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DOI: https://doi.org/10.26507/paper.3089 
 
Enseñanza de la termodinámica en los 
programas de pregrado de ingeniería 
mecatrónica e ingeniería de procesos industriales 
de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central 
- ETITC 
 
 
Ángela Aurora Beltrán Osuna 
 
Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central 
Bogotá, Colombia 
 
 
Resumen 
 
La termodinámica es la ciencia que describe a nivel macroscópico las transformaciones de la ener-
gía, y las relaciones entre el trabajo y el calor. Por ende, esta rama de la física es de gran utilidad 
para cualquier tipo de ingeniería, que esté relacionada con máquinas térmicas o procesos fisico-
químicos, ya que permite evaluar diferentes procesos donde ocurre el intercambio de calor y/o 
trabajo. Así, esta es una asignatura que convencionalmente requiere una gran carga conceptual y 
capacidad de abstracción. En la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central (ETITC) se trabaja 
bajo la consigna de “aprender haciendo por parte del estudiante y enseñar demostrando por parte 
del docente”, buscando que los estudiantes logren integrar rápidamente los conocimientos teóricos 
con la aplicación práctica, para capacitarlos en el contexto actual laboral colombiano. Este trabajo 
expone el trabajo realizado durante la asignatura de Termodinámica, de los programas de Inge-
niería de Procesos Industriales e Ingeniería Mecatrónica de la ETITC. La enseñanza de conceptos 
de termodinámica tales como gas ideal, presión de vapor o refrigeración se desarrollan a través 
de los diferentes módulos didácticos del Laboratorio de Ciencias Fluidotérmicas, que le brindan al 
estudiante una interacción y aplicación directa de las nociones aprendidas en la teoría. Se exponen 
además otras estrategias pedagógicas y didácticas como gamificación y aula invertida, que son 
utilizadas por la docente bajo la bandera del aprendizaje significativo, que le permiten al estu-
diante aplicar los conceptos termodinámicos en su realidad cotidiana, para que logren trascender 
en entornos laborales más complejos y competitivos. 
 
Palabras clave: termodinámica; aprendizaje significativo; escuela tecnológica 
https://doi.org/10.26507/paper.3089
Enseñanza de la termodinámica en los programas de pregrado de ingeniería mecatrónica e ingeniería de procesos industriales 
de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central - ETITC 
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Abstract 
 
Thermodynamics is the science that describes at a macroscopic level the transformations of energy, 
and the relationships between work and heat. Therefore, this branch of physics is very useful for 
any type of engineering, which is related to thermal machines or physicochemical processes, since 
it allows the evaluation of different processes where the exchange of heat and/or work occurs. Thus, 
this is a subject that conventionally requires a great conceptual load and abstraction capacity. At 
the Central Technical Institute Technological School (ETITC) we work under the slogan of "learning 
by doing by the student and teaching by demonstrating by the teacher", seeking that students ma-
nage to quickly integrate theoretical knowledge with practical application, to train them in the cu-
rrent Colombian labor context. This work exposes the work carried out during the Thermodynamics 
subject, of the Industrial Process Engineering and Mechatronic Engineering programs of the ETITC. 
The teaching of thermodynamics concepts such as ideal gas, vapor pressure or refrigeration are 
developed through the different didactic modules of the Laboratory of Fluidothermal Sciences, which 
provide the student with direct interaction and application of the notions learned in the theory. Other 
pedagogical and didactic strategies such as gamification and flipped classroom are also exposed, 
which are used by the teacher under the banner of meaningful learning, which allow the student to 
apply thermodynamic concepts in their daily reality, so that they can transfer thrive in more complex 
and competitive work environments. 
 
