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Proyecto educativo del programa INGENIERÍA MECATRÓNICA Contenido 1. CONTEXTUALIZACIÓN ............................................................................................. 4 1.1 Antecedentes Históricos ........................................................................................... 4 1.2 Justificación .............................................................................................................. 6 1.3 Componente Legal ................................................................................................... 7 2. ASPECTOS GENERALES DEL PROGRAMA ............................................................ 8 2.1 Propósito educativo del Programa ............................................................................ 9 2.2 Objetivos del Programa .......................................................................................... 10 2.3 Perfiles ................................................................................................................... 11 2.3.1 Perfil Profesional .............................................................................................. 11 2.3.2 Perfil Ocupacional ............................................................................................ 11 2.4 Prospectiva del programa .................................................................................. 12 3. REFERENTES GENERALES DE LA ESTRUCTURA CURRICULAR ....................... 12 3.1 Referente epistemológico: ...................................................................................... 13 3.2 Referente académico (responde a lo ¿qué? se enseña) ......................................... 15 3.3 Referente pedagógico ........................................................................................... 17 3.4 Referente invest igat ivo ( responde a la pregunta ¿ qué? ¿para qué? ¿cómo Investiga? ..................................................................................................................... 21 4. GESTIÓN ACADÉMICA CURRICULAR ................................................................... 25 4.1 Concepción sobre el currículo y competencias: ...................................................... 25 4.2 Estrategias didácticas para la obtención de los resultados de aprendizaje ............. 25 5 ESTRUCTURA ACADÉMICO ADMINISTRATIVA .................................................... 29 5.1 Asignaturas ............................................................................................................ 29 5.2 Evaluación .............................................................................................................. 29 5.3 Créditos académicos .............................................................................................. 30 5.4 Distribución del trabajo académico ......................................................................... 30 6. UNIDADES DE APOYO ............................................................................................ 39 6.1 Estudiosos ......................................................................................................... 39 6.2 Docentes ................................................................................................................ 41 6.3 Comunidad – Relacionamiento con el sector externo ............................................ 42 6.4 evaluación del impacto ........................................................................................... 43 6.4.1 Objetivo ........................................................................................................... 44 6.4.2 ¿Qué se evalúa en esta prueba? ..................................................................... 44 6.4.3 Estructura de la prueba y temas incluidos ........................................................ 44 6.4.4 Tipos de preguntas .......................................................................................... 45 6.4.5 Proceso de Autoevaluación ............................................................................. 45 7. Cronograma del PEP y su Divulgación ..................................................................... 47 IDENTIFICACIÓN DEL PROGRAMA Nivel Académico Pregrado Nivel de formación Profesional Denominación del programa Ingeniería mecatrónica Periodicidad de admisión Por semestre Código SNIES 109664 Número de resolución RC/ RRC 014252 05 agosto 2020 Título que Otorga Ingeniero Mecatrónico Modalidad Presencial El Programa está Adscrito a Facultad de ingeniería Duración del programa 8 semestres Actualización Febrero 2023 1. CONTEXTUALIZACIÓN 1.1 Antecedentes Históricos El término Mecatrónica fue acuñado en 1969 por el ingeniero japonés Tetsuro Mori, en referencia a los sistemas electrónicos de control de la compañía Yaskawa Electric Corp., a partir de la combinación de las palabras “mecánica” y electrónica1. Hoy en día se reconoce a la mecatrónica como una disciplina integradora, basada en una filosofía de diseño enfocada en los procesos de automatización, diseño, construcción y mantenimiento de sistemas inteligentes. La Ingeniería Mecatrónica es una disciplina que desarrolla y aplica los conocimientos de la ingeniería en las áreas de diseño, desarrollo y mantenimiento de sistemas mecatrónicos y sistemas inteligentes que responden activamente a las necesidades y cambios que requieren los distintos sectores productivos. El Ingeniero Mecatrónico es aquel profesional que “Diseña, investiga, implementa, gestiona e integra sistemas de instrumentación y automatización de máquinas, equipos y procesos. Puede desempeñarse en empresas de ingeniería, servicios, consultoría, procesos industriales, industrias de manufactura; en el sector público y privado o puede trabajar en forma independiente.”, según la Clasificación Nacional de Ocupaciones CNO2. Este documento está relacionado con la Clasificación Internacional Uniforme de Ocupaciones elaborado por la Organización Internacional del Trabajo3, sin embargo, establece una organización más adecuada para Colombia, integrando ocupaciones que no están 1 ASME. Who Owns Mechatronics? Alan S. Brown. 2008 2 SENA. Clasificación Nacional de Ocupaciones (CNO 2018). Pag 167 3 DANE. Clasificación Internacional Uniforme de Ocupaciones Adaptada para Colombia (CIUO – 08 A.C). 2015 contempladas dentro del CIUO, y obedece a la necesidad de desagregación de niveles de cualificación y la actualización constante requerida para la estructura del CNO propuesta, coherente con la dinámica laboral nacional. En la CNO 2018 se clasifica a la ingeniería mecatrónica en el Área de desempeño 2: ciencias naturales, aplicadas y relacionadas, la cual contiene ocupaciones que se caracterizan fundamentalmente por la investigación, el desarrollo, aplicación de las matemáticas, ciencias naturales en ingeniería, arquitectura, urbanismo y afines. Para el caso particular de la ingeniería mecatrónica, la profesión ha sido asociada en dos grupos de ocupación, integrados ambos en el área ocupacional 21, que hace referencia a los profesionales en ciencias naturales y aplicadas: explícitamente en el grupo 2146, que hace referencia a los ingenieros no contemplados en otra parte: “Incluye Ingenieros Agrícolas, Ingenieros de Producción Agroindustrial, Ingenieros de Alimentos, Ingenieros Ambientales, Ingenieros Navales, Ingenieros Mecatrónicos, Ingenieros de Textiles, Ingenieros Pesqueros y otras ocupaciones de ingeniería especializada no clasificados en otra parte”4. También se relaciona la ingeniería mecatrónica en el grupo 2136, que hace referencia a los Ingenieros de Automatización e Instrumentación: “Diseñan, investigan, implementan, gestionan e integran sistemas de instrumentación y automatización de máquinas, equiposy procesos. Están empleados por empresas de ingeniería, servicios, consultoría, procesos industriales, industrias de manufactura; en el sector público y privado o pueden trabajar en forma independiente”. Las funciones asociadas a los ingenieros mecatrónicos, de acuerdo con estos dos grupos en este documento se enuncian: • Elaborar estudios de factibilidad técnica, diseño, operación y funcionamiento de sistemas de instrumentación, automatización y control de procesos, de acuerdo con los requerimientos de la organización. • Formular proyectos en áreas interdisciplinarias relacionadas con la instrumentación, automatización y control de procesos. • Desarrollar asesorías, consultorías, interventorías y auditorias en proyectos de automatización, instrumentación