El emprendimiento en los planes modulares de ingeniería química

Autores
Pedro Ortega Gudiño
Cristina Neri Cortés

Resumen
El plan de estudio de la carrera de ingeniería química, está propuesto como un plan modular, en el que los estudiantes deben demostrar el dominio de competencias adquiridas presentando un proyecto por cada uno de los cuatro módulos. Este trabajo documenta las actividades de seguimiento realizadas en las asignaturas de “Módulo de avance del proyecto“, donde a través de un sistema de trabajo apoyado en el Aprendizaje basado en proyectos, se han propuesto una serie estrategias que han derivado en el desarrollo de habilidades de emprendimiento por parte de los alumnos de esta carrera.

Introducción
La licenciatura en Ingeniería Química, del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías, contempla, en el dictamen aprobado en el año 2013, que los estudiantes deben presentar proyectos que demuestren el dominio de competencias adquiridas en cada uno de los cuatro módulos en los que quedó organizado el plan de estudios. Para facilitar el proceso de generación de este tipo de productos integradores, existen cuatro asignaturas de “Módulo de Avance del proyecto” en las que se abordan, de manera progresiva, diferentes tópicos para desarrollar en el alumno habilidades que no sólo lo lleven a aplicar el conocimiento disciplinar obtenido, sino que además lo estimulen a seguir aprendiendo. En ese sentido, se ha propuesto un sistema de trabajo apoyado en el “Aprendizaje basado en proyectos” (Project Based Learning -PBL-) que los ayude a romper con el esquema de ser proveedores de soluciones a problemas predeterminados, desarrollando la capacidad de observación de su entorno para identificar situaciones que necesiten de la ingeniería química para mejorar/optimizar su condición.

Para el seguimiento de estos cursos, se utilizó un entorno abierto de aprendizaje basado en WordPress, que además de facilitar la evaluación del trabajo en equipo efectivo, fomente el desarrollo de pensamiento crítico en todos los participantes y no limite la retroalimentación a un grupo de profesores y/o mentores. Para lograrlo se planteó el uso de diversas estrategias didácticas apoyadas en herramientas web gratuitas, redes sociales y recursos educativos abiertos (Open Educational Resources -OER-), que derivaron en la modificación de los diferentes programas en extenso de las asignaturas involucradas.

 

Desarrollo
Tratar de implementar un nuevo plan de estudio requiere no sólo de socializar los beneficios de éste entre la comunidad universitaria, sino que son necesarios mecanismos que eviten que los involucrados perciban que se trata de una simple ocurrencia. De acuerdo al dictamen 2013 de la Licenciatura en Ingeniería Química el plan de estudios ofrece una oportunidad de desarrollo integral para el estudiante, que va más allá de la instrucción o adiestramiento en diferentes disciplinas. En la práctica, lamentablemente, las asignaturas se siguieron (y siguen) impartiendo de manera tradicional, por lo que las asignaturas de “Módulo de avance del proyecto”, pasaron de ser un instrumento de mentoría y seguimiento, al único esfuerzo real de la carrera para desarrollar el modelo centrado en el aprendizaje descrito en el punto 11 del Dictamen. Tomando como base la descripción de las características mínimas del modelo centrado en el aprendizaje, se presentan algunas de las estrategias que se han probado en los cuatro últimos ciclos escolares para las asignaturas de “Módulo de avance del proyecto I y II”.

El dictamen señala que el aprendizaje significativo proviene de “la motivación por resolver problemas concretos”, sin embargo, la identificación de situaciones prácticas que conecten al alumno con la realidad profesional de un ingeniero químico ha sido un auténtico reto, ya que se encuentran acostumbrados a resolver problemas de libro de texto (que en el mejor de los casos cumplen una función didáctica básica).

El desarrollo de procesos creativos para resolver problemas o desarrollar prototipos ha sido identificado como esencial para el ejercicio de la ingeniería como profesión. La creatividad, lejos de ser un tema para carreras distintas a las ciencias exactas e ingenierías, ha sido descrita como un tipo de pensamiento novedoso que permite redefinir problemas, identificar brechas en el conocimiento, generar y analizar ideas, reconociendo los riesgos que se correrían en su desarrollo. Mientras que el pensamiento creativo se ha definido como la capacidad de combinar y conectar ideas de nuevas maneras, por ejemplo, a través de conceptos y áreas del conocimiento, así como entre ideas, experiencias o proyectos existentes (Daly, 2014).