Keywords: thermodynamics; significant learning; technological school 
 
 
1. Introducción 
 
El sistema educativo actual es anacrónico, forjado y fraguado por la revolución industrial, hace ya 
más de tres siglos, basado en la producción como lo bien lo explica Sir Ken Robinson en sus 
famosas charlas “¿Las escuelas matan la creatividad?” (Do schools kill creativity?) (2007) y “Cam-
biando los paradigmas educativos” (Changing education paradigms) (2010), con más de 90 mi-
llones y 20 millones de reproducciones, respectivamente. Este británico reconocido a nivel mundial 
como experto en educación, también advierte de otros fenómenos como la inflación académica 
(cada vez se requieren más títulos para ‘asegurar’ un empleo) y que, en muchos casos, la educación 
actual no cumple con las expectativas del ser humano: desarrollar sus talentos y encontrar un lugar 
en el mundo. En la era actual del conocimiento, es importante resaltar el crecimiento exponencial 
del volumen de datos actual en el mundo: para el año 2020 se proyectó una velocidad de gene-
ración de información de 1.7 Mbytes/s por persona (Universidad Veracruzana, 2018), para un 
total de 64,2 Zettabytes de datos creados en el mismo año (United Nations, 2022). Así, ante los 
retos de un mundo globalizado, la indudable influencia de los medios y la inmediatez de la infor-
mación en internet que castra el proceso de aprendizaje, uno de los mayores retos en la educación 
es el desarrollo de nuevas estrategias pedagógicas adaptables al crecimiento tecnológico. Por lo 
tanto, la educación superior debe tener una inalienable función social, que genere un nuevo para-
digma de la educación a través de una comunicación oportuna y permanente para la creación, 
difusión y aplicación del conocimiento de forma óptima. Esta esencia se debe evidenciar en el buen 
profesor quien, como auténtico vehículo de transformación, debe buscar el buen engranaje de los 
diferentes actores sociales para el bien de nuestro país. Para ello, es fundamental su compromiso 
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en la comprensión y completa asimilación de sus funciones misionales (investigación, docencia y 
extensión) en la educación superior. Wilhem Von Humboldt, fundador de la Universidad de Berlín, 
con egresados tan notables como Hegel, Schopenhauer, Marx o Einstein, ha podido prevalecer 
hasta nuestros tiempos debido al adecuado balance entre investigación y enseñanza tan defendido 
por su fundador. Ya que la educación no es sólo lo que pasa en el ámbito de la clase, hay que 
tocar sociedad. Porque lo importante en esta era no es saber, sino saber aprender y, por ende, 
saber enseñar. En muchos casos se sigue enseñando a los estudiantes escuchando a un profesor 
en la consabida cátedra magistral, usando sesiones monótonas en las que muchos fueron formados, 
y de las que cuesta distanciarse. Pero para muchos otros está también el deseo de actualización 
continuo, que los impulsa a desaprender y volver aprehender y asumir su nuevo rol, no como 
informador, sino como un guía o acompañante. Un rol que debe estar en evolución constantemente, 
más aún, teniendo en cuenta el vertiginoso desarrollo de la tecnología actual, y sus implicaciones 
en nuestros futuros. En la Cumbre ASG+GSV 2023 (Summit Arizona State University + Global 
Silicon Valley) el actual cuarto hombre más rico del mundo (Bloomberg, 2023) Bill Gates sorprendió 
al mundo con su frase “The AIs will get to that ability, to be as good a tutor as any human ever 
could” (La inteligencia artificial alcanzará esa habilidad, de ser tan buen tutor como cualquier ser 
humano pudiera serlo, Bill Gates’ Blog, 2023), y prediciendo como nuevas tecnologías como 
ChatGPT bot – en el cual su compañía ha realizado grandes aportes – superarán en 18 meses el 
desempeño de cualquier docente en la enseñanza de lectura yescritura, y después en matemáticas 
y otras áreas. Los titulares en los medios no se hicieron esperar: “IA y Chat GPT: cómo cambiará 
el mundo laboral y qué trabajos están en peligro de extinción” (El Clarín, 18 de marzo 2023) ó 
“Bill Gates pone fecha a la desaparición de los profesores” (La Vanguardia, 28 abril). Sin embargo, 
bajo otra mirada, se habla que “la docencia es vocación” y del “arte de enseñar”, y dado que 
nuestro conocimiento es limitado, y siempre existirá otra persona que conozca más que nosotros 
mismos acerca de un tema específico, sería insensato predecir la extinción del interés natural del 
ser humano por interactuar con sus iguales, para enseñar y aprender, imitando y compartiendo. 
Este artículo presenta el modelo educativo de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central, y las 
estrategias pedagógicas y didácticas que se están aplicando en la enseñanza de la asignatura de 
Termodinámica (3 créditos), en los ciclos de formación de Tecnología en Producción Industrial (VII 
semestre de la carrera profesional de Ingeniería en Procesos Industriales) y a nivel profesional 
universitario de Ingeniería Mecatrónica (VIII semestre). 
 