y control de procesos, en negociación de tecnologías siguiendo requerimientos empresariales. • Diseñar, integrar e implementar aplicaciones y tecnologías de instrumentación y automatización, de acuerdo con necesidades del cliente. • Supervisar la instalación, modificación, puesta en marcha y mantenimiento de sistemas de instrumentación y automatización. • Determinar el origen de fallas en sistemas de instrumentación, automatización y control de procesos. • Programar sistemas de supervisión, control y adquisición de datos. • Desarrollar manuales de operación y mantenimiento para sistemas y equipos de instrumentación, automatización y control de procesos. • Supervisar a otros Técnicos que intervienen los sistemas de instrumentación, automatización y control de procesos. • Aplicar normas de salud ocupacional, seguridad industrial y medio ambiente que regulan su actividad laboral y puesto de trabajo. • Proyectar y diseñar productos que integren tecnologías electrónicas, mecánicas e informáticas, con el fin de aumentar el nivel de inteligencia de los productos; planear y dirigir su fabricación La ingeniería mecatrónica hace parte del grupo de las profesiones inspeccionadas por el Consejo Profesional Nacional de Ingeniería – COPNIA a nivel profesional. La Ingeniería Mecatrónica es una carrera que está ganando relevancia en Colombia, toda vez que provee la integración entre varias disciplinas como: mecánica, electrónica, informática, robótica, control, programación y automatización. En respuesta a esto, la UMB ha diseñado este programa en concordancia con el concepto de la formación profesional universitaria, entendida como el ejercicio autónomo de actividades de alto nivel, qué implica el dominio de conocimientos científicos y técnicos, donde se incluye una formación en ciencias básicas que le permitirán al ingeniero revelar su potencial, con una orientación científica y analítica, tendiente a la investigación, para dar respuesta a una amplia y diversa problemática en contexto nacional. 1.2 Justificación La Universidad Manuela Beltrán oferta programas acorde a las necesidades que presenta el medio – región, donde influye tanto como institución de educación como con sus egresados. El programa de Ingeniería mecatrónica se fundamenta en la coyuntura social, política, educativa y económica reflejada en los planes de desarrollo de la región y en la planeación Nacional del país, lo que conlleva a que sea una opción como fortalecimiento a la mejora de las necesidades del entorno. La Ingeniería Mecatrónica se presenta como una alternativa de carácter interdisciplinar, lo que permite abordar problemas desde diferentes perspectivas con el fin de proveer la solución más adecuada en cada caso; esto está orientado a convertir a los profesionales de esta Ingeniería en individuos que promueven y favorecen el encuentro para el dialogo entre diversas disciplinas. El Ingeniero Mecatrónico estará en capacidad de desempeñarse en una gran diversidad de campos desarrollando sistemas tecnológicos por medio de la aplicación de sus conocimientos matemáticos y físicos. Esto sumado a su habilidad para identificar problemas y proveer soluciones óptimas y eficientes, orientadas al diseño y desarrollo de productos que involucran sistemas de control en procesos inteligentes. La propuesta de incluir la Ingeniería Mecatrónica en la oferta académica de la Universidad Manuela Beltrán surge del análisis sobre las brechas existentes en la formación respecto a los sistemas integrados con aplicabilidad industrial. Dicha brecha fue evidenciada a partir del trabajo realizado por el grupo de Investigación de Aplicabilidad Tecnológica, a través de las distintas líneas de investigación que se han desarrollado, a saber: energías y aprovechamiento de recursos, robótica, control y automatización, sistemas inteligentes, desarrollo de software, dispositivos semiconductores, agrónica y aplicabilidad electrónica en salud. El programa de Ingeniería Mecatrónica de la UMB se propone como una solución a los retos que se presentan en el contexto nacional a nivel de transformación de materias primas, industrialización de la producción, tecnificación de procesos agroindustriales, administración de recursos energéticos y apropiación de tecnologías pioneras que apuntan hacia la construcción de territorios inteligentes, interconectados y auto sostenibles. Por otra parte, motiva la creación de este programa la preocupación de algunos sectores relacionados con el déficit, no solo por el número de ingenieros graduados, sino también por la calidad de los egresados5, de acuerdo con lo establecido por Rodrik6 , la carencia de capital humano adecuado, de calidad y suficiente es una de las principales razones asociadas a las limitaciones en el proceso de transformación productiva de un país. El contexto pone en evidencia la urgencia de emprender estrategias orientadas no solo a la generación de nuevos profesionales en el campo de la ingeniería, sino a incrementar la calidad de los programas que se ofrecen, con el propósito de dar respuesta a las necesidades actuales y emergentes del país. Asimismo, es necesario reflexionar acerca del papel de los educadores en este contexto y la manera como se debe promover y motivar el estudio de las ingenierías, generando profesionales de calidad altamente calificados. 1.3 Componente Legal La Ley 51 de 1986 Por la cual se reglamenta el ejercicio de las profesiones de Ingenierías Eléctrica, Mecánica y profesiones afines y se dictan otras disposiciones. El Congreso de Colombia decreta: Artículo 1º Para los efectos de esta Ley, se entiende por ejercicio de las profesiones de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería Mecánica y profesiones afines, todo lo relacionado con la investigación, estudio, planeación, asesoría, ejecución, reparación, construcción, instalación, funcionamiento, mantenimiento y fabricación, referidos a tareas, obras o actividades especificadas en los subgrupos pertinentes de la "Clasificación Nacional de Ocupaciones" adoptadas por el Ministerio de Trabajo y Seguridad Social mediante Resolución 1186 de 1970 y de acuerdo con las denominaciones y clases 023 y 024 de la "Clasificación Internacional Uniforme de Ocupaciones", revisión 1968 de la Oficina Internacional de Trabajo, Ginebra y por tanto la presente reglamentación cubre a las personas contempladas en ellas. Asimismo, la denominación del programa es consecuente con la ley 842 del 9 de octubre de 2003 del Consejo Profesional Nacional de Ingeniería y sus Profesiones Auxiliares (COPNIA) que autorizó el ejercicio de la profesión del Ingeniero Mecatrónico en Colombia. Ley 842, por la cual se modifica la reglamentación del ejercicio de la ingeniería de sus profesiones afines y de sus profesiones auxiliares se adopta el Código de Etica Profesional y se dictan otras disposiciones. ingenio humano, a la utilización e invención sobre la materia. 2. ASPECTOS GENERALES DEL PROGRAMA La Universidad Manuela Beltrán oferta programas acorde a las necesidades que presenta el medio – región, donde influye tanto como instituciónde educación como con sus egresados. El programa de Ingeniería mecatrónica se fundamenta en la coyuntura social, política, educativa y económica reflejada en los planes de desarrollo de la región y en la planeación Nacional del país, lo que conlleva a que sea una opción como fortalecimiento a la mejora de las necesidades del entorno. La Ingeniería Mecatrónica se presenta como una alternativa de carácter interdisciplinar, lo que permite abordar problemas desde diferentes perspectivas con el fin de proveer la solución más adecuada en cada caso; esto está orientado a convertir a los profesionales de esta Ingeniería en individuos que promueven y favorecen el encuentro para el dialogo entre diversas disciplinas. El Ingeniero Mecatrónico estará en capacidad de desempeñarse en una gran diversidad de campos desarrollando sistemas tecnológicos por medio de la aplicación de sus conocimientos matemáticos y físicos. Esto sumado a su habilidad para identificar problemas y proveer soluciones óptimas y eficientes, orientadas al diseño y desarrollo de productos que involucran sistemas de control en procesos inteligentes. La propuesta de incluir la Ingeniería Mecatrónica en la oferta académica de la Universidad Manuela Beltrán surge del análisis sobre las brechas existentes en la formación respecto a los sistemas integrados con aplicabilidad industrial. Dicha brecha fue evidenciada a partir del trabajo realizado por el grupo de Investigación de Aplicabilidad