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Journal of Materials Education Universidad Autónoma del Estado de México: University of North Texas vsm@.uaemex.mx ISSN (Versión impresa): 0738-7989 MÉXICO 2004 M.R. Melloch / J. Lax PROGRAMA DE VERANO DE PASANTÍA DE INVESTIGACIÓN SOBRE NANOTECNOLOGÍA A NIVEL LICENCIATURA: INTRODUCCIÓN INTEGRAL A LA VIDA COMO INVESTIGADOR Journal of Materials Education, año/vol. 26, número 3-4 Universidad Autónoma del Estado de México: University of North Texas Toluca, México pp. 285-290 Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal Universidad Autónoma del Estado de México mailto:vsm@.uaemex.mx http://www.redalyc.org/ Journal of Materials Education Vol. 26 (3-4): 285-290 (2004) PROGRAMA DE VERANO DE PASANTÍA DE INVESTIGACIÓN SOBRE NANOTECNOLOGÍA A NIVEL LICENCIATURA: INTRODUCCIÓN INTEGRAL A LA VIDA COMO INVESTIGADOR M.R. Melloch y J. Lax School of Electrical and Computer Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, U.S.A. RESUMEN Hemos implementado un programa veraniego de pasantía de investigación (SURI), cuyo propósito es dar a los pasantes una idea tan real como sea posible de qué es ser un científico investigador y qué es lo que encontrarán en la escuela superior. Nuestra primera clase SURI, en el verano de 2003, consistió en un grupo diverso de 18 estudiantes de nueve universidades diferentes. Cada alumno se unió a un grupo de proyecto de investigación de disciplinas relacionadas compuesto por profesores y alumnos graduados que han estado trabajando en proyectos de investigación a lo largo del año. Hubo un curso técnico de redacción y presentación coordinado con el proyecto de investigación del alumno. Los SURIs también participan en actividades de desarrollo profesional, cursos cortos y un taller de conducción molecular. La culminación de la investigación del alumno y del curso de redacción y presentación fue una conferencia de un día al final de su programa en el cual todos los SURIs presentaron los resultados de sus investigaciones de verano. INTRODUCCIÓN Nuestro programa veraniego de pasantía de investigación (SURI) es apoyado conjuntamente por dos centros que comenzaron en el otoño de 2002 y que son dirigidos por la Universidad de Purdue: el “Instituto para nanoelectrónica y Computación” apoyado por la NASA y la “Red para la nanotecnología computacional”, apoyada por la NSF. Cada programa tiene un componente educativo y de largo alcance, del cual nuestro programa SURI forma parte. Nuestra primera generación, verano de 2003, consistió en 18 alumnos. Este fue un grupo diverso, con participantes de ingeniería química, ingeniería eléctrica, ingeniería mecánica, física y ciencia de la computación. Estos 18 SURIs vinieron de nueve universidades diferentes; Universidad de A&M Alabama, Universidad Estatal de Morgan, Instituto Nacional de Toulouse, Universidad de Purdue, Universidad Estatal de Norfolk, Universidad de Michigan, Universidad de Texas en El Paso, Universidad de Vanderbilt y la Universidad Estatal de Washington. Los SURIs también representaron diversas culturas, con SURIs de Europa, África, México, el Caribe, Asia y los Estados Unidos. Debido a que 11 de los SURIs eran nuevos en Purdue, y para muchos Purdue podría ser una experiencia Melloch y Lax Journal of Materials Education Vol. 26 (3-4) 286 cultural diferente, era importante hacer que los SURIs interactuaran socialmente desde el principio. Todos los SURIs fueron acomodados en los mismos dormitorios. El primer día tuvieron una actividad para romper el hielo para que los SURIs conocieran un poco de cada uno de ellos. Les mostramos una película cada martes por la tarde en una sala de conferencias con capacidad para utilizar DVD. Cada miércoles reuníamos a los SURIs para compartir la comida en donde muchas veces sosteníamos discusiones sobre cómo iban las cosas, y otras veces discutíamos sobre temas previamente acordados. También tuvimos una comida al aire libre en la casa de un miembro del cuerpo académico. Finalmente, contratamos a varios mentores graduados de la