 
2. Modelo educativo de la ETITC 
 
La Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central (ETITC) es una institución de educación superior de 
orden nacional adscrita al Ministerio de Educación, que cuenta actualmente con cerca de tres mil 
(3000) estudiantes y 280 profesores. La ETITC es la única Escuela Tecnológica pública en el país, 
y propende por la formación de ingenieros por ciclos con altas cualidades para el desarrollo de la 
industria nacional, incluyendo diferentes programas, que son: Ingeniería de Procesos Industriales, 
Ingeniería Mecánica, Ingeniería Mecatrónica, Ingeniería Electromecánica e Ingeniería de Sistemas. 
El modelo educativo actual de la ETITC (ver Figura 1) trabaja por una formación integral del estu-
diante, y está basado en tres componentes. El primero es el modelo curricular, orientado a compe-
tencias y resultados de aprendizaje, que le permitan al egresado tener un perfil profesional con 
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fundamentación técnica y científica, y alcanzar la autonomía intelectual y la innovación, sin desco-
nocer la importancia de su formación humanística, espiritual y emocional. El segundo componente 
es el modelo didáctico, que interrelaciona tres partes: i) los medios, con ambientes de aprendizaje 
físicos (talleres y laboratorios de tipo industrial) y/o virtuales (Plataforma Moodle), que le permiten 
integrar el conocimiento aprendido dentro del contexto real laboral colombiano; ii) los momentos, 
con titulaciones por ciclos articulados, secuenciales y complementarios (propedéuticos) que son los 
niveles de Técnica Profesional, Tecnología y Profesional Universitario en Ingeniería; y iii) los modos, 
con la consigna de “aprender haciendo por parte del estudiante y enseñar demostrando por parte 
del docente”, que incluye la interacción en el aula, al igual que el trabajo en laboratorios y talleres, 
o visitas industriales. Finalmente, el tercer componente del modelo educativo de la ETITC es el 
modelo pedagógico, desde una perspectiva constructivista y sociocrítica, donde se dejan de lado 
los modelos de aprendizaje centrados en el docente, para lograr la participación “activa” del 
estudiante. En dicho modelo es fundamental además el aspecto social, basado en una educación 
inclusiva, teniendo en cuenta la realidad de los estudiantes de la escuela que son en su mayoría 
trabajadores que estudian; al igual que el aspecto antropológico, con un enfoque holístico, donde 
se entiende al estudiante como un ser humano en desarrollo constante, con un actuar intelectual y 
afectivo, consciente de su proceso de aprendizaje. 
 
 
Figura 1: Modelo Educativo Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central (ETITC, 2022). 
 
Así, en los modelos de aprendizaje centrados en el estudiante, como es el modelo constructivista, 
el estudiante tiene la responsabilidad de cambiar su rol, y no ser más un receptor pasivo. Bajo el 
enfoque del aprendizaje significativo, el estudiante se convierte en el actor y creador de su propio 
conocimiento, desarrollando y potenciando sus capacidades de pensamiento divergente e inteli-
gencia colaborativa. Con estos nuevos modelos se espera que el estudiante se autorregule y auto-
gestione, a la vez que desarrolla habilidades reflexivas, estimulando un conocimiento profundo y 
duradero. Así, el profesor debe ser un facilitador del conocimiento, brindándole nuevas estrategias 
pedagógicas y didácticas que le ayuden al estudiante a ser asertivo, creativo, innovador y crítico. 
No conducirlo a dominar el mundo, sino ayudarlo a liderar su propio mundo intelectual. Una edu-
cación que sea intuitiva y dinámica, motivo de autorrealización. Para esto, el rol del docente es 
vital para el desarrollo del Proyecto Educativo de la Escuela Tecnológica, como se muestra a conti-
nuación. 
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3. Estrategias para la educación de la Termodinámica en la ETITC 
 
Se presentan a continuación algunas estrategias pedagógicas y didácticas que se están aplicando 
en la enseñanza de la asignatura de Termodinámica (3 créditos), en los ciclos de formación de 
Tecnología en Producción Industrial (VII semestre de la carrera profesional de Ingeniería en Procesos 
Industriales) y a nivel profesional universitario de Ingeniería Mecatrónica (VIII semestre) en la ETITC. 
Las estrategias de aprendizaje que se presentan a continuación se reconocen como metodologías 
activas del aprendizaje del siglo XXI, que permiten el desarrollo del pensamiento crítico y profundo, 
al igual que habilidades técnicas y blandas para la sociedad actual. Estas estrategias son reforza-
das por la búsqueda de un pensamiento complejo, a través del uso de herramientas como la Taxo-
nomía de Bloom revisada (Anderson, 2001), que propone una jerarquía en los procesos cognitivos, 
la cual se considera indispensable para el diseño, ejecución y evaluación de las diferentes estrate-
gias: 
 
Aprendizaje basado en pensamiento 
Creada por el profesor Robert Swartz, doctor en Filosofía de la Universidad de Hardward, y actual 
director del Center of Teaching Thinking (CTT), busca el aprendizaje activo mediante un pensa-
miento más eficaz, olvidando los modelos memorísticos. De esta manera se trabajan más profun-
damente habilidades de la mente para un pensamiento crítico y creativo, que pueda aplicarse en 
cualquier ámbito de la vida. Los tres grandes pilares de esta metodología son: i) Destrezas del 
pensamiento: ejercitar un procedimiento reflexivo que permita potenciar una destreza específica; 
ii) Hábitos de la mente: convertir dichos procedimientos en prácticas habituales para un aprendi-
zaje significativo; iii) Metacognición: pensar en cómo pensamos, analizando los procesos mentales 
que utiliza cada ser para su toma de decisiones y acciones. 
 