Tecnológica, a través de las distintas líneas de investigación que se han desarrollado, a saber: energías y aprovechamiento de recursos, robótica, control y automatización, sistemas inteligentes, desarrollo de software, dispositivos semiconductores, agrónica y aplicabilidad electrónica en salud. El programa de Ingeniería Mecatrónica de la UMB se propone como una solución a los retos que se presentan en el contexto nacional a nivel de transformación de materias primas, industrialización de la producción, tecnificación de procesos agroindustriales, administración de recursos energéticos y apropiación de tecnologías pioneras que apuntan hacia la construcción de territorios inteligentes, interconectados y auto sostenibles. Por otra parte, motiva la creación de este programa la preocupación de algunos sectores relacionados con el déficit, no solo por el número de ingenieros graduados, sino también por la calidad de los egresados7, de acuerdo con lo establecido por Rodrik8 , la carencia de capital humano adecuado, de calidad y suficiente es una de las principales razones asociadas a las limitaciones en el proceso de transformación productiva de un país. El contexto pone en evidencia la urgencia de emprender estrategias orientadas no solo a la generación de nuevos profesionales en el campo de la ingeniería, sino a incrementar la calidad de los programas que se ofrecen, con el propósito de dar respuesta a las necesidades actuales y emergentes del país. Asimismo, es necesario reflexionar acerca del papel de los educadores en este contexto y la manera como se debe promover y motivar el estudio de las ingenierías, generando profesionales de calidad altamente calificados. 2.1 Propósito educativo del Programa El Programa de Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Manuela Beltrán, está orientado a la formación de profesionales integrales que puedan articular sus conocimientos técnicos y el saber científico, en áreas del diseño mecatrónico, la automatización y el control, a través de competencias para el modelamiento, diseño y construcción de sistemas inteligentes y autónomos que incluyan funciones hibridas entre la mecánica y la electrónica, siempre con el propósito de generar soluciones efectivas e innovadoras que permitan el desarrollo sostenible de la industria en diferentes sectores económicos del país. El ingeniero mecatrónico de la UMB trabajará desde su disciplina en los procesos de trasformación tecnológica que se desarrolla actualmente en el país, con el objetivo de reducir las brechas de pobreza e incrementar el desarrollo, lo que, a su vez, conduzca al surgimiento de una sociedad más igualitaria y con mayor calidad de vida. Por otra parte, es necesario aclarar que los procesos de innovación no solamente están relacionados con variables económicas, sino que también involucran la esperanza de vida de las personas, soluciones ambientales, de salud y de carácter social. Es por esto por lo que resulta importante considerar el rol que desempeña cada ciudadano y la manera como la tecnología y el desarrollo tecnológico contribuyen al ejercicio de sus derechos y deberes. En virtud de esto, lo que busca el programa de Ingeniería Mecatrónica de la UMB, es generar ciudadanos que cambien voluntariamente su rol de consumidores pasivos de tecnología y se conviertan en generadores de conocimiento y proveedores de soluciones, ejerciendo actitudes investigativas de manera responsable y con todo el rigor que exige el desarrollo científico y tecnológico, al tiempo que se convierten en sujetos transformadores de su entorno, promoviendo la cultura científica que promueva el desarrollo económico, social y ambiental. Como se ha descrito previamente, en el escenario actual el desarrollo de los países demanda profesionales idóneos que contribuyan a la implementación de nuevas tecnologías en los procesos productivos, que permitan garantizar el logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) formulados en el 2015. Desde las diversas ramas de la ingeniería se cuenta con un conjunto de saberes que permiten aportar al crecimiento de la economía de los países en el actual entorno de Industria 4.0, priorizando el uso eficiente de los recursos, el cuidado del medio ambiente y el bienestar de la sociedad. Considerando que en los últimos años el desarrollo técnico, tecnológico y científico se ha venido dando a una mayor velocidad de la mano de las tecnologías de la información, se ha hecho necesario que los profesionales de ingeniería desarrollen competencias multidisciplinares para integrar diferentes áreas de conocimiento. La ingeniería mecatrónica ha tenido un crecimiento significativo tanto a nivel nacional como internacional, debido a que permite formar profesionales con una visión más amplia sobre los desafíos actuales de las industrias más relevantes en cada país. Dentro de dicho escenario y teniendo en cuenta los retos que se ha planteado Colombia desde su ingreso como miembro de la OCDE, la Universidad Manuela Beltrán ha estudiado los programas de ingeniería mecatrónica que se imparten en las universidades más reconocidas a nivel mundial, para identificar fortalezas y enfoques que puedan contribuir a la formación integral de nuestros profesionales. De igual forma se ha asumido el reto de brindar al país profesionales capaces de entender las dinámicas del sector productivo y contribuir a su continuo crecimiento. De acuerdo con los retos del país a los cuales puede contribuir la ingeniería mecatrónica y considerando los fines misionales y la experiencia en formación profesional de la Universidad Manuela Beltrán, a continuación, se exponen los principales factores distintivos que propician la formación de profesionales idóneos para aportar al desarrollo del país en la implementación de la Industria 4.0: • Priorización de la modalidad teórico-práctica de las asignaturas disciplinares, haciendo uso de la infraestructura de laboratorios con los que cuenta la universidad y que permiten al estudiante interactuar con los dispositivos de medición, comunicación, automatización, control o mecanizado, con los cuales se va a enfrentar en el entorno laboral de las industrias colombianas. • Más de 300 convenios con empresas a nivel nacional para la realización de prácticas empresariales de un semestre y consultorías con el fin de aportar a la solución de problemas reales de la disciplina. • Se incorporan 7 niveles de inglés como segundoidioma para promover el bilingüismo de nuestros egresados. • Formación investigativa desde los primeros semestres (8 asignaturas) con el acompañamiento de docentes con formación posgradual y experiencia en la generación de nuevo conocimiento en los grupos de investigación de la Universidad, los cuales cuentan con una trayectoria de más de 20 años y están en categoría A (Aplicabilidad tecnológica), de acuerdo con la más reciente convocatoria de medición de grupos de Colciencias. • Oportunidades de participación en proyectos interdisciplinarios entre las diferentes facultades de la Universidad, con el propósito de aportar al desarrollo social, ambiental y económico tanto de la ciudad como del país, en el marco de los Objetivos de Desarrollo Sostenible. • El programa en Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Manuela Beltrán es pionero en la incorporación del diseño mecatrónico como una de sus tres áreas de formación, junto con automatización y control. El área de diseño mecatrónico beneficiará la innovación e investigación de dispositivos y software que respondan a las necesidades particulares de las industrias en Colombia, para facilitar la transferencia tecnológica desde países desarrollados y la generación de nuevo conocimiento que propenda por la obtención de patentes de invención, modelos de utilidad, plantas piloto y prototipos industriales. 