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DOI: https://doi.org/10.26507/paper.3132 El proyecto articulador – Una estrategia de enseñanza para la facultad de mecatrónica en la ETITC Carlos Felipe Vergara Ramírez, Álvaro Cortes Prieto, Henry Alberto Jinete Márquez Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central Bogotá, Colombia Resumen Una de las actividades de mayor impacto para un estudiante en su proceso de comprensión de la ingeniería es la posibilidad de poner en contexto lo presentado en el aula, el aplicar todos los fundamentos de las ciencias como las matemáticas, física, química, etc., a un problema real que le pueda ser familiar, especialmente en los primeros semestres. En este sentido todas las instituciones de enseñanza de Ingeniería desarrollan cursos con una cantidad importante de laboratorios y ac- tividades prácticas, incluso, los trabajos de grado suelen ser diseñados para afianzar este compo- nente en el estudiante, además de esto, en la Facultad de Mecatrónica de la ETITC se ha imple- mentado durante varios semestres la actividad de Proyecto Articulador, el cual tiene como objetivos principales los mencionados y adicionalmente darle al estudiante, desde los primeros semestres una metodología para la solución de problemas articulando los componentes básicos, profesionales y complementarios de la carrera. Los resultados, han sido interesantes, logrando solucionar proble- mas de la industria con proyectos planteados desde los primeros semestres y desarrollados a través de toda la carrera de ingeniería. El artículo presenta la metodología desarrollada para el desarrollo de esta propuesta y algunos los resultados que han sido de aporte industrial y académico de algu- nos proyectos que nacieron a la luz proceso. Palabras clave: proyecto integrador; aprendizaje basado en proyectos; aprendizaje basado en problemas https://doi.org/10.26507/paper.3132 El proyecto articulador – Una estrategia de enseñanza para la facultad de mecatrónica en la ETITC 2 Abstract One of the activities with the greatest impact for a student in their process of understanding engi- neering is the possibility of putting into context what is presented in the classroom, applying all the fundamentals of science such as mathematics, physics, chemistry, etc., to a real problem that may be familiar, especially in the first semesters. In this sense, all Engineering teaching institutions have courses with a significant number of laboratories and practical activities, even degree projects are usually designed to strengthen this component in the student, in addition to this, in the Faculty of Mechatronics of the ETITC has implemented the Articulator Project activity for several semesters, whose main objectives are the aforementioned and additionally to give the student, from the first semesters, a methodology for solving problems articulating the basic, professional and complemen- tary components of the career. The results have been interesting, managing to solve industry pro- blems with projects raised from the first semesters and developed throughout the entire engineering career. The article presents the methodology developed for the development of this proposal and some of the results that have been of industrial and academic contribution of some projects that were born in the process. Keywords: Integrating project-based learning; project-based learning; problem-based learning 1. Introducción El presente documento presenta la metodología y resultados de un elemento importante en la for- mación de los estudiantes de la Facultad de Mecatrónica de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Centra (ETITC) llamado Proyecto Articulador. El concepto de este tipo de proyectos no es reciente y es común encontrarlo en distintas facultades o instituciones con la denominación de proyecto integrador (Velázquez, et al., 2016) (de la Peña, et al., 2012) (Jaimes, 2010), ha sido tan amplia- mente implementado el concepto que es posible encontrar casos de éxito en otras áreas como las de ciencias exactas o incluso humanísticas (Ferrat, et al., 2016) (RAMIREZ, 2007). El Proyecto Articulador se ha venido realizando constantemente hace ya varios años con excelentes resultados, esta actividad es desarrollada como proyecto final de semestre articulando varias asig- naturas de algunos