Un ejemplo sencillo de la implementación de esta estrategia en el aula de Termodinámica es me-
diante el uso de organizadores gráficos de pensamiento, por ejemplo: la realización de un mapa 
mental sobre el concepto de entropía. Esta herramienta se propone al final de la asignatura, y la 
instrucción o consigna para el estudiante es que debe integrar en dicho mapa 100 palabras con 
todo el vocabulario visto en la asignatura (20 de ellas en inglés). La consigna incluye que debe 
contener tres tipos de categorías (identificables por tres colores diferentes): conceptos, equipos y 
aplicaciones. El estudiante deberá así utilizar primero procesos cognitivos de orden inferior que le 
permitan recordar y reordenar conceptos previos vistos en los primeros cortes, reafirmandosus 
conocimientos de la 1ra ley de la termodinámica para sistemas cerrados y abiertos (1er-2do corte). 
Pero de igual forma, utilizará procesos de mayor orden al evidenciar la insuficiencia de la 1ra ley 
para determinar la sucesión de un fenómeno, y tendrá que analizar e incorporar conceptos más 
recientes (2do-3er corte, por ejemplo, las implicaciones de la segunda ley de la termodinámica). 
La actividad finaliza en el aula de clase, cuando los mapas mentales son intercambiados entre los 
estudiantes para su evaluación. Así, se fomenta además el uso de procesos cognitivos de orden 
superior, en los cuales el estudiante crea conciencia de su aprendizaje, y es capaz de evaluar y 
justificar su desempeño mediante la complementación con el trabajo de sus pares. Para la evalua-
ción, se provee al estudiante con una rúbrica especializada que le ayuda a argumentar la nota 
asignada al compañero, ejercitando habilidades de defensa y crítica constructiva; al igual que el 
desarrollo de la empatía y la valoración justa del esfuerzo del compañero, para que el propio se 
valorado. 
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Figura 2. Interacción de los estudiantes con los módulos del Laboratorio de Ciencias Fluidotérmicas en la ETITC. 
 
Otro ejemplo del aprendizaje basado en pensamiento propuesto a los estudiantes puede eviden-
ciarse en la realización de prácticas experimentales en el Laboratorio de Ciencias Fluidotérmicas, 
que dispone de hasta 10 módulos educativos para la comprensión de diferentes conceptos, por 
ejemplo: a) Módulo de gases ideales para la comprobación de la ley de Boyle-Mariotte (proceso 
isotérmico) y Ley de gay-Lussac (proceso isocórico), b) Ciclo re refrigeración, c) Presión de vapor 
y, d) Módulo de intercambio de calor (ver Figura 2). Las prácticas de laboratorio se realizaron en 
diferentes momentos. Al inicio, los estudiantes se organizan en grupos pequeños de trabajo y cada 
uno es asignado a un módulo diferente, cuyos fundamentos teóricos básicos ya han sido cubiertos 
previamente en el curso. En cada módulo, se realiza primero una actividad de activación cognitiva, 
donde los estudiantes realizan un reconocimiento de las partes del equipo (que desconocen previa-
mente en su totalidad), identificando el funcionamiento del módulo, y la fenomenología a estudiar. 
Con base en ello, en un segundo momento, los estudiantes se reúnen en grupo y proponen tres 
objetivos que esperan lograr en la práctica, y realizan un diagrama de flujo con el procedimiento 
que a priori deben seguir para alcanzar dichos objetivos. En un tercer momento la profesora indica 
la rotación de los grupos, los cuales deben desplazarse al siguiente módulo, donde encontrarán el 
procedimiento realizado por sus compañeros, el cual deben seguir y corregir a medida que reali-
zan la práctica. En un cuarto momento, la profesora indica nuevamente la rotación de los grupos 
al siguiente módulo, donde encontrarán un procedimiento mejorado, corregido por el grupo ante-
rior, que podría incluir, por ejemplo, la proposición de un nuevo objetivo. El número de momentos 
y de sesiones están definidas por el docente dependiendo del número de estudiantes, el número de 
módulos a trabajar y las horas de clase definidas para la actividad. Así, los estudiantes no siguen 
una guía específica establecida por la docente, sino que desarrollan su propia ruta acorde con sus 
intereses, identificando las limitaciones de los equipos, y trabajando de forma colaborativa; produ-
ciendo documentos tangibles que les sirven posteriormente para el desarrollo común del informe 
de la práctica y/o el estudio de exámenes parciales. Esta técnica permite desarrollar los tres pilares 
del aprendizaje basado en pensamiento, realizando y ejercitando procedimientos para el desarro-
llo de destrezas específicas (inducir, deducir, analizar), al mismo tiempo que les permite evaluar y 
retroalimentar su propia ruta de pensamiento. Dado que la influencia de la música sobre el apren-
dizaje significativo ha sido también tema de estudio (Albornoz, 2009; Llanga Vargas, et al., 2019), 
se buscó evaluar su influencia durante las prácticas, por ejemplo, musicalizándose -solamente- la 
segunda hora de todas las sesiones. Puede resaltarse que, en la encuesta de evaluación de las 
prácticas de laboratorio aplicada a los estudiantes, 12 estudiantes manifestaron que la música 
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(canciones tipo lounge chillout) aportó positiva y significativamente a la actividad, mientras que 
sólo 3 indicaron no haber notado el cambio de ambiente, y ninguno de los 15 encuestados consi-
deró que la musicalización influyera de forma negativa en el desarrollo de la actividad. Finalmente, 
se destaca en el trabajo docente en la ETITC, la oportunidad para el docente de experimentar una 
enseñanza inclusiva con estudiantes de diferentes edades (ver Figura 2) que interactúan con facili-
dad y empatía, fortaleciendo el trabajo colaborativo, la promoción valores y la educación integral. 
 