2.2 Objetivos del Programa Apropiar y aplicar el estudio de la física y de las matemáticas aplicadas a los sistemas eléctricos y mecánicos, para proyectar, diseñar, instalar y mantener, sistemas mecatrónicos analógicos y digitales, a través de una formación integral en las áreas de mecánica, control y automatización. Así mismo, la administración y la gestión de proyectos pertinentes a estas áreas, mediante el aprovechamiento de los recursos naturales en el marco de la responsabilidad social, la ética y el respeto al medio ambiente. • Objetivos específicos El programa de Ingeniería Mecatrónica formará ingenieros con altas competencias para: • Desarrollar el aprendizaje autónomo, la comunicación efectiva local y global, la iniciativa y la capacidad para solucionar problemas de ingeniería con sentido ético, integridad y autoestima. • Hacer uso de las herramientas básicas de investigación y comprender, analizar y dar solución a problemas de la sociedad con ayuda de las tecnologías electrónicas. • Aplicar ciencias básicas para diseñar, desarrollar y utilizar dispositivos y sistemas mecatrónicos, con el fin de fomentar la investigación y la innovación de tecnologías que contribuyan al mejoramiento de la calidad de vida de las personas. • Apropiar en forma rápida información actualizada sobre las tendencias en tecnología e innovación y sus potencialidades futuras. • Apropiar en forma rápida información actualizada sobre las tendencias en automatización y robótica y sus potencialidades futuras. • Crear y administrar empresas, gestionar y comercializar productos o servicios tecnológicos, evaluar, negociar y contratar proyectos. 2.3 Perfiles 2.3.1 Perfil Profesional Al integrar las competencias disciplinares y las generales que contemplan competencias básicas, competencias socio–humanísticas y competencias investigativas en el marco de una formación Manuelista integral, es posible enunciar de forma conjunta las cualidades del profesional en Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Manuela Beltrán. Debido a lo anterior, el perfil profesional es: El ingeniero mecatrónico de la Universidad Manuela Beltrán es un profesional íntegro e innovador con formación de alta calidad fundamentada en las ciencias básicas, la ingeniería aplicada y la investigación, siendo capaz de reconocer, modelar, diseñar, aplicar o construir dispositivos y sistemas mecatrónicos eficientes a partir de elementos de control de procesos, la automatización y el diseño mecatrónico, soportado en herramientas tecnológicas de hardware y software que permitan generar soluciones para la comunidad, las organizaciones y la industria. De igual manera, está en capacidad de integrar las áreas de formación para liderar equipos interdisciplinares con el propósito de generar sistemas de tecnología sostenible, confiable y vanguardista, soportado en la aplicabilidad de la ciencia y la tecnología. 2.3.2 Perfil Ocupacional El proceso de formación realizado en las aulas y laboratorios de la UMB para otorgar un título en “Ingeniería Mecatrónica”, se debe ver correctamente reflejado en el área profesional en entornos productivos. Debido a lo anterior: “El Ingeniero Mecatrónico Manuelista es un sujeto integral y capaz de analizar su entorno, con habilidades creativas, comunicativas, de pensamiento crítico y afectivas, que le permitan proveer soluciones tecnológicas innovadoras a problemas en contextos diversos, además de generar nuevo conocimiento a partir de la investigación y el desarrollo de nuevos productos tecnológicos. En virtud de esto tendrá la capacidad de desempeñarse como: Ingeniero de desarrollo tecnológico, auditor, gerente de proyectos de tecnología e innovación, consultor, ingeniero de automatización, ingeniero de soporte y mantenimiento en la industria, desarrollador de sistemas inteligentes aplicados. De igual manera estará en capacidad de formar parte de grupos de investigación en áreas del control de procesos, la automatización y el diseño mecatrónico siempre con el objetivo de mejorar la calidad de vida de las personas. 2.4 Prospectiva del programa La carrera de ingeniería mecatrónica tiene un gran potencial de desarrollo en el contexto actual, donde la innovación tecnológica y la transición energética son temas prioritarios a nivel mundial. Los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) son una guía importante para las acciones que se deben tomar en este sentido. La industria 4.0 y la inteligencia artificial son dos áreas que están transformando la forma en que se producen bienes y servicios, y la mecatrónica es una disciplina clave para el desarrollo de estas tecnologías. Además, el internet de las cosas está conectando cada vez más objetos y dispositivos, lo que abre nuevas posibilidades para la automatización y el control. En el contexto de la transición energética, la mecatrónica también tiene un papel importante, ya que puede contribuir al diseño y desarrollo de tecnologías más eficientes y sostenibles en términos energéticos. En Colombia, donde la generación de energía renovable todavía tiene un gran potencial de crecimiento, la formación de ingenieros mecatrónicos con conocimientos en este campo es especialmente importante. En cuanto a las necesidades nacionales, la robótica, el control, la automatización y el diseño mecatrónico son áreas en las que se requiere un mayor número de profesionales capacitados. Esto se debe a la demanda creciente de soluciones tecnológicas en diversos sectores, como la industria, la salud, la agricultura, la minería, entre otros. En la actualidad, la industria en Colombia está experimentando una modernización acelerada, lo que ha generado una creciente demanda de ingenieros mecatrónicos. Estos profesionales se caracterizan por tener una formación interdisciplinaria que les permite abordar problemas complejos que involucran elementos mecánicos, electrónicos y de control. Los ingenieros mecatrónicos son capaces de diseñar, implementar y mantener sistemas mecatrónicos, lo que les permite trabajar en una variedad de campos, como la robótica, la automatización industrial, la instrumentación y el control. Para destacar en este campo, es esencial que los ingenieros mecatrónicos posean habilidades en áreas como la programación, la electrónica, la mecánica y la gestión de proyectos, así como una mentalidad innovadora y orientada a la solución de problemas. 3. REFERENTES GENERALES DE LA ESTRUCTURA CURRICULAR 3.1 Referente epistemológico: El componente epistemológico del programa de ingenieríamecatrónica da cuenta de la forma en que se adquiere, procesa y utiliza el conocimiento en la ingeniería de los procesos industriales. Este componente se basa en la idea de que la los sistemas mecatrónicos en áreas del control, la automatización y el diseño mecatrónico requiere una comprensión profunda del proceso que se está estudiando con el objeto de proponer y mejorar procesos productivos, así como del entorno en el que se lleva a cabo. En este sentido, el componente epistemológico de la de la mecatrónica implica la identificación de las variables relevantes que afectan los procesos industriales y la forma en que estas variables se relacionan entre sí. Para ello, se utiliza una variedad de herramientas técnicas y tecnológicas que, en sinergia con el conocimiento aplicado, contribuyen con el análisis de los problemas de la industria y sus alternativas de solución. El conocimiento adquirido a través del componente epistemológico se utiliza para desarrollar sistemas que pueden monitorear, ajustar y optimizar los procesos industriales de manera más eficiente y precisa que los sistemas manuales. Esto se traduce en una mayor productividad, una reducción de los errores humanos y una mejora de la calidad del producto final. El aprendizaje de las técnicas en control, automatización y diseño implica el uso de técnicas y tecnologías específicas, y por lo tanto, el aprendizaje específico y técnico se vuelve fundamental para poder aplicar y optimizar estas herramientas. En este sentido, la epistemología del aprendizaje se enfoca en tres aspectos clave: 1. Conocimiento teórico: El conocimiento teórico es fundamental en la automatización, ya que permite entender los fundamentos físicos, matemáticos y electrónicos de los procesos y tecnologías implicadas. Esto incluye, por ejemplo, la comprensión de los principios de la electrónica, la programación de PLCs, la cinemática y dinámica de robots, entre otros. 