Aprendizaje basado en problemas en los laboratorios de Ingeniería Civil

Luz Marina Torrado Gómez, María Fernanda Serrano Guzmán, Norma Cristina Solarte Vanegas

• Editorial: Universidad Pontificia Bolivariana
• Año: 2018
• ISBN del libro electrónico: 9789587645309
• Categoría: Education
• Categoría: Education General

El documento está organizado empezando con una breve introducción al lector, el planteamiento de la problemática evidenciada en el proceso de formación en los laboratorios con las metodologías radicionales, se incluyen las consideraciones generales de la aplicación del ABP y AC en los laboratorios de ingeniería civil en donde se muestran los elementos instruccionales para el desarrollo de los laboratorios contemplando esta didáctica pedagógica en las asignaturas de materiales de construcción, resistencia de materiales y pavimentos. Así mismo se incluyen en el texto los impactos relevantes de la aplicación de ésta metodología de enseñanza desde la aplicación en el semillero de investigación, los antecedentes, la relevancia del modelo pedagógico integrado (MPI) en el proceso de investigación formativa, la experiencia adquirida y el impacto del modelo tanto para los docentes como para los estudiantes. Finalmente, se dan unas conclusiones y recomendaciones, se incluyen un glosario con la terminología utilizada y las referencias bibliográficas.

1. Planteamiento del problema

Entre las deficiencias encontradas en los procesos de enseñanza y aprendizaje se identificaron como principales: la falta de motivación del estudiante por los laboratorios, pues se evidenciaba gran entusiasmo y dedicación, por parte de la mayoría, hacia el componente teórico de la asignatura; desinterés por las prácticas; y una tendencia a repetir (copiar) las conclusiones de los experimentos de años anteriores.

De igual forma, la enseñanza de los laboratorios se limitaba a aprender procedimientos de ensayos, convirtiéndolos en recetas que se repetían semestre a semestre, lo que mostraba baja eficacia en promover los conocimientos y comprensiones superiores del aprendizaje (Comité de Graduados de Educación en Ciencia, Washington, 1997), lo que lo convertía en un proceso monótono y aburrido, en donde solo el docente poseía el conocimiento y, a la vez, impedía al estudiante actuar y desarrollar el potencial que tiene (Serrano et al., 2010; Serrano et al., 2011).

También era una constante la poca investigación fuera de las fuentes, que ya se tenían establecidas como material de apoyo, y si había necesidad de investigar, bastaba con el buscador Google de internet y hacer copia fiel de lo allí encontrado, sin ninguna extracción ni análisis crítico.

De esta forma, la creatividad e ingenio estaban ausentes en el desarrollo de las prácticas de laboratorio, en cambio, la actividad de memorizar era la capacidad preponderante. Se observaba, entonces, que gran parte de la metodología empleada estaba en contravía del aprendizaje autónomo, el cual se centraba en la lectura constante, la investigación, experimentación y comprobación, mediante la indagación de lo aprendido teóricamente; puntos tenidos en cuenta en la formulación del presente proyecto educativo (Serrano et al., 2010; Serrano et al., 2011; Solarte et al., 2011).

2. Marco conceptual y epistemológico

Existen múltiples teorías sobre el aprendizaje que ocurre en diferentes formas y varía de un ser humano a otro. Existen diferentes teorías con relación a estilos de aprendizaje siendo las más reconocidas: conductivismo, cognitivismo y constructivismo, con aspectos diferenciadores entre una y otra (Sarmiento, 2007).

Tabla 1

Tomado y adaptado de (Sarmiento, 2007).

En cuanto a la concepción de la enseñanza y el aprendizaje, según Gary Gary Fenstermacher, en este proceso se debe permitir que el aprendiz realice tareas que posibiliten la acción de estudiar y de enseñarle cómo aprender. En este caso, el rol del profesor va más allá de transmitir o impartir un contenido y pasa a ser apoyo para el discente. El docente se convierte en el instructor, que ayuda al alumno sobre cómo adquirir el contenido a partir de sí mismo, del texto u otras fuentes. En la medida que el estudiante es capaz de adquirir el contenido, aprende (Wittrock, 1989). 