Cabe mencionar que el aprendizaje basado en pensamiento puede llevarse más allá, a una cultura 
de pensamiento dentro del aula, para lo cual es fundamental la labor del docente en diferentes 
aspectos: i) la preparación del entorno físico, ii) la dedicación del tiempo para el diseño de la 
unidad didáctica, iii) el establecimiento de las estructuras cognitivas a reforzar sobre el estudiante, 
iv) la adquisición y desarrollo de un lenguaje propio que nutra la relación docente-estudiante y, v) 
la creación de un clima emocional y sincero, donde el estudiante opine libremente y pueda desa-
rrollar sus habilidades comunicativas. 
 
Aprendizaje basado en proyectos 
Existe una iniciativa desde la Vicerrectoría Académica, apoyada por las Facultades, para la reali-
zación de proyectos integradores en toda la escuela. Esta estrategia didáctica viene establecida 
en el PEI de la ETITC, y se reconoce como crucial en la evaluación del logro de los resultados de 
aprendizaje de los estudiantes. En los proyectos integradores liderados por decanos y docentes, se 
propone que los estudiantes se organicen en grupos con intereses similares para solucionar una 
problemática real y concreta a la que estén enfrentados; en la cual todas las asignaturas que esté 
cursando el estudiante deben aportar de alguna forma al desarrollo del proyecto. Cada docente 
es autónomo en la asignación de un porcentaje de la asignatura a la evaluación del proyecto 
integrador, dependiendo de su grado de aporte al proyecto, acorde con la relación del tema es-
pecífico y el microcurrículo de la asignatura. Por una parte, los proyectos integradores de los pri-
meros semestres de los ciclos técnicos son convencionalmente revisiones teóricas fruto de las prime-
ras etapas de una investigación, donde se identifica el problema y se proponen soluciones concep-
tuales. Mientras que, a medida que se avanzan en sus ciclos tecnológicos y profesionales, el estu-
diante cuenta con mayores herramientas y conocimientos para ejecutar el proyecto, comprometién-
dose a la solución de problemas reales de empresas bogotanas, o llevándose hasta proyecto de 
tesis, o convertirse en un emprendimiento y/o proyecto de vida para el estudiante. La asignatura 
de Termodinámica ofrece aplicabilidad no solamente a aquellos proyectos relacionados con má-
quinas térmicas o procesos fisicoquímicos, pero también en general a la evaluación de cualquier 
proceso productivo que busque la minimización de costos energéticos y el aumento de las eficien-
cias térmicas. Estos proyectos pretenden dotar al estudiante de habilidades técnicas y blandas que 
le permitan como egresado desarrollar las competencias estratégicas y empresariales parasu inte-
gración en el mercado laboral (Mejía Barragán, et al., 2022). 
 