Escuela de Eléctrica e Ingeniería Computacional de Purdue. Estos mentores graduados estaban disponibles para ayudar a los alumnos con el ambiente de Purdue y para organizar actividades sociales extras. El objetivo principal del programa SURI fue simular lo mejor posible lo que es ser un alumno graduado y un científico investigador. Esto permitiría a los SURIs una decisión tan informada como fuera posible sobre si entrar a una escuela de graduados era la dirección correcta para ellos. También quisimos aumentar su educación de no graduados con habilidades que fueran útiles tanto si continuaban con sus estudios como si fueran directamente a la industria al concluir sus estudios de licenciatura. Los SURIs se unieron a un grupo de proyecto de investigación de disciplinas relacionadas compuesto por profesores y alumnos graduados que han estado trabajando en proyectos de investigación a lo largo del año. El programa proveyó a los internos con experiencia en investigación en un ambiente de proyecto. Algunos de los proyectos involucraron a un equipo de SURIs, mientras que algunos otros utilizaron SURIs de forma individual. La lista de proyectos y equipos puede encontrarse en nuestra página web: http://www.inac.purdue.edu/wps/portal/_s.155/1079. Los proyectos de investigación fueron coordinados con un curso técnico de composición y presentación. Los SURIs también participaron en actividades de desarrollo profesional, cursos cortos y un taller de conducción molecular. Más detalles de estos programas se describen a continuación. SEMINARIOS DE DESARROLLO PROFESIONAL Y SEMINARIOS DE INVESTIGACIÓN Ofrecimos cuatro seminarios de desarrollo profesional para los SURIs. El primero fue sobre ética científica, impartido por el Profr. Andrew Hirsch del Departamento de Física de Purdue, en donde él imparte un curso titulado “Ciencia y Sociedad”. El Profr. Hirsch presentó un número de casos de estudio. Como ejemplo de fraude deliberado presentó el reciente caso de Jan Schon de Laboratorios Bell.1 Presentó el caso de Renee Bondlott y rayos-N, para el caso de auto fraude.2 Para los peligros de publicar en los medios de información cuando las revistas especializadas no aceptan el trabajo de uno, presentó el caso de la fusión en frío.3 Presentó el caso del descubrimiento del elemento 118 en los laboratorios Livermore, para el caso de un equipo de trabajo defraudado por un miembro del equipo.4 El Profr. James Eaton, quien estuvo de visita, presentó dos seminarios sobre diseño de proyectos. El Profr. Eaton es un ingeniero diseñador de la Hewlett-Packard que todavía hace consultorías con el grupo de nanotecnología de la mencionada empresa. El Prof. Eaton discutió sobre la secuencia y la inevitable carga de trabajo que ocurre en los últimos días de la secuencia. Comentó también sobre los varios tipos de participantes que pueden encontrarse en un equipo, y en dónde se encuentran en la escala positiva o negativa para el proyecto. Finalmente enfatizó la importancia de “planear el trabajo y apegarse al plan”. Los Profesores Andrew Weiner y Venkataramanan Balakrishnan se reunieron con los SURIs para discutir la decisión y solicitud de entrada a las escuelas de nivel superior. El Programa SURI de nanotecnología: Introducción a la vida como investigador Journal of Materials Education Vol. 26 (3-4) 287 Profr. Weiner es el anterior director y el Profr. Balakrishnan es el actual Director de Admisiones de Nivel Superior para la Escuela de Eléctrica e Ingeniería Computacional de Purdue. Ambos compartieron sus años de experiencia en la evaluación de las solicitudes y discutieron sobre las diferentes características de los candidatos exitosos y los no exitosos. También hablaron sobre las diferentes becas disponiblesy cómo solicitarlas. Se llevó a cabo una sesión de discusión a la hora del almuerzo con varios profesores para hablar sobre lo que hacen los profesores en las universidades de investigación. Se informó a los SURIs sobre los diferentes aspectos del trabajo; enseñar, ser mentores de alumnos graduados, escribir propuestas, desarrollar cursos, trabajar en comités, asistir a revisiones de programa y conferencias profesionales, revisar trabajos y propuestas de investigación, todo esto para demostrar qué ocupación tan emocionante y llena de diversas actividades es la de ser un profesor investigador. Finalmente, se llevó a cabo una reunión a la hora del almuerzo con los SURIs y varios alumnos graduados. El propósito de esta reunión fue la de discutir “¿qué es ser un alumno graduado?”