En ese sentido y para cumplir el punto de implementación de didácticas que propicien el desarrollo de habilidades de pensamiento crítico, pensamiento complejo y solución de problemas, se propuso una estrategia muy simple para que el estudiante identificara situaciones que dieran origen a un proyecto: reconocer áreas de especialización a partir de un objeto o servicio utilizado con frecuencia. Las instrucciones completas se describieron en la entrada Semana 1: áreas de la IQ de la página web drgudinho.com (publicada por primera vez en el ciclo 2015B), y consistió en compartir una imagen en la red social twitter como la mostrada en la Figura 1.

Figura 1. Ejemplo de evidencia #ÁreaIQ

En la Figura 1 se usó como ejemplo la imagen de un puesto de comida callejero que utiliza platos desechables de poliestireno espumado (también conocido como unicel), artículo que evidentemente se relaciona con una de las Áreas de Formación Especializante Selectiva de la carrera (página 17 del Dictamen). De forma complementaria se solicitó un recurso informal (el ejemplo comparte el vínculo de un video sobre la producción de poliestireno espumado) para estimular la búsqueda de información adicional del tema observado.

La participación de los alumnos puede consultarse con el hashtag #ÁreaIQ en la red social twitter, la compilación de las publicaciones compartidas muestra que una de las principales limitantes no está relacionada con la tecnología: los estudiantes no leyeron bien las instrucciones y prácticamente ninguno envió la imagen solicitada, que era precisamente de la evidencia de su trabajo de observación de su entorno y las oportunidades que éste le ofrece en términos profesionales. También se puso en evidencia que no tienen conocimiento de las áreas especializantes que ofrece su propia carrera. Entonces la estrategia cambió para la Semana 2: Ideas (publicada por primera vez en el ciclo 2015B) y que fue evolucionando a un conjunto de actividades para la Semana 1: Introducción (ciclo 2017A).

Semana 1 ciclo 2017A

Figura 2. Escenarios de análisis (Semana 1: Introducción)

El propósito fue invitar a los participantes a descubrir áreas de oportunidad de su entorno e intentar lograr el abordaje multi, inter y transdisciplinar de los problemas propuesto en el dictamen, por lo que se empezaron a compartir escenarios que pudieran relacionarse con facilidad con las áreas especializantes y con su propias circunstancias: basura orgánica (biotecnología), basura inorgánica (ciencia de los polímeros, ingeniería ambiental), biosensores (electroquímica), por nombrar algunas.

Existen reportes que señalan que un plan de estudios que combina el aprendizaje basado en proyectos (PBL) con temáticas de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM, por sus siglas en idioma inglés) podría aplicarse para resolver problemas del mundo real y así aumentar su efectividad en la vida cotidiana o profesional. En dichos reportes se mostró que a través de este sistema de enseñanza multidisciplinaria, los estudiantes estaban más dispuestos a aprender STEM por medio de los métodos prácticos de PBL y se pudo verificar que éstos pudieron aplicar el conocimiento de forma práctica y generaron aprendizaje significativo a través de las actividades basadas en proyectos (Tseng, 2013).

Figura 3. Actividad de proponer de ideas a partir de escenarios (ciclo 2015B).

La actividad que se realiza en el aula (Figura 3) permite visualizar la investigación sobre problemas sociales relevantes y su vinculación directa con los programas educativos, mediante trabajo en equipo donde se asigna el papel de relator a uno de sus miembros y se hace rotación para realizar propuestas para cada uno de los escenarios, cerrando con una dinámica de “ángeles y demonios” para evaluar la pertinencia de las ideas compartidas y su relación con alguna de las áreas de la ingeniería química. Las ideas que se compartieron después de las actividades en el aula en el ciclo 2017A pueden consultarse con el HT #Idea2017A, y muestran una ligera mejoría con los primeros intentos: son más claras y es evidente su relación con su campo profesional. Una de las claves fue el seguimiento que se realizó a esas propuestas iniciales, que además de cumplir con los requisitos señalados en la bibliografía como una “buena idea” (Semana 2: afinando ideas, formando equipos), tuvieron que ser presentadas a un grupo de trabajo para su evaluación y mejora (Semana 3: Ing. Química y el Design Thinking). En la Figura 4 se muestran dos ejemplos de ese proceso, compartidos través de un formulario en que se utilizaron las cuentas de google académico.