Aprendizaje basado en juegos 
La gamificación es una estrategia en auge, que de forma comprobada aumenta la motivación del 
estudiante, su rendimiento académico y su autonomía (Carpena Arias, et al., 2022). La gamifica-
ción cambia la conducta social y emocional del estudiante, mediante un sistema de puntos y re-
compensas, que mejoran la disposición para el aprendizaje. Como ejemplo para la asignatura de 
termodinámica se utilizó el portal Nearpod.com (ver Figura 3), mediante el recurso “Time to climb” 
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(ora de escalar) que le permite al docente diseñar varias preguntas de opción múltiple y respuesta 
única o múltiple, con la opción de incluir imágenes (tanto en el enunciado como en las respuestas). 
El docente puede definir también el tiempo máximo permitido al estudiante para responder cada 
pregunta, y la ejecución de musicalización durante la prueba, entre otras opciones. La plataforma 
presenta al estudiante las preguntas en forma de juego, permitiéndole escoger un personaje al 
inicio y definir su nombre de jugador. El software asigna un puntaje a cada respuesta, dependiendo 
de si es o no correcta, y del tiempo gastado por el estudiante para responderla. Al final se obtiene 
un podio con los tres ganadores, cuyo premio asignado previamente por la docente puede ser una 
razón adicional de motivación. Durante la sesión de evaluación de la actividad, los estudiantes 
manifestaron su satisfacción con este tipo de actividades para el reforzamiento de conocimientos 
vistos ala igual que el reforzamiento de su confianza y autoestima. Otras herramientas de gamifi-
cación similares útiles para los docentes (que cuentan con modalidad gratuita al igual que paga) 
incluyen: Quizziz.com, Scratch.mit.edu, o Kahoot.com, entre otras. 
 
 
 
Figura 3: Interacción de los estudiantes con la herramienta de gamificación Time to Climb. 
 
 
 
Figura 4: Interacción con los recursos Draw It y Matching Pairs de Nearpod.com 
 
La plataforma Nearpod.com ofrece además al docente gran variedad de herramientas como: i) la 
opción de crear recursos propios mediante virtualización y animación de diapositivas de Power 
Point, archivos PDF, edición de diaporamas, entre otros; al igual que una amplia base de datos 
donde los docentes comparten y pueden utilizar el material diseñado por sus pares, ii) el uso de 
herramientas interactivas como simulaciones o quices sobre videos (donde el docente define una 
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secuencia de preguntas que se le realizan al estudiante a medida que descubre el material audio-
visual) y, iii) el uso de juegos como “Time to Climb”, pero también otras actividades que pueden o 
no ser contra reloj, como dibujar en línea (Draw it), formar parejas entre elementos (texto y/o 
imagen) para relacionar cualquier concepto (Matching Pairs, Figura 4), o completar el espacio en 
blanco y test de memoria, entre otras actividades. Así, la plataforma Nearpod.com es muy flexible 
ya que permite además la aplicación de gran variedad de herramientas que pueden ser utilizadas 
en el aula virtual o presencial, y ser llevadas a cabo de forma sincrónica o asincrónica, según 
corresponda. 
 
Aprendizaje basado en problemas o casos 
Como se mencionó en el modelo pedagógico, los aspectos epistemológico, social y antropológico 
son fundamentales en la ETIC. Los atributos de este modelo son característicos de los actores de la 
escuela, e incluyen la influencia positiva del profesor sobre sus estudiantes y, por ende, la trascen-
dencia de dicha relación. Esto implica, por ejemplo, el hecho que el estudiante también es traba-
jador, con experiencia y en muchos casos, suficiencia profesional en determinada área. Por lo cual 
es imprescindible que el profesor aprenda de sus estudiantes. Ocasionalmente se presenta la opor-
tunidad de tener un estudiante operario en alguna máquina térmica específica, por ejemplo, la 
operación de una caldera en un proceso metalúrgico. El estudiante trabajador comparte su cono-
cimiento con la clase y, previo diseño de la actividad con el docente, es posible realizar un apren-
dizaje basado en problemas (con tareas auténticas relacionadas con el desempeño en el puesto 
de trabajo) o un aprendizaje basado en casos de estudio (donde el profesor crea un caso basado 
en dicha realidad, limitando las variables de trabajo y especificando los métodos a trabajar). 
 
