuo que se inculca permanentemente a los estudiantes.

Conclusiones (2)

s o c h e d i 2 0 1 3 . p u c v . c l