Equipos afinando ideas.pngFigura 4. Ejemplos de trabajo en equipo para afinar ideas.

De acuerdo a la literatura, la combinación STEM + PBL es un entorno que desafía y motiva al mismo tiempo, en el que se requiere que los estudiantes piensen críticamente, sean analíticos y mejoren habilidades de pensamiento de orden superior. Además exige colaboración, comunicación entre compañeros, resolución de problemas y aprendizaje autodirigido, incorporando al mismo tiempo el rigor propio del estudio de una disciplina como la ingeniería química para resolver problemas significativos del mundo real (Capraro, 2013). En ese sentido, se fomenta el aprendizaje autogestivo y permanente empleando recursos como charlas TED  (¿Por qué debemos confiar en los científicos? de Naomi Oreskes, Where good ideas come from de Steven Johnson y How do we get ideas de Estanislao Bachrach), que ayuden al estudiante a comprender que las ideas no surgen de forma espontánea y que parten de un contexto técnico (que se enriquece progresivamente a lo largo de su carrera) que permite plantear más y mejores propuestas.

La llamada alfabetización informacional se procura a partir de diversas actividades, no todas digitales. Una de las sesiones se realiza en la biblioteca del Centro Universitario (Semana 4: marco teórico) donde las fuentes no son sugeridas por los profesores y el ejercicio alienta el desarrollo de habilidades de aprendizaje autogestivo. Para consolidar las habilidades de gestión de la información se proponen actividades para desarrollar el pensamiento creativo (capacidad de combinar y conectar ideas de nuevas maneras) que incluso pueden llevar a los participantes a modificar por completo sus propuestas iniciales (Semana 5: revisión bibliográfica y Semana 6: justificación).

Para dar seguimiento al proceso de desarrollo de un proyecto a partir de una idea, que incluya objetivos, antecedentes, justificación, metodología y evaluación de viabilidad, se planteó la publicación de blogs WordPress mantenidos por cada uno de los equipos. Esta estrategia se propuso en tres ciclos escolares y se basó en lo que se conoce como Crowd Science -Ciencia de la multitud-, que le da transparencia al proceso de investigación y la disponibilidad de los datos publicados facilita la verificación de los resultados (o los intentos de plagio, en el peor de los escenarios). A diferencia de la ciencia tradicional verificada por pares, este esquema no suele implicar un examen detallado de los insumos intermedios, la apertura de los registros y datos de los proyectos permite que prácticamente cualquiera siga y verifique el proceso de investigación (Franzoni, 2014).

Es así que varios equipos lograron documentar y darle visibilidad a sus diferentes proyectos con sitios como los siguientes (Figura 5):

Captura de pantalla 2017-12-08 a la(s) 12.23.52.png

Figura 5. Ejemplos blogs WordPress.

La búsqueda de fuentes pertinentes llevó a muchos de los participantes a descubrir el trabajo realizado por otros investigadores, tanto de la propia Red Universitaria, como de otras instituciones, lo cual si bien no se trata del reconocimiento de aprendizajes obtenidos fuera del contexto escolar mencionado en el dictamen, sin duda es una estrategia que se presenta fuera del aula y no forma parte propiamente de la currícula.

Está reportado en la literatura que tomar cursos de emprendimiento multidisciplinar (ausentes en nuestro plan de estudios), las actividades extracurriculares o de aprendizaje experiencial, favorece el desarrollo de habilidades propias para el desarrollo de proyectos por parte de los estudiantes de ingeniería (Duval-Couetil, 2016). También hay que tomar en cuenta que la competencia clave de “emprendimiento” se refiere a la capacidad de un individuo para convertir ideas en acción, y no se limita al concepto de trabajar en proyecto que generen ganancias económicas. Esta visión amplia incluye tener la mente abierta para identificar oportunidades, poniendo en práctica la creatividad y la innovación asumiendo sus riesgos, así como la capacidad de planificar y gestionar proyectos para alcanzar los objetivos. El proceso dinámico de identificación y/o creación de oportunidades son construcciones sociales que no existen independientemente de las percepciones de los individuos (Edwards-Schachter, 2015).