. Pedimos a los graduados que hablaran tanto de los aspectos que les gustaban como aquellos que no les gustaban acerca de ser un alumno graduado. El propósito fue proporcionar tanta información como fuera posible a los SURIs. SEMINARIOS DE COMUNCACIÓN TÉCNICA El trabajo de un alumno investigador graduado y el de un científico investigador incluye no sólo aprender cómo realizar una investigación, sino también cómo diseminar de forma efectiva sus trabajos. Significa pertenecer a una comunidad que tiene sus temas en particular y lugares de comunicación en donde estos hallazgos se comparten utilizando jerga que sus miembros conocen bien. Por lo tanto, se desarrolló un seminario semanal para darle a los SURIs la experiencia física sobre la comunicación técnica para complementar sus trabajos en laboratorio. El seminario se desarrolló principalmente por el especialista en comunicaciones de la Escuela de Eléctrica e Ingeniería Computacional de Purdue. Las sesiones individuales con duración de dos horas del seminario de comunicaciones cubrieron temas relacionados tales como la ética, textos citados y referencias, temas de lenguaje (tales como concisión y uso del registro apropiado, etc.) y habilidades de composición de investigación. La tarea principal fue que los alumnos escribieran reseñas relacionadas con sus áreas de investigación. El objetivo de las reseñas fue ayudar a los alumnos a contextualizar sus temas de investigación y familiarizarse con algunas de las investigaciones fundamentales en sus campos. La selección de textos para reseñar como el documento primario producido durante el semestre puede justificarse desde varios puntos. Aún cuando las reseñas forman parte formal de artículos de investigación en ingeniería,5 muchas veces aparecen en formas abreviadas en las secciones de introducción de dichos artículos, y claro está, como componentes mayores de las tesis de graduados. Los procesos para escribir una reseña muestran a los alumnos varias habilidades de redacción y raciocinio, tales como la escritura de resúmenes, parafraseo, síntesis y generalización de fuentes.6 Un componente crucial de la estructuración de una reseña es la habilidad de encontrar y evaluar la fuente material. Para esta sección del seminario de comunicaciones, el bibliotecario adjunto de ingeniería se reunió con los alumnos para llevar a cabo dos sesiones. La primera sesión fue una discusión en clase sobre la credibilidad de las fuentes de información y estrategias de investigación, incluyendo una introducción a bases de datos relevantes, tales como Compendex e INSPEC. La segunda sesión con el bibliotecario involucró una sesión práctica en el Salón Electrónico de la biblioteca de la Universidad en donde los alumnos buscaron en las bases de datos para identificar Melloch y Lax Journal of Materials Education Vol. 26 (3-4) 288 artículos y ensayos de conferencias con respecto a sus temas. Además de escribir la reseña, los alumnos también aprendieron cómo escribir resúmenes para las presentaciones orales que más tarde darían durante el día de presentación que se realiza al finalizar el programa SURI (véase: http://inac.purdue.edu/wps/ portal/_s.155/1079). La conferencia se llevó a cabo para simular otra actividad profesional común para los alumnos graduados y para los investigadores. Los consejeros de Proyecto de Purdue, mentores graduados de alumnos y varios profesores de sus instituciones asistieron y evaluaron las investigaciones y las habilidades de presentación de los alumnos. Para preparar la conferencia uno de los seminarios de comunicación estuvo enfocado al