2. Conocimiento práctico: El conocimiento práctico se refiere a la capacidad de aplicar el conocimiento teórico en la resolución de problemas concretos. Esto implica el desarrollo de habilidades prácticas, como la capacidad para configurar y programar sistemas automatizados, realizar mantenimiento y reparaciones, y solucionar problemas técnicos en tiempo real. 3. Actualización constante: La automatización es un campo en constante evolución, por lo que el aprendizaje técnico en este ámbito requiere una actualización constante. Esto incluye la adopción de nuevas tecnologías, la mejora de las habilidades existentes y la capacidad para adaptarse a las demandas cambiantes del mercado. En cuanto a las técnicas y tecnologías utilizadas en el aprendizaje de la automatización, estas pueden incluir la educación formal, la capacitación en el lugar de trabajo, el aprendizaje autodirigido y el uso de simulaciones y entornos de realidad virtual. Las bases científicas y técnicas de la automatización industrial están en constante evolución, gracias a la investigación y el desarrollo en diversas áreas de la ciencia y la tecnología. Algunas de las principales áreas que influyen en la automatización industrial incluyen la electrónica, la informática, la mecánica, la robótica y la inteligencia artificial. En la electrónica, por ejemplo, se desarrollan nuevos sensores y actuadores que permiten medir y controlar variables críticas en los procesos industriales, como la temperatura, la presión y la velocidad. En la informática, se utilizan sistemas de software y hardware, como los PLCs y los sistemas SCADA, para controlar y monitorear procesos industriales en tiempo real. En la mecánica y la robótica, se desarrollan nuevos sistemas de manipulación de materiales y robots, que permiten realizar tareas repetitivas y peligrosas de manera autónoma, mejorando la eficiencia y la seguridad en la producción industrial. Y en la inteligencia artificial, se utilizan técnicas como el aprendizaje automático y el procesamiento del lenguaje natural para mejorar la toma de decisiones y la optimización de procesos en la automatización industrial. En el contexto colombiano, el conocimiento en automatización tiene una gran aplicabilidad, ya que la industria en Colombia se encuentra en constante crecimiento y diversificación. Las industrias que más demandan tecnologías de automatización en Colombia incluyen la industria manufacturera, la industria petroquímica, la industria de alimentos y bebidas, y la industria minera. En particular, la industria manufacturera en Colombia ha experimentado un importante crecimiento en los últimos años, gracias a la implementación de tecnologías de automatización que han mejorado la eficiencia y la productividad en la producción industrial. Además, en Colombia se están desarrollando cada vez más iniciativas para la formación y capacitación en automatización, lo que permite a los trabajadores adquirir las habilidades necesarias para implementar y mantener sistemas automatizados en diferentes sectores de la industria. En conclusión, las bases científicas y técnicas de la automatización industrial, la inteligencia artificial y la robótica se encuentran en constante evolución, y su aplicabilidad en Colombia es cada vez más importante, ya que permite mejorar la eficiencia y la productividad en diferentes sectores de la industria. Además, la formación y capacitación en automatización son fundamentales para asegurar el desarrollo continuo de esta área en el país. El programa de Ingeniería Mecatrónica asume como fundamentos teóricos los siguientes componentes institucionales de formación que se ilustran en el numeral 3.3 (Estructura de los currículos en la UMB) de este documento: • Flexibilización y Gestión Curricular • Niveles de Formación • Componentes de Formación • Áreas de Formación • Asignaturas • Créditos Académicos • Evaluación Formativa Por otra parte, utiliza diferentes escuelas teóricas tanto a nivel de Ingeniería como de estructuración curricular. Para la identificación de perfiles es importante utilizar una metodología adecuada que permita identificar los perfiles del programa de Ingeniería Mecatrónica de forma coherente y con un soporte teórico necesario y suficiente. Para esto, y con la intención de complementar los lineamientos institucionales, se ha seleccionado la metodología propuesta por el Instituto de Investigación y Desarrollo Educacional de la Universidad de Chile en el documento denominado “Construcción de un perfil profesional”9. Se ha optado por esta propuesta metodológica, dado que se soporta en un análisis en cuanto a estado del arte se refiere, realizado por algunas de las principales escuelas en educación superior a nivel mundial. Los documentos a los que se hace referencia son: • Tratado de Roma de la Comunidad Europea (1956) • Declaración de Bolonia de 1999 de la Unión Europea (1999) • Proyecto TUNING • Iniciativa CSUCA (Comisión Superior Universitaria de Centro América) • Memorando de Entendimiento sobre educación de MERCOSUR (1998) • Compromiso de Brasilia • Declaración de Lovaina de 2004, que surgió de la idea de generar un “Espacio Latinoamericano de educación superior A nivel nacional, aún no se ha generado una discusión que permita desarrollar una metodología para definir adecuadamente los perfiles de un programa de educación superior, menos aún, para programas de Ingeniería; por esta razón, se toman como referente los trabajos internacionales que existen al respecto. En la metodología seleccionada se considera que la elaboración de un perfil profesional requiere de diversos elementos. Para fines de la definición del perfil profesional del Ingeniero Mecatrónico Manuelista, se desarrollarán los siguientes aspectos: Dominio de competencias: se identifican las acciones que de forma genérica deben llevar a cabo los profesionales de un programa académico en particular. Según la Universidad de Talca, son “Los desempeños típicosy propios de un profesional sin especialización ulterior, y que pueden legítimamente ser demandados a este por la sociedad”. Competencias: según el proyecto TUNING, “Las competencias representan una combinación de atributos (con respecto al conocimiento y sus aplicaciones, aptitudes, destrezas y responsabilidades) que describen el nivel o grado de suficiencia con que una persona es capaz de desempeñarlos”. Capacidades o subcompetencias: según la metodología utilizada “Las competencias pueden ser descompuestas en subcompetencias o capacidades relacionadas cuya ejecución en conjunto constituye a la misma competencia” 3.2 Referente académico (responde a lo ¿qué? se enseña) Los principios y valores del programa Ingeniería Mecatrónica fomentan la cultura institucional de la Universidad al estar acorde con sus propios lineamientos y políticas de 9 Construcción de un perfil profesional: http://vrdp.utalca.cl/docs/pdf/Construccion_Perfil_Profesional.pdf consultado en noviembre de 2019 formación, puesto que, la Universidad Manuela Beltrán (UMB) se encuentra en la búsqueda de soluciones para los problemas de la sociedad, y por ello trabaja por el beneficio, calidad y excelencia en la formación de sus egresados. En este orden, la Universidad Manuela Beltrán ofrece el programa de Ingeniería mecatrónica con el objetivo de formar profesionales altamente capacitados para diseñar, implementar y mantener sistemas industriales basados en las áreas de formación del control, la automatización y el diseño mecatrónico. Este está dirigida a personas que buscan profundizar sus conocimientos en las áreas anteriormente mencionadas a partir de la política institucional y los principios rectores. Estos principios y valores institucionales definidos en el PEI buscan una formación integral articulada con las funciones de docencia, investigación y extensión (proyección social); la formación en el programa ETAI, articula e integra sistemáticamente la teoría con la práctica tomando como políticas de formación las siguientes: Democratización de la Educación: la UMB como una institución de educación superior con vocación de servicio a la comunidad, y abierta a las oportunidades de formación del hombre, le permite al programa ETAI ofrecer educación para todos, dado que el conocimiento y la ciencia son patrimonio de la humanidad, lo que significa que todos tienen el derecho de acceder a ellos y obtener una formación en tres niveles de desempeño (técnico, tecnológico o profesional), según sus intereses o necesidades de las personas que acceden. Participación de la Comunidad Universitaria: en el programa se promueve la participación de todos sus estamentos (administrativos, docentes, estudiosos, egresados, sector empresarial, etc.) la formulación de políticas, estrategias y planes curriculares y actualización de contenidos en aras del mejoramiento y desarrollo del programa, sin distingos de capacidad económica, religión, raza, ideología o cualquiera otra característica. Flexibilidad: Visto como un aprendizaje abierto y flexible con creatividad: en el programa se facilita al estudioso el aprendizaje desde múltiples escenarios de la dinámica educativa, de manera permanente a través de métodos que permitan el acceso al conocimiento de manera flexible, autorregulada y estimulante. Dinamicidad: El programa propedéutico genera un proceso pedagógico dinámico centrado en el estudioso, partiendo de los saberes previos y fomentando un mayor desarrollo integral. Se