Aula invertida (flipped classroom) 
Esta modalidad es una de las más conocidas y aplicadas en la actualidad del modelo de educación 
híbrida (B-learning, B: blended), donde se evidencia la utilidad de un aula virtual, invirtiendo el 
desarrollo típico de una clase convencional. Así, en un aula presencial el docente presenta inicial-
mente el material al estudiante, quien se limita sólo a recibir la información. Luego en horario extra 
clase, el estudiante debe realizar las actividades asignadas por el docente, sobre las cuales a 
menudo presenta dudas, pero no cuenta con el apoyo docente, lo que puede ser desmotivador en 
su aprendizaje. En un aula invertida se invierten los tiempos, dedicándose un primer momento en 
casa para el trabajo individual previo, utilizándose procesos cognitivos de orden inferior (recordar 
y comprender); mientras que el trabajo del aula puede aprovecharse mejor - bajo la guía del do-
cente - para la ejercitación de procesos más elevados (aplicar y analizar). Incluso puede dedicarse 
un último momento de trabajo grupal para alcanzar un aprendizaje significativo más profundo y 
duradero (evaluar y crear). El tiempo de estudio individual del estudiante puede potencializarse 
mediante el uso de plataformas educativas robustas. Éstas no deben ser entendidas simplemente 
como archivadores de información, o simples opciones audiovisuales, sino como una extensión del 
propio docente, para que el estudiante pueda sentir su presencia incluso en la virtualidad. En Ter-
modinámica se ha creado todo un ambiente de aprendizaje virtual, con identidad visual propia, 
que motiva al estudiante a ingresar y permanecer en el aula, permitiéndole construir su aprendizaje 
acorde con intereses propios. El aula virtual debe así ayudarle a acceder fácilmente a los conteni-
dos, al igual que apoyarle en la gestión de su proceso cognitivo, de forma natural, autónoma y 
crítica. Estas aulas virtuales deben ser el resultado de un diseño instruccional cuidadoso y metódico 
por parte del docente, quien debe tener en cuenta el modelo pedagógico y la intencionalidad 
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formativa, las competencias y los resultados de aprendizaje, al igual que los tiempos asignados, y 
los criterios de evaluación para cada unidad didáctica, detallados en los microcurrículos. Esta aula 
puede enriquecerse con recursos de estudio y/o evaluación, como los descritos en el apartado de 
gamificación (que pueden igualmente ser utilizados en las aulas presenciales). En el caso presente 
se utilizan además simulaciones de laboratorios virtuales, por ejemplo, LabXchange & PhET (ver 
Figura 5) que, siendo de acceso libre, le permiten al estudiante comprender de forma visual y 
natural, los diferentes fenómenos termodinámicos: desde conceptos sencillos como la presión, hasta 
procesos más avanzados como la comprensión del comportamiento de un gas en un fenómeno de 
comprensión adiabática o isotérmica. 
 
 
 
Figura 5: Simuladores virtuales de Labxchange & PhET para la enseñanza de la Termodinámica. 
 
Finalmente, para que lamodalidad de aula invertida tenga éxito, se debe plantear muy bien la 
ruta didáctica a seguir: Fundamentar-Ejercitar-Aplicar (FEA), o su combinación más apropiada 
(EAF, AFE, etc.) acorde con la asignatura y la unidad temática en particular. Con base en dicha 
ruta, el docente establecerá cuales partes de dicha ruta se realizarán durante el trabajo previo 
(virtual) y cuales durante trabajo en clase (presencial), asignando los tiempos para cada actividad. 
Se debe tener en cuenta que lo óptimo es que existan siempre tres momentos en cada unidad 
temática, representados con tres actividades diferentes. La primera de activación cognitiva (donde 
se diagnostica además los conocimientos previos del estudiante), la segunda una actividad de 
aprendizaje (donde el estudiante ejercita la aplicación de los nuevos conocimientos adquiridos), y 
la última una actividad evaluativa (donde pone a prueba su comprensión del tema). El aula invertida 
le permite al docente y al estudiante un mejor aprovechamiento del tiempo, fomentando el trabajo 
en equipo y la motivación por aprender. 
 