3. El aprendizaje basado en problemas

La dinámica de la economía de los países y la necesidad de responder a los requerimientos de la industria ha motivado una revisión y actualización de los planes de estudio en muchas universidades. A menudo, las instituciones de educación superior modifican y ajustan sus programas, a la búsqueda de incorporar en estos cambios los aspectos éticos, culturales, sociales y ambientales, que les permitan, justamente, entregar el mejor programa académico del entorno (Rodríguez, Pantoja y Salazar, 2010).

El interés en ofrecer a la industria de la construcción profesionales idóneos, capaces de resolver problemas cotidianos, hizo que la Universidad Pontificia Bolivariana, Seccional Bucaramanga incorporara en el proceso de enseñanza-aprendizaje temas fundamentales sobre Materiales de Construcción, Resistencia de Materiales y Pavimentos; problemáticas propias del desempeño ocupacional del ingeniero civil. Igual labor realizó la Pontificia Universidad Javeriana en los cursos de Cimentaciones y Mecánica de Suelos.

Los programas de Ingeniería Civil de estas universidades implementaron un modelo pedagógico en estos cursos, en donde se transfiere el conocimiento disciplinar, mediante la búsqueda de soluciones a problemáticas de empresas del sector de la construcción y haciendo uso de nuevas tecnologías y herramientas computacionales, en aquellos casos en donde esto fuese necesario (Badilla, 2009). Con esta dinámica, se establece una pedagogía participativa, en la que es evidente el trabajo conjunto y en la cual es pieza clave del ejercicio de apropiación del conocimiento, que los estudiantes aprendan haciendo, razón por la cual son los estudiantes los responsables de su propio proceso de aprendizaje (Araya, 2007; Serrano et al., 2010). 

En cuanto al contenido de los programas, el profesor debe estar familiarizado con los objetivos de aprendizaje del curso, debido a que la relación entre los objetivos y las actividades de aprendizaje no es unívoca, lo que implica que puede ser posible utilizar diversas actividades para alcanzar un objetivo o hacer uso de la misma actividad para alcanzar varios objetivos, utilizando, por supuesto, diferentes niveles de información (Sánchez y Valcárcel, 1993).

En cuanto a los materiales de aprendizaje, el profesor debe tener la capacidad de elegir el mejor instrumento para ser utilizado en cada clase; eso significa que el vídeo, la lectura, la entrevista, entre otros, pueden ser empleados en una misma unidad instruccional (Sánchez y Valcárcel, 1993), aunque el profesor es quien tiene el control de las unidades de aprendizaje o de contenidos (García y Cañal, 1995).

En esencia, para la aplicación de la investigación en el aula debe promoverse la participación de los alumnos, fomentar la reflexión a través de la autoevaluación de su desempeño, para resolver problemas de ingeniería y utilizar la investigación como un motivo para interactuar con los medios de comunicación. Como se ha mencionado, las actividades habituales incluyen la búsqueda, reconocimiento, selección y formulación de problemas relacionados con la industria, la interacción entre las preconcepciones del estudiante y los nuevos conocimientos, y otros conceptos que ayudan a obtener los resultados y obtener soluciones (Porlán, 1998). Como se ha señalado, la experiencia docente se estructura en torno a una serie de actividades diseñadas, para dividir las ideas de los estudiantes y promover el cambio en su pensamiento (Driver, 1988).

3.1 Recuento del proceso de integración de la investigación en los laboratorios

Fue en el 2009, cuando la Universidad Pontificia Bolivariana y su sistema nacional de universidades decidieron dar un vuelco en el sistema tradicional de enseñanza e incursionar, de manera organizada y supervisada, en la implementación del Modelo Pedagógico Integrado (MPI) (Serrano et al., 2013). Este cambio exige que el proceso educativo se focalice en el alumno, propiciando escenarios de aprendizaje y condiciones adecuadas para que los futuros profesionales desarrollen las competencias y encuentren las herramientas adecuadas para ello (Salicetti y Romero, 2010). Por lo tanto, con el MPI se favorece una pedagogía participativa apoyada en el trabajo cooperativo y colaborativo y en la enseñanza centrada en el estudiante (Serrano et al., 2011).