diseño y presentación de materiales visuales. Los estudiantes prepararon diapositivas en PowerPoint basadas en sus investigaciones, y grabaron en video ensayos de las presentaciones, con retroalimentación detallada, tanto oral como en forma escrita por parte de sus instructores, en los días precedentes a la conferencia. CURSOS CORTOS Y TALLERES Hubo tres cursos cortos para los SURIs. El primero fue nuestro “Campamento de Software de arranque”. Solamente los SURIs que estaban trabajando en proyectos de modelado o programación participaron en dicho campamento. Muchos de los investigadores que escribirían códigos vienen con una preparación que posiblemente no incluye mucha programación. Así que el propósito fue el de enseñar una buena programación y desarrollo de conocimiento sobre códigos, para introducirlos a la computación de alto rendimiento, y para que interactuaran con una supercomputadora. Esta fue una actividad de dos días que consistió en pláticas y laboratorios de programación. El segundo curso corto fue sobre Computación Quantum presentado por el Profr. David Nolte del Departamento de Física de Purdue. El Profr. Nolte es el autor de un libro para público en general, y en el curso abarcó algunos temas que menciona en su libro tales como la computación quantum, criptografía quantum y tele transportación quantum.7 El curso consistió en dos seminarios de dos horas cada uno en diferentes días. Este fue un esfuerzo desafiante, ya que ninguno de los SURIs había llevado algún curso con mecánica cuántica. El tercer curso corto fue sobre conducción molecular. Este curso fue dado en medio día, y consistió en cuatro conferencias: “Resistencia eléctrica: una visión atomística”, por el Prof. Supriyo Datta de Purdue; “Simular Conducción Eléctrica a través de Nano cubos”, presentado por el Dr. Sebastien Goasguen y Magnus Paulsson de Purdue; “La Química de monocapas moleculares” presentado por David Allara de Penn State y “Medición de Conductancia Molecular una revisión de estrategias experimentales” presentado por el Prof. Ron Reifenberger de Purdue. Estas cuatro conferencias fueron grabadas y pueden ser vistas en nuestro sitio en Internet, http://www.inac.purdue.edu/wps/portal/_s.155/1081. Uno de los propósitos del curso en conducción molecular fue el de preparar a los SURIs para un taller de conducción molecular de dos días que se llevaría a cabo los dos días siguientes en Purdue, el 10 y 11 de julio de 2003. El taller reunió a 97 personas de todo el mundo con representantes de laboratorios de la industria, la educación y el gobierno. El taller permitió que los SURIs vieran cómo los científicos de investigación interactúan en reuniones científicas. DISCUSIÓN Para nuestra siguiente clase SURI, en el verano de 2004, recibimos más de 125 solicitudes. Realizamos 26 ofertas y tendremos a 23 alumnos en el programa. Esto es un incremento de cinco en comparación con el verano de 2003. Habrá un porcentaje menor de alumnos de Purdue en el programa del 2004, con cinco de los 23 SURIs para 2004 de Purdue contra siete Programa SURI de nanotecnología: Introducción a la vida como investigador Journal of Materials Education Vol. 26 (3-4) 289 de 18 de 2003. Varias universidades están siendo representadas por primera vez. Sabemos bien que es importante poner cómodos a los SURIs con el medio de Purdue tan pronto como llegan al campus. Creemos que hicimos bien esto en el 2003, perotendremos más actividades sociales en las primeras dos semanas del programa de 2004; por ejemplo, la comida al aire libre en la casa de alguno de los maestros tendrá lugar durante la primera semana. Dos de los SURIs del 2004 fueron SURIs en el 2003. Creemos que estos dos integrantes ayudarán a los nuevos SURIs a adaptarse al Programa y a Purdue. Uno de los mayores retos para el instructor del seminario de comunicaciones y del bibliotecario de ingeniería el año pasado fue trabajar con un grupo tan diverso de alumnos, tanto académica como lingüísticamente. Como se mencionó con anterioridad, los alumnos representan a una variedad de instituciones