impulsa un sistema educativo que asimila y propicia el cambio, a través del fortalecimiento de operaciones de análisis, de la búsqueda de un pensamiento sistémico global, del desarrollo de habilidades y competencias para trabajar colaborativamente y con mejor creatividad. Criticismo: La formación en la especialización impulsa una adopción crítica de conocimientos acorde las competencias y necesidades actuales y futuras de la práctica laboral en el área de conocimiento. Por lo que se propende por una formación integral de sus estudiosos, en el cual se enriquezca el proceso de socialización y se contribuya al desarrollo moral con un espíritu de pensamiento crítico. Pertinencia: El currículo del programa propedéutico se caracteriza por surgir del dialogo académico entre estudiosos, docentes, egresados, directivos, empresarios y personal de apoyo para promover la pertinencia y la articulación del programa de formación con el entorno en el cual se mueve. En esta construcción se busca permear las transformaciones sociales, culturales, políticas, científicas y tecnológicas que configuran el campo del saber administrativo y los ámbitos de desempeño por cada nivel de formación. Esto para asegurar una propuesta caracterizada por ser actual y coherente con el medio empresarial. Globalización: El programa fomenta en sus estudiosos y egresados una positiva inserción en el mundo globalizado -en aspectos sociales, culturales y económicos-, pero que a la vez tengan la capacidad para actuar de acuerdo con las necesidades locales, lo anterior la recibir una formación integral y situada a casos empresariales globales y locales. Formación de los estudiosos: El punto de partida es el diseño curricular, puesto que refleja la intencionalidad educativa y la relación de la institución con el contexto local, nacional o global, es un medio de construcción y distribución del conocimiento, constituido por contenidos temáticos, competencias disciplinares, cognitivas y socioafectivas; actividades y criterios de desempeño. Todo ello coherente con la perspectiva socio constructivista y de aprendizaje situado que se fundamenta desde un enfoque curricular práctico. Los componentes fundamentales del currículo representan los procesos que desarrolla el estudioso y las situaciones problemáticas que se plantean desde el contexto, alrededor de las cuales se aproxima, construye conocimiento y logra las competencias. El programa especialización tecnológica en automatización industrial, adscrito a la UMB Virtual, asume la formación por competencias, incorporadas en los planes de cada curso académico, como criterio de calidad y pertinencia de los contenidos y de las actividades de aprendizaje y evaluación. Dentro de cada currículo se destaca la siguiente formación por competencias: Cognitiva: es aquellas que fomenta la capacidad de aprender, analizar, crear, diseñar etc., frente a todos los conocimientos que nos aporta permanentemente la realidad. Comunicativa: se refiere a la capacidad que tiene cualquier hablante de una lengua para emitir y decodificar mensajes, comprender y ser comprendido, establecer relaciones sociales a través de la articulación de la realidad externa del sujeto, su realidad interna y la realidad social. Investigativa: se desarrolla desde el ser mismo, aunque se fomenta y sistematiza desde los campos educativos en donde el estudioso, a partir de la observación y la aprobación del saber científico, sistematiza y genera nuevos saberes. Psicoafectivo: se desarrolla en el contexto social y se evidencia en la capacidad de las personas, para relacionarse consigo mismo, con otros y con la realidad que lo circunda. 3.3 Referente pedagógico El referente pedagógico de la UMB establece un sistema de relaciones entre los actores que componen el ambiente educativo (docentes, tutores, mentores, estudiosos, medios tecnológicos) y los principios fundadores (educación para todos, productiva, abierta, flexible, innovadora, reflexiva sistemática y crítica) que sustentan el PEI y el modelo educativo orientado desde la filosofía institucional del aprendizaje feliz. Bajo este panorama, la base epistemológica del modelo pedagógico comprende al estudioso como un sujeto capaz de aprender cuando cuenta con factores estimulantes. Estos podrían ser la asociación con saberes y experiencias previas (aprendizaje significativo), la relación entre conocimientoy contexto (aprendizaje situado) y el uso educativo de los recursos y herramientas tecnológicas actuales (conectivismo). En su conjunto, estos fundamentos favorecen la consolidación de un modelo virtual que promueve el desarrollo de competencias como meta de formación. Bajo este panorama, se presentarán a continuación los elementos constitutivos del modelo pedagógico de la UMB Virtual, es decir, los componentes que le caracterizan al ser concebido en un contexto de educación virtual. Aprendizaje feliz: El aprendizaje feliz centra sus acciones en el bienestar, la responsabilidad ciudadana, el respeto por la dignidad humana y la proyección en el contexto social. Al igual, contribuye a la generación de un ambiente académico que procura que todos sus miembros perciban, conozcan, comprendan, apropien y articulen a sus prácticas, las estrategias de acompañamiento y políticas institucionales. La UMB acoge a su estudioso como protagonista de su propio aprendizaje, es decir, motiva el proceso autónomo y autogestionado para permitir suplir las necesidades e intereses que lleven a un verdadero crecimiento personal. De esta forma, si el estudioso asocia su proceso de enseñanza-aprendizaje a estados de bienestar y satisfacción personal, su desarrollo será más efectivo, significativo, gratificante y ligado a su propia realidad, contexto y utilización de sus propios tiempos. Desde una perspectiva científica, los mayores niveles de aprendizaje se logran siempre que exista una motivación intrínseca (sistema de recompensa). Por ello, de acuerdo con Rodríguez (s.f.), la anticipación de recompensas genera aumento en la liberación de dopamina, lo cual se traduce en un aumento de la felicidad y el aprendizaje. Bajo esta perspectiva, un modelo de formación sustentado en el aprendizaje feliz implica entender al estudioso como un actor con características sensoriales activas, que justifican la importancia de diseñar recursos educativos digitales capaces de actuar como estimulantes en el proceso de aprendizaje y de diseñar actividades de aprendizaje sustentadas en estrategias de neuro aprendizaje de mediana y alta utilidad (Rodrígues, s.f), tales como: La auto explicación: donde resulta clave el uso de mapas mentales u organizadores gráficos que faciliten la comprensión global de la información. La práctica Inter nivelada (escalonamiento del aprendizaje): donde se destaca la importancia de construir estrategias de aprendizaje sustentadas en el andamiaje cognitivo. La coevaluación: donde se sustenta la generación de significado en el aprendizaje cuando este es expuesto en relación a un colectivo de pares. La práctica distributiva: la cual sustenta la necesidad de dosificar la información que se pueda presentar a un estudioso, elemento claramente utilizado en el ejercicio de diseño de recursos digitales, diseño curricular y diseño de aulas virtuales. Bajo esta perspectiva, el aprendizaje feliz se convierte en el reto de formación que asume actualmente la Universidad Manuela Beltrán al identificar la importancia de ver en el estudioso un sujeto de emociones, que requiere motivaciones y que construye su propio proceso de aprendizaje a partir de la consecución de estados de bienestar. Formación por competencias: Se parte de una doble e integradora concepción de competencia, por un lado, se comprende como “los elementos que el sujeto puede movilizar para abordar una situación con éxito” (Jonnaert, 2001), y por ende es, “un saber hacer flexible que puede actualizarse en distintos contextos, es decir, como la capacidad de usar los conocimientos en situaciones distintas de aquellas en las que se aprendieron. Implica la comprensión del sentido de cada actividad y sus implicaciones éticas, sociales, económicas y políticas” (MEN, 2006). Enfoque conectivista: Teoría que asume el conocimiento como una realidad cambiante y exterior al individuo. Para su acceso requiere la consolidación de redes que permitan la conexión de información especializada. Asimismo, parte por identificar que dicha información es cambiante, por lo que se debe contar con estrategias que faciliten la continua actualización y difusión de la misma. Dichas estrategias centran