Para finalizar, es evidente que el sistema actual de educación basado en el paradigma mecanicista 
no es apto para una sociedad sustentable del siglo XXI, y que las instituciones de educación superior 
deben dirigir sus esfuerzos en la formación docente bajo un enfoque holístico, centrada en la esen-
cia humana, el desarrollo de habilidades tanto científicas como emocionales, y la creación y refor-
zamiento de valores como la justicia, la honradez y el respeto (Barrientos Gutiérrez, 2018). Ade-
más, la contingencia sanitaria debida al COVID-19 dejó grandes lecciones en el ámbito educativo, 
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y permitió la aceleración de la inclusión de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones 
(TICs) en la educación media y superior. Por lo tanto, el reto de una sociedad pospandemia a nivel 
educativo en Latinoamérica se basa en el desarrollo de nuevos modelos más incluyentes, que defi-
nan y apliquen la virtualidad y/o la educación híbrida (B-learning) como partes esenciales del 
aprendizaje (Periódico UNAL, 2022). Con el crecimiento exponencial de la tecnología, que a su 
vez se vuelve obsoleta rápidamente, las instituciones de educación superior deben evaluar sus 
necesidades, acorde con el perfil del egresado, eligiendo el enfoque curricular y pedagógico más 
relevante que ler permita permanecer actualizadas en las tendencias mundiales (Vásquez, 2016). 
La ETITC se encuentra trabajando en la mejora continua de sus programas, con inversiones en 
adecuación de espacios y tecnologías, y capacitando a sus docentes con diferentes diplomados 
acerca del Uso y Apropiación de las TICs en Educación Superior, al igual que sobre el Desarrollo 
de Espacios de Formación en Modalidad B-Learning. Así, la ETITC ofrece a sus docentes las herra-
mientas para fortalecer y/o actualizar las habilidades digitales requeridas para el siglo XXI, funda-
mentándolos en la comprensión de los ambientes de aprendizaje (presenciales y/o virtuales), y la 
importancia de todas sus dimensiones: cognitiva, pedagógica, comunicativa y tecnológica; y el 
diseño de sus modelos instruccionales, didácticos y comunicativos. Así, el docente tiene más herra-
mientas para ofrecer sus dones al servicio de sus estudiantes, haciendo sociedad. La Escuela Tec-
nológica Instituto Técnico Central: “117 años formando personas creativas y competentes que con-
tribuyen al desarrollo social y económico del país”. 
 
 
4. Conclusiones 
 
Los retos actuales de la educación en esta sociedad del conocimiento deben ser afrontados por 
docentes preparados, que no sólo posean el conocimiento profesional, científico y/o académico 
sobre su asignatura, pero que sean además profesores y maestros, con altas capacidades pedagó-
gicas, tecnológicas y humanas. Un profesor integral, que impacte de forma positiva la vida de sus 
estudiantes, y la sociedad. Para esto, el papel del docente es vital en la realización y cumplimiento 
del Plan Institucional Educativo y la concreción de los esfuerzos de cada institución en sus procesos 
de crecimiento, mejora continua, y acreditación. Se presenta como caso de estudio la asignatura 
de Termodinámica en la ETITC, y la aplicación de diferentes estrategias pedagógicas y didácticas 
en su enseñanza. La Termodinámica es una de las áreas de conocimiento más ricas y complejas 
que todo ingeniero debe estudiar, y cuyo aprendizaje se debe garantizar. La aplicación de las 
estrategias de aprendizaje significativo enunciadas (aprendizaje basado en pensamiento, en pro-
yectos, gamificación, aula invertida, etc.) son muestra de los esfuerzos de la institución y sus do-
centes en la actualización y mejora constante de los procesos educativos. Se debe continuar la 
labor docente con la aplicación de estas y otras estrategias, basadas en un correcto diseño instruc-
cional, acorde con la intencionalidad formativa, las competencias del programa, y los resultados 
de aprendizaje descritos en los microcurrículos. Es apropiado crear herramientas que permitan la 
evaluación de dichas estrategias bajo la mirada del estudiante, para retroalimentar su diseño y 
aplicación en las diferentes unidades temáticas y didácticas, y trascender a otras asignaturas. Es 
importante que dichas herramientas diagnósticas permitan evaluar la mejora en el aprendizaje, 
para realizar un seguimiento cualitativo y/o cuantitativo, y obtener resultados pedagógicos y di-
dácticos que impacten realmente el desempeño de los estudiantes dentro y fuera del aula. 
 
Enseñanza de la termodinámica en los programas de pregrado de ingeniería mecatrónica e ingeniería de procesos industriales 
de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central - ETITC 
12 
5. Referencias 
 
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https://www.uv.mx/infosegura/general/conocimientos_datos/
Enseñanza de la termodinámica en los programas de pregrado de ingeniería mecatrónica e ingeniería de procesos industriales 
de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central - ETITC 
13 
• Vásquez, M. (2016). Propuesta de modelo pedagógico B-Learning para Educación Superior. Revista 
de Educación Andrés Bello, No. 4, pp. 29-53. Consultado el 1 de junio de 2023 en: https://revis-
taeducacion.unab.cl/wp-content/uploads/2017/08/vasquez-propuesta-modelo-pedagogico-blear-
ning.pdf 
 
 
Sobre los autores 
 
• Ángela Aurora Beltrán Osuna, Doctora en Ingeniería Química de la Universidad Na-
cional de Colombia, sede Bogotá. Máster en Ingeniería de Polímeros de la Universidad de 
Akron, OH, Estados Unidos. Docente tiempo completo ETITC. Email: aabel-
trano@etitc.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) 
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mailto:aabeltrano@etitc.edu.co.
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