Lo anterior nos lleva a proponer una estrategia de evaluación de proyectos que no se restrinja a la de un producto final por escrito, y que ayude a los participantes a tener una mente abierta no sólo para identificar oportunidades, también lo prepare para comunicar de forma efectiva el propósito de su trabajo y los resultados obtenidos. Se propuso la preparación de un pitch, que es un recurso muy utilizado para la presentación de proyectos ante posibles inversionistas (Semana 2: retomando el trabajo). Los clips de audio compartidos en la red social twitter pueden ser consultados con el HT #MóduloII2016BPitch, en los que se puso en evidencia la poca práctica que tiene un alumno promedio de ingeniería para dar a conocer un proyecto técnico de forma sintética, sin embargo, el ejercicio fue útil para identificar las fortalezas y debilidades de las propuestas.

Al finalizar el curso, los diferentes proyectos tienen que ser presentados en una sesión de carteles abierta a la comunidad universitaria (Figura 6). De la evaluación del contenido, la calidad de la comunicación gráfica, así como del conocimiento del tema por parte de los expositores se encarga un grupo de profesores y alumnos de posgrado, siendo un ejercicio especialmente útil para éstos últimos.

Captura de pantalla 2017-12-08 a la(s) 12.24.39.png

Figura 6. Presentación de carteles ciclo 2017A (fotogalería completa).

Conclusiones

El Plan Modular de la carrera de Ingeniería Química ofrece una oportunidad a través de los diferentes proyectos modulares de desarrollar aprendizaje significativo. Sin embargo, las habilidades que los estudiantes deben alcanzar para lograr los objetivos didácticos de este modelo educativo, no deberían ser tarea exclusiva de las asignaturas de “Módulo de Avance del Proyecto”. Ha quedado demostrado que los alumnos tiene capacidad para llevar a la práctica los conocimientos disciplinares adquiridos hasta el momento, además de que tiene capacidad para proponer proyectos que los motivan a seguir aprendiendo.

Aportación a la relación educativa y al proceso de aprendizaje

Puede considerarse que hasta el momento la principal aportación de este trabajo ha sido el incomodar a los estudiantes, en el mejor de los sentidos: les ha quedado claro que en la vida profesional no es suficiente con aprobar exámenes y asignaturas disciplinares, se tiene que poner en práctica el conocimiento. Desarrollar la capacidad de observación de su propio entorno, desde una perspectiva multidisciplinar, e intentar aplicar lo aprendido para resolver u optimizar situaciones relacionadas con la ingeniería química, abre la posibilidad de realizar actividades de emprendimiento con impacto social, independientemente del escenario profesional/laboral en el que elijan desempeñarse.   

Recomendaciones a otros académicos

La etapa más complicada quizás sea la de enfrentar a los estudiantes más conservadores: aquellos que prefieren realizar un examen a proponer y observar oportunidades de desarrollo, aquellos que prefieren resolver problemas genéricos sin pensar en la posible aplicación de los conceptos abordados, aquellos que quieren aprobar cursos antes que aprender.

Referencias

Capraro, R. M., Capraro, M. M., & Morgan, J. R. (Eds.). (2013). STEM project-based learning. SensePublishers (Springer), 978-94.

Daly, S. R., Mosyjowski, E. A., & Seifert, C. M. (2014). Teaching creativity in engineering courses. Journal of Engineering Education, 103(3), 417-449.

Duval-Couetil, N., Shartrand, A., & Reed, T. (2016). The Role of Entrepreneurship Program Models and Experiential Activities on Engineering Student Outcomes. Advances in Engineering Education, 5(1), n1.

Edwards-Schachter, M., García-Granero, A., Sánchez-Barrioluengo, M., Quesada-Pineda, H., & Amara, N. (2015). Disentangling competences: Interrelationships on creativity, innovation and entrepreneurship. Thinking Skills and Creativity, 16, 27-39.

Franzoni, C., & Sauermann, H. (2013). Crowd science: The organization of scientific research in open collaborative projects. Research Policy, 43(1), 1-20.

Tseng, K. H., Chang, C. C., Lou, S. J., & Chen, W. P. (2013). Attitudes towards science, technology, engineering and mathematics (STEM) in a project-based learning (PjBL) environment. International Journal of Technology and Design Education, 23(1), 87-102.

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