su campo de acción en el uso de herramientas web y redes sociales (Siemens, 2004). Enfoque socio-constructivista: Este enfoque plantea que “en los procesos formativos el estudioso desarrolla de forma individual estrategias de aprendizaje y construye progresivamente conocimiento en relación permanente con el contexto, para transformarlo y mejorarlo” (Suárez Ruiz, 2000). Por esta razón, el docente cumple la función de promover ambientes de aprendizaje basados en la reflexión continua, el debate abierto y la exploración de posibilidad de aplicación del conocimiento en el contexto. Este enfoque promueve la consolidación de un currículo que busca impactar la realidad inmediata, por lo que es imprescindible su construcción a partir del análisis del contexto desde la perspectiva de sus necesidades, tendencias y proyecciones. A continuación, se muestra un esquema grafico del mismo: Gráfico 1. Enfoque socio constructivista y aprendizaje situado Fuente: Universidad Manuela Beltrán Desde el enfoque del aprendizaje significativo y situado: Para realizar una primera aproximación al concepto de aprendizaje situado, Vygotsky plantea el entorno socio comunicativo de los sujetos como factor que incide en su desarrollo intelectual y personal, tras tener en cuenta que todo proceso individual de aprendizaje se desarrolla en una mediación social. Sustenta el concepto de zona de desarrollo próximo (Vigotsky, 1988), el cual consiste en la diferencia que hay entre el desarrollo actual y el desarrollo potencial. Desde esta mirada, se hace necesario trascender de la lógica técnica en la que se generan rutinas de enseñanza sin significado, hacia el descubrimiento de ámbitos de aprendizaje y contextos significativos. F. Evaluación: En función del proceso de evaluación, la fundamentación metodológica del modelo virtual establece dos grandes estrategias: por un lado, el diseño e implementación de rúbricas de evaluación y, por otro, la construcción de bancos de preguntas siguiendo el modelo de evaluación de competencias. En primer lugar, la evaluación de las actividades de aprendizaje fundamenta su metodología en el uso de la rúbrica analítica, en la cual se establecen los siguientes elementos: Niveles de desempeño: indicarán qué significa si un estudioso cuenta con un desempeño bajo, básico o alto. Criterios de desempeño: los cuales garantizan la evaluación de: Competencias genéricas: las cuales son de tipo cognitivo (capacidad de aprender, analizar, crear, diseñar etc.), comunicativo (capacidad para emitir y decodificar mensajes), investigativo (capacidad de construir nuevos conocimientos a partir de prácticas científicas), psicoafectivo (capacidad para relacionarse con otros y consigo mismo) y tecnológico (capacidad de utilizar herramientas tecnológicas de orden digital para el desarrollo de procesos de aprendizaje). Competencias específicas: las cuales dan cuenta de manera directa de las habilidades, destrezas y conocimientos con los cuales debe contar el futuro profesional para desempeñarse en su campo de acción. Ponderación por criterios: cada criterio de desempeño cuenta con un peso porcentual sobre la valoración de la actividad. Dicha ponderación está directamente condicionada a los criterios de desempeño y su impacto sobre el desarrollo de las competencias. En segunda instancia, el modelo de evaluación contempla la creación de preguntas o ítems de evaluación, basadas en el enfoque de evaluación por competencias. En el diseño de dichas preguntas se contempla: • Un enunciado que presente un contexto claro y desemboque en una pregunta que exija al estudioso analizar situaciones (inferir) o tomar decisiones (actuar). • Un conjunto de opciones de respuesta(de a-d) que constituyan posibles argumentos de análisis o posibilidades de acción. De allí que su esencia esté en la simulación de situaciones que den cuenta de los contextos de aplicación real en el que se podrá desempeñar el estudioso. • Las preguntas integran el análisis de imágenes, gráficas, figuras, mapas conceptuales, lecturas cortas (casos), noticias, entre otros. 3.4 Referente investigativo ( responde a la pregunta ¿ qué? ¿para qué? ¿cómo Investiga? La Universidad Manuela Beltrán en su Plan de Desarrollo Institucional y proyecto educativo institucional reconoce la investigación como un eje fundamental para el desarrollo de sus alumnos, así como una de las funciones sustantivas dentro de la labor educativa. En ese orden de ideas, se estructura la investigación en torno a la innovación, ciencia, tecnología y creación artística, estructura que cubre el ciclo completo de la investigación desde la formación en investigación, hasta la investigación productiva. Para lograr lo anterior, la Universidad Manuela Beltrán institucionalizó en 1995 la Vicerrectoría de Investigaciones como ente articulador de los programas académicos y curriculares que garantiza la generación de nuevo conocimiento, apropiación social del conocimiento y formación del recurso humano, así como el desarrollo tecnológico, la innovación y la creación artística. De forma general, la Vicerrectoría se encuentra conformada por las Coordinaciones de Investigación de las Unidades Académicas, el Centro de Innovación de la Universidad Manuela Beltrán (CIUMB) y la editorial UMB. Al mismo tiempo, cuenta con órganos asesores como el Consejo de Investigaciones, el Comité de Ética y el Comité Editorial. La gráfica 2 muestra la organización administrativa de la Vicerrectoría de Investigaciones Gráfico 2. Estructura administrativa Vicerrectoría de Investigaciones Fuente: Universidad Manuela Beltrán, Vicerrectoría de Investigaciones, mayo de 2022 . Como se evidencia, el Modelo de Investigaciones de la Universidad Manuela Beltrán cuenta con elementos y herramientas que atienden a las necesidades de la investigación, innovación y creación artística. Al mismo tiempo, el modelo está caracterizado por ser integrador, pluridisciplinario, flexible y dinamizador del currículo, además de contribuir al pensamiento crítico y reflexivo, apartes fundamentales en el proceso investigativo. Desde las asignaturas impartidas para investigación, se promueven los espacios de diálogo académico e investigativo de reconocimiento con pares y docentes investigadores, así como de macroproyectos y de líneas y tendencias en investigación como por ejemplo el Simposio de ciencia tecnología e investigación y los Coloquios de Investigación, con invitados y actores externos. También están los espacios de socialización de investigaciones en los comités curriculares, con invitados externos del sector académico y productivo, en los que se desarrolla la Investigación-formación, donde se socializan los resultados de autoevaluación, y se traza la ruta de cada una de las líneas de formación investigativa que integran los intereses desde la vicerrectoría de investigaciones con los resultados de aprendizaje definidos por el programa de maestría y que además permite realimentar el proceso de formación para la actualización del currículo. Este espacio se ha convertido en una ventana de oportunidad para el reconocimiento de las acciones de investigación. 3.4.1 La investigación en ingeniería mecatrónica El Ingeniero Mecatrónico de la Universidad Manuela Beltrán está en capacidad de integrar los conocimientos fundamentales con las áreas de automatización, control, y Procesos de manufactura que le permiten afrontar y resolver problemas relacionados con el mantenimiento e implementación de sistemas mecatrónicos y en el diseño y mantenimiento de dispositivos en procesos de control, automatización e instrumentación industrial. Adicionalmente, el programa tiene un aporte investigativo en dichas áreas que le permite al egresado realizar aportes a la sociedad y solucionar diferentes problemáticas, dándole una identidad específica al programa diferente a los demás que se pueden encontrar en el entorno nacional. Además, la Universidad Manuela Beltrán incorpora, desarrolla y transforma sus metodologías y procesos académicos de acuerdo con los diferentes avances en ciencia y tecnología, de tal forma que el egresado esté en capacidad de desempeñarse en un contexto que se mantiene en constante transformación. En el PEI de la Universidad Manuela Beltrán se concibe la investigación a partir de la pluralidad de conocimientos que se fusionan al interior de los programas académicos en la investigación formativa, diseñada a partir de las necesidades e intereses de los estudiantes y en su vinculación a los proyectos investigativos de carácter institucional. Estos proyectos buscan