semestres. El Proyecto Articulador es un elemento importante en la ETITC y específicamente en los proyectos curriculares de la Facultad de Mecatrónica debido que permite a los estudiantes aprender y a los profesores enseñar en la práctica (Fong Silva, et al., 2016) (He- rrada, et al., 2017) (Jaimes, 2010) (Moscoso Zamora & Quiñonez Alvarado, 2018) (Parra Villamil & Pinzón Mendieta, 2013) (Rivas & Revelo, 2009), componente fundamental del enfoque pedagó- gico del Proyecto Educativo Institucional (ETITC, 2022), además de ser un elemento motivador y generador de sana competencia entre estudiantes (Jaimes, 2010) (Parra Villamil & Pinzón Men- dieta, 2013) (Rodríguez-Borges, et al., 2020). En el mismo sentido, el proyecto articulador pretende privilegiar la participación activa del estudiante en el proceso de aprendizaje, avanzando a su propio ritmo, incentivando la investigación y la innovación, creando una actitud de autonomía y motivando competencias blandas lo que se espera impacte positivamente en el desempeño compe- tente, componentes esenciales en la formación por competencias (Rodríguez Torres, et al., 2018) https://www.learntechlib.org/p/173698/ El proyecto articulador – Una estrategia de enseñanza para la facultad de mecatrónica en la ETITC 3 (Fragoso Franco, 2016), por estas razones se debe promover esta actividad y revisar atentamente los elementos que puedan afectarla o mejorarla. Figura 1. Presentación de proyectos articuladores 2. Metodología Se basa principalmente en la articulación de los comúnmente realizados proyectos de aula, que se desarrollan uno por cada asignatura, a un único proyecto que involucre las competencias y los temas tratados en las asignaturas correspondientes a cada semestre, ver Tabla 1, bajo los siguientes elementos: • Semestres a aplicar la metodología, se propone que sea desde el tercer al séptimo semestre. En primero y segundo puede ser demasiado prematuro para que lo estudiantes logren pre- sentar soluciones de ingenio propio además de tener asignaturas en estos periodos del componente profesional que son principalmente de introducción y fundamentación, por otra parte a partir del octavo semestre los estudiantes ingresan al ciclo de ingeniería en donde deben iniciar a bosquejar sus trabajos de grado, y el tiempo es escaso debido a condicio- nes laborales, las asignaturas que se articulan por semestre se muestran en la Tabla 1. • Selección de proyecto, con el objetivo de unificar los proyectos algunos docentes de las asignaturas del componente básico y especifico profesional del semestre correspondiente deben llegar a un acuerdo y seleccionar un único proyecto o un abanico de proyectos para que cada estudiante o grupo elija una única opción, sería bueno que se cambie semestral- mente de proyectos con el fin de motivar nuevas propuestas de solución. El o los proyectos propuestos(s) deben ser presentados a los estudiantes en la primera semana de clases y dejar la evidencia en un documento que tenga la descripción general del problema, las condiciones y restricciones de este, así como los resultados esperados en cada una de las evaluaciones parciales (Ver algunos ejemplos en los anexos). • Entregables, de manera general se espera que los estudiantes logren lo siguiente; proponer una solución al problema, presentar un diagrama de bloques o flujo donde se esboce la posible solución, lista de materiales, determinación de tecnologías, métodos a usar, simula- ciones, pruebas, generación de planos, prototipo final, análisis de resultados, conclusiones, documento final, póster, y presentación. El proyecto articulador – Unaestrategia de enseñanza para la facultad de mecatrónica en la ETITC 4 • Evaluación parcial, es pertinente que se evalué en cada corte los avances con el fin de estimular el trabajo continuo, cada profesor puede ir evaluando lo pertinente a su área con un rigor que dependerá de su asignatura, lo ideal es que para el primero se tenga definido una posible solución, con materiales, métodos y tecnologías dadas y para el segundo corte ya se hubiese realizado pruebas de la solución propuesta. • Evaluación final, con el fin de motivar una presentación adecuada de los resultados y lo desarrollado se espera que los estudiantes realicen una muestra final añadiendo ciertos elementos como; póster y documento final, en donde se evidencie la metodología, se