Como resultado de estas directrices, la Facultad de Ingeniería Civil, a través de los laboratorios de la misma Escuela, inicia con la implementación de una nueva metodología de enseñanza, en las clases de los laboratorios de Resistencia de Materiales, Materiales de Construcción, Suelos y Pavimentos, basados en la indagación y el aprendizaje significativo y autónomo, mediante la lectura constante, la investigación, la experimentación, el planteamiento de problemas reales y concretos, y la incursión de una metodología de evaluación totalmente diferente a la tradicional.

Adicionalmente, en el año 2010 se evidencia la importancia del trabajo realizado con esta implementación, en donde se opta por el cambio del proceso y se convierte en la plataforma para el aprender a aprender, reestructurando y transformando el modelo tradicional, haciendo de este un proceso más dinámico, en el cual, el estudiante es el actor principal y el docente actúa como un mediador o tutor, apoyando dicho proceso y facilitando la búsqueda del estilo propio de aprendizaje del estudiante, mediante el aprendizaje significativo.

4. Bases del modelo implementado

El Modelo Pedagógico Integrado es la estrategia que la Universidad Pontificia Bolivariana ha establecido para formar los futuros profesionales. Este modelo tiene como bases (UPB, 2009):

La concepción pedagógica estructurada desde tres procesos, como lo son la enseñanza, el aprendizaje y la investigación. Esta última es la que se persigue en el aula, a través de la investigación formativa. Aprovechar el espacio de los laboratorios es la alternativa de solución para unir los aprendizajes teóricos con el descubrimiento de los nuevos conocimientos. La investigación formativa permite que el camino pedagógico que emprenden los estudiantes y los profesores conjuntamente, sea enriquecido con el fortalecimiento de la autonomía y de la inserción en los diferentes grupos de investigación de la Universidad.

La concepción filosófica enmarcada en el quehacer casi profesional permite que los estudiantes reafirmen la realización de su persona, de su proyecto de vida y de su ser. Con la aplicación de este modelo, los estudiantes logran encaminar su vida en la búsqueda de la verdad, para mantener siempre la meta de mejorar la vida humana.

La concepción antropológica permite plantear la excelencia académica unida a las interacciones humana y cristiana, en la que el ser humano no es un ente enmarcado en una sola dimensión, sino que tiene múltipleas potencialidades que puede desarrollar.

Estos fundamentos han permitido reflexionar, crear y buscar, a través de las estrategias didácticas en los laboratorios de Ingeniería Civil, la excelencia académica y el servicio a la sociedad.

Para la implementación del modelo, en los laboratorios de Ingeniería Civil, se consideraron unos componentes que fueron primordiales para la elaboración del diseño de las diferentes actividades.

4.1 Intencionalidad formativa

Se consideró formar “en” y “para” la investigación y se tuvo en cuenta que la clase debía encauzar a los estudiantes en proyectos reales, aquellos que permitieran el interés, la rigurosidad de la investigación y la consolidación de las competencias de desempeño profesional. Todo esto bajo esquemas de tolerancia, respeto y de trabajo en equipo, en los que se evidenciaran características de liderazgo, que permitieran la motivación de los más distraídos.

4.2 Opción curricular

Por medio de la práctica se sugiere un nuevo esquema de propuesta de formación, en la que la integración del mundo real con el ámbito del laboratorio exige la construcción de significados personales y sociales, que permiten el paso más fluido de un semestre a otro.

4.3 Concepción del docente

Se considera que el docente no es el único sabedor del conocimiento, sino que su experticia le permite convertirse en un mediador. El esquema tomado en el laboratorio enmarca al docente en esta labor de orientar el proceso de formación, con el fin de que sea el mismo estudiante que logre su transformación, a través de la construcción del conocimiento.

Centrar las clases de laboratorio en la investigación, permite al docente reconoc...

Índice

• Cubierta
• Portada
• Créditos
• Contenido
• Introducción
• 1. Planteamiento del problema
• 2. Marco conceptual y epistemológico
• 3. El aprendizaje basado en problemas
• 4. Bases del modelo implementado
• 5. Consideraciones generales para la aplicación del ABP y del AC en laboratorios de Ingeniería Civil
• 6. Impactos relevantes
• 7. Conclusiones y recomendaciones
• 8. Glosario
• 9. Referencias bibliográficas
• Contracubierta