atender las necesidades de diferentes sectores de la sociedad con el propósito de desarrollar, profundizar, analizar y socializar nuevo conocimiento producto del ejercicio investigativo. El principal objetivo es crear un espíritu investigativo, de tal manera que el programa cuenta con un Grupo de Investigación en Aplicabilidad Tecnológica (GIAT); este grupo de investigación en Ingeniería reconocido por Colciencias, está dedicado a la realización de Investigación Aplicada y Desarrollos Tecnológicos. Su misión es utilizar el conocimiento científico y tecnológico de la Ingeniería y las Ciencias Básicas, para la generación de productos y procesos que permitan el mejoramiento de las cualidades sociales, técnicas y operativas, de diversos sistemas, vinculados a las áreas de estudio de la Universidad. En el programa se busca como resultado final dar un aporte al Plan Nacional de Desarrollo 2018-2022 y poder apoyar a diferentes industrias que buscan incorporar tecnologías a sus procesos de producción. Grupo de investigación disciplinar Tabla 3: Características del grupo de investigación GIAT Grupo de Investigación Aplicabilidad Tecnológica Código de Colciencias COL0000569 Fecha de creación Febrero de 1997. Área de investigación Ingeniería y Tecnología -- Ingenierías Eléctrica, Electrónica e Informática -- Ingeniería Eléctrica y Electrónica Línea No.1 Energías y aprovechamiento de recursos Responsable Adriana Riveros Integrantes Todos los docentes de la unidad de ingeniería mecatrónica Objetivo Emplear el conocimiento científico y tecnológico de la Ingeniería y las Ciencias Básicas, para la generación de productos y procesos, que permitan el mejoramiento de las cualidades sociales, técnicas y operativas, de diversos sistemas, vinculados a las áreas de estudio de la Universidad Visión El Grupo de Investigación, aspira a convertirse en un medio integrador y generador de conocimientos científicos en el ámbito ingenieril, capaz de proporcionar soluciones cada vez más efectivas a problemas en los que, la aplicación de sistemas derivados de la ingeniería redunde en beneficios integrales para su funcionamiento y el del medio donde está inmerso Retos Generación, mejoramiento y consolidación de relaciones de cooperación con sectores externos, para apoyar las diferentes actividades del Grupo. Generación de conocimiento y publicaciones científicas sobre los procesos y resultados de los proyectos de investigación, que tengan alto impacto a nivel internacional Fuente: Coordinación de investigaciones Resumen de la fundamentación de las líneas de investigación 1. Robótica, control y automatización: Busca generar conocimientos científicos y tecnológicos que permitan optimizar procesos mediante estudios de teorías de control modernas en áreas de modelado, simulación y automatización, con el objetivo de generar resultados de las áreas aplicativas de la robótica y procesos industriales. 2. Agrónica: Realizar actividades de investigación formativa para desarrollarproyectos en el área agroindustrial, con el propósito de hacer un aporte a la sociedad, dando soluciones que permitan mejorar los procesos productivos del sector agrario, utilizando tecnologías de robótica aérea, procesamiento de imágenes e inteligencia artificial entre otras. 3. Aplicabilidad electrónica en salud: Se orienta a la generación de desarrollos tecnológicos que pretenden responder a las necesidades actuales en el campo de la salud, con relación a procesos, cobertura, prevención y tratamiento, entre otros. 4. Desarrollo de software: Entendiendo que muchos sistemas embebidos se emplean para la captura de grandes volúmenes de información o que interactúan con plataformas de software, se ha creado esta área con el propósito de promover la generación de plataformas de software de diferente naturaleza que permitan la creación de productos que resuelvan problemas de manera integral. 5. Dispositivos semiconductores: Se concentra en estudios teóricos y experimentales en el área de la microelectrónica, diseño y simulación de nuevos dispositivos semiconductores y creación de micro antenas THz. 6. Energías y aprovechamiento de recursos: Se centra en el desarrollo de sistemas que respondan a la problemática actual relacionada con el uso de recursos no renovables, promoviendo la eficiencia energética apoyándose en metodologías sustentables, además de ser amigable con el medio ambiente creando tecnologías de aprovechamiento de recursos o uso de recursos renovables. 7. Sistemas Inteligentes: Busca la generación de conocimiento a partir de la creación de dispositivos inteligentes, empleando técnicas de inteligencia artificial, visión artificial y aprendizaje de máquina. El Grupo de Investigación GIAT junto con el programa de Ingeniería Mecatrónica aspira a convertirse en un medio integrador y generador de conocimientos científicos en el ámbito ingenieril, capaz de proporcionar soluciones cada vez más efectivas a problemas en los que la aplicación de sistemas derivados de la ingeniería redunde en beneficios integrales para su funcionamiento y el del medio donde está inmerso. Dentro de los retos del programa de ingeniería mecatrónica se encuentra la integración de saberes y el trabajo interdisciplinar en el desarrollo de Tecnologías aplicadas a diferentes áreas y servicios. Desde la línea de profundización en control y automatización se busca realizar trabajo interdisciplinar con programas de ciencias de la salud como biomédica, fisioterapia, terapia ocupacional y fonoaudiología para el desarrollo de tecnologías para rehabilitación. La aplicación de la Ingeniería en los procesos de rehabilitación de personas discapacitadas ha avanzado paralelamente con el desarrollo de ésta. Así, los diversos elementos de ingeniería disponibles para esta población (nuevos materiales, dispositivos, implantes, etc.), han tenido su origen en el desarrollo de diversas tecnologías que también se han aplicado sobre otras áreas (microelectrónica, biomateriales, etc.). En Colombia, su avance ha estado liderado predominantemente por instituciones, agremiaciones y sectores que promueven un mejor desarrollo e integración de las personas discapacitadas, y más recientemente, por una asociación de éstas con instituciones de educación superior y empresas del sector productivo. Actualmente, estas asociaciones han permitido avances destacables en la generación de nuevos productos de asistencia, tecnologías más útiles para la generación de éstos, y aplicaciones más eficientes dentro de la población beneficiaria. Actualmente en la UMB se han desarrollado patentes para tecnologías de rehabilitación como es el caso de la patente de modelo de utilidad titulada: aparato de comunicación bidireccional entre personas sordas y oyentes, declarado por resolución 88495 de 2018. También se desarrollará trabajo interdisciplinar con programas de ingeniería Industrial, ingeniería Ambiental y Derecho, en el área de Energías sostenibles. El trabajo interdisciplinar en energías busca generar una reflexión holística acerca de la sostenibilidad energética y cómo esta se entiende e interrelaciona a través de diversas aproximaciones de la ciencia social y la ingeniería. El proyecto de investigación desarrolla un primer espacio de encuentro para las diferentes disciplinas entorno a la problemática de la sostenibilidad energética, y abrimos la puerta a una discusión a largo plazo invitando a diferentes actores de los académicos, científicos e industriales de diferentes ramas del conocimiento, a participar en la discusión y construcción de conocimiento interdisciplinar con miras de aportar al desarrollo sostenible. Otra de las ramas de investigación interdisciplinar se llevará a cabo junto con el programa de ingeniería de Software enfocado principalmente a investigar e innovar para desarrollar soluciones a problemas locales e internacionales mediante la generación y aplicación de conocimiento y estudio científico de sistemas complejos. Se estudiarán soluciones para prevención de conflictos socioambientales como la problemática del agua, los tóxicos ambientales, energías renovables, redes complejas, tecnologías inteligentes y ciberseguridad. 4. GESTIÓN ACADÉMICA CURRICULAR 4.1 Concepción sobre el currículo y competencias: . Formación por competencias En rigor, las competencias abarcan el conjunto de habilidades, conocimientos y actitudes, que logra demostrar el estudioso al finalizar el proceso de formación. Si bien son concebidas como los elementos integradores del perfil profesional de cada los diferentes programas, a su vez son el motor que