de nivel licenciatura, y la demografía para este año de SURIs parece será aún más diversa. Además, por lo menos un tercio fueron hablantes no nativos del inglés. Por lo tanto, cualquier noción preconcebida acerca de un grupo estándar de habilidades de composición y conocimientos sobre bibliotecas tiene que ser descartado. Hablando en términos prácticos, la heterogeneidad del grupo significa que se necesita más que una explicación básica del propósito, contenidos y organización de una revisión de textos para la próxima sesión. Además, se les dará a los estudiantes más tiempo en clase para revisar y editar sus escritos con la ayuda de parejas y del instructor. Una encuesta completada por los alumnos al final del programa de 2003 indica que están de acuerdo con que “el curso técnico de composición y presentación fue muy útil” (un puntaje promedio de 4.0 de 5.0). Retroalimentación extra por escrito por parte de los alumnos sugiere que ellos hubieran preferido llevar el curso antes en el programa en lugar de casi al final cuando tuvieron que preparar sus presentaciones. Actuando con esa retroalimentación, la revisión de textos se llevará a cabo a la mitad del programa para así permitir a los alumnos escribir resúmenes de conferencias y preparase para su presentación final. Para lograr ese objetivo, las dos sesiones con el bibliotecario se llevarán a cabo en las dos primeras semanas del programa. ENCUESTA Y CONCLUSIÓN Al final del verano, les pedimos a los SURIs llenaran una encuesta anónima acerca de sus opiniones sobre la calidad y utilidad de cada componente del programa. Los componentes fueron calificados en escala de 1 a 5, donde 1 = totalmente en desacuerdo, 2= en desacuerdo, 3= indeciso, 4= de acuerdo y 5= totalmente de acuerdo. En la Tabla 1 se muestran los resultados de algunos de los temas de la encuesta. Como alumno graduado o científico de investigación, uno se involucra en muchas actividades a parte de la investigación que ocupa bastante tiempo cada semana. Nuestros SURIs fueron colocados en la misma situación con cursos cortos, seminarios, un taller de conducción molecular y actividades de composición y presentación. Tuvieron éxito en este medio e indicaron en la encuesta que estaban felices por haber participado en nuestro programa. Tabla I. Encuesta estudiantil del programa de 2003 Componente Escala El Proyecto de investigación presentó de buena forma lo que involucra la investigación 4.57 Curso de composición técnica y presentación 3.93 Seminario de ética científica 4.00 Seminarios de diseño de objeto /producto 4.79 Curso corto de conducción molecular 3.79 Taller de conducción molecular 3.93 Melloch y Lax Journal of Materials Education Vol. 26 (3-4) 290 Curso corto de Computación quantum 4.00 Seminarios de investigación 4.14 Cantidad suficiente de cursos cortos, seminarios, etc. 4.21 Ayudará a tomar una decisión acerca de la escuela superior 4.64 Planeo asistir a la escuela superior 4.57 Estoy contento de haber participado en este programa 5.00 RECONOCIMIENTOS Los autores quisieran agradecer a Amy Van Epps por la porción sobre investigación bibliotecaria del seminario de comunicación técnica. Quisiéramos agradecer a los miembros del cuerpo académico que supervisaron los proyectos de investigación de los SURIs, a quienes presentaron seminarios o participaron en la presentación de cursos cortos. Nuestro programa SURI está patrocinado por la NASA bajo la beca número NCC 2-1363 y por la NSF con la beca número EEC-0228390. REFERENCIAS 1. Barbara Goss Levi, Physics Today 55 (11), Noviembre, 2002. 2. Alexander Kohn, False Prophets: Fraud and Error in Science and Medicine, Blackwell Publishers (1988). 3. Gary Taubes, Bad Science: The Short Life and Weird Times of Cold Fusion, Random House (1993). 4. Barbara Goss Levi, Physics Today 54 (9), (2001). 5. J. Shaw, System 23 (3), 325 (1995). 6. L.A. Krishnan y S.S. Kathpalia, IEEE Trans. Prof. Commun. 45 (3), 187(2002). 7. David D. Nolte, Mind at Light Speed, The Free Press (2001).
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