ana- licen los resultados y se concluya adecuadamente. Se propone que la evaluación final sea conjunta es decir que se obtenga una única nota por los profesores específicos del semestre. Es importante que además de lo anterior se evalué el dominio del tema, estética del proto- tipo final y por supuesto funcionamiento. Semestre III Semestre IV Semestre V Semestre VI Semestre VII Electrónica Analó- gica Electrónica Digital Electrónica de po- tencia Dinámica de siste- mas Sistemas de control I Circuitos AC Máquinas Eléctricas Microcontroladores Instrumentación in- dustrial Redes de comunica- ción industrial Electiva Técnica I Proyecto Integrador Automatización in- dustrial Proyecto de auto- matización Tabla 1. Asignaturas de componente profesional articulables por semestre 3. Evaluación La evaluación se realizará parcialmente en cada corte del correspondiente semestre, como se de- talla a continuación: • Primer corte, para este periodo se espera que los estudiantes entiendan el problema y bos- quejen una solución sin necesidad de realizar ninguna labor técnica más que estudiar los posibles elementos que componen el proyecto, por lo que como resultado de esta actividad se debe presentar una propuesta de solución en donde debe detallar adecuadamente al menos; materiales a usar, diagrama de bloques del sistema, descripción de funcionamiento de cada subsistema del proyecto, cronograma de actividades, y costos. • Segundo corte, para este periodo se espera que se realice una labor muy técnica basados en lo propuesto el corte anterior, cada uno de los subsistemas que componen el proyecto debe ser desarrollado y verificado su funcionamiento experimentalmente, se permite el uso de protoboard y váquela universal, el proyecto en general debe estar funcionando, pero el resultado aun no debe ser compacto ni estéticamente terminado. En conclusión, se espera que el problema este resuelto en su parte funcional. • Tercer corte, siendo esta la última entrega los estudiantes deben presentar la solución del problema completamente terminada y funcionando perfectamente, la estética del producto y facilidad de uso para el usuario son también factores importantes de la evaluación, por último el grupo de estudiantes debe realizar una presentación de su proyecto en una feria cerca de las dos últimas semanas del semestre en donde aparte del resultado su Stand debe El proyecto articulador – Una estrategia de enseñanza para la facultad de mecatrónica en la ETITC 5 tener un póster y a cada docente presentar un documento final donde repose todo el desa- rrollo de la solución, cada estudiante debe estar en capacidad de responder preguntas y motivar discusión acerca de lo realizado. Existe un formato de evaluación del proyecto para este corte que debe ser diligenciado por cada docente de las asignaturas articulables. Figura 2. Estudiantes, docentes y representantes de la industria en la presentación final. 4. Entregables Cada proyecto en el proceso de entregar como resultado lo siguiente: • Propuesta de solución, primer corte. • Entrega parcial, segundo corte. • Prototipo funcional, tercer corte. • Trabajo escrito final, tercer corte. • Poster, tercer corte. • Presentación final en la feria, tercer corte. a. Asignaturas no articuladas Se han elegido algunas asignaturas que pueden ser articuladas alrededor de un solo proyecto quedando otras fuera de la propuesta, las no articuladas, pero es necesario recordar que los pro- fesores encargados de cualquier asignatura tiene a su propia decisión de acuerdo a su experiencia con los estudiantes y conocimiento de la asignatura la participación en alguno de los proyectos propuestos o la realización de un proyecto diferente o incluso la no elaboración de proyecto, haciendo una invitación abierta para la presentación de lo realizado por los estudiantes en la feria la cual se espera sea una fiesta alrededor del trabajo y la creatividad que incluya a todos los estudiantes, profesores y administrativos. 5. Resultados Desde la experiencia con este ejercicio se ha logrado con los estudiantes un afianzamiento de ese conocimiento, al plasmar su solución un proyecto físico, aplicando las diferentes disciplinas como mecánica, electrónica, eléctrica y programación; haciendo énfasis en la redacción y normas del respectivo documento. El proyecto articulador – Una estrategia de enseñanza para la facultad de mecatrónica en la ETITC 6 De un tiempo atrás se logró una interacción con la industria haciendo invitaciones para que dueños de empresa estuvieran en la feria, de esta manera se logró interaccionar para que los estudiantes lograrán ayudar a resolver problemas técnicos que ellas presentaban, tales como: • El diseño de una gran bobinadora para recoger cables de grandes espesores el cual este trabajo lo hacían entre 8 y 10 obreros. • Se solucionó el cargue de grandes taladros por medio de electroimanes de potencia ya que estaban afectando la salud de los operarios. • Se diseño una plataforma en 3D con simulación de sismos con LabView aplicando simula- ciones para pronosticar futuros eventos. • Se logro en una fábrica hacer un proceso industrial de identificación y selección de botellas plásticas por códigos de colores. • Se desarrollo una máquina flejadora para figurar hierro en varios calibres y ángulos para el área de la construcción (columnas y flejes). • Desarrollo de una máquina separadora de materiales ferrosos y no-ferrosos de material reciclado En un lapso de 11 años se han desarrollado cerca de 120 proyectos (Vergara, 2020) de los cua- les algunos estudiantes los llevaron como trabajo de grado algunos casos fueron: • Diseño de un computador para arranque de un automóvil Renault 12. • Sistema SCADA y caracterización de un generador de ozono. • Desarrollo de un submarino para recolección de muestras de agua. También, en este tiempo se han obtenido varias representaciones y premios en ciudades como; Quito - Ecuador, México D.F - México, Bucarest - Rumania, Bucaramanga - Colombia, etc. Además de la Participación en ferias y exposiciones e invitaciones hechas por otras universidades e institu- ciones y creación de proyectos interdisciplinarios con otras facultades de la institución. Figura 3. Representantes de las empresas como FESTO, Coasfarma, Progen e instituciones como ACOFI el día de la presentación final. El proyecto articulador – Una estrategia de enseñanza para la facultad de mecatrónica en la ETITC 7 6. Conclusiones • El Proyecto Articulador no solo potencia las habilitades técnicas y analíticas de los estudian- tes de ingeniería mecatrónica de la ETITC sino también las habilidades blandas de los estudiantes, dado que, es importante no solo el desarrollo de un prototipo funcional, sino también en el proceso su resiliencia, manejo de cronogramas, trabajo en equipo, y en el proceso de transferencia de conocimiento con los documentos parciales y presentación, la capacidad de liderazgo, pensamiento crítico y comunicación verbal y escrita. • El proceso ha permitido afianzar alianzas no solo al interior de la ETITC con otras faculta- des, realizandoproyectos conjuntos, sino también con la industria, a la cual se le ha solu- cionado problemas y se han invitado a evaluar y compartir conocimiento. • El proyecto Articulador es un proceso en constante evolución en la ETITC, para lo cual con frecuencia se proponen y modifican las estrategias, por ejemplo, para los años venideros se implementará la estrategia de un proyecto desde los semestres tempranos y el grupo de estudiantes irá aumentando la complejidad de la solución de acuerdo con los conocimientos adquiridos semestre a semestre. 7. 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Sobre los autores • Carlos Felipe Vergara Ramírez: Ingeniero en control, Especialista en Informática y Automática Industrial, Máster en Ingeniería – Automatización Industrial. Profesor asociado. cfvrergarar@itc.edu.co • Álvaro Cortés Prieto: Ingeniero electricista. Profesor asistente. aprieto@itc.edu.co • Henry Alberto Jinete Márquez: Ingeniero electrónico, Máster en Innovación, Máster en Administración de Negocios (MBA), Decano Facultad de Mecatrónica. Profesor titular. ajinete@itc.edu.co. Los puntos de vista expresados en este artículo no reflejan necesariamente la opinión de la Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería. Copyright © 2023 Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería (ACOFI) https://doi.org/10.4067/S0718-50062020000600239 https://doi.org/10.4067/S0718-50062020000600239 https://doi.org/10.4067/S0718-07052020000300181 https://doi.org/10.4067/S0718-07052020000300181 mailto:aprieto@itc.edu.co mailto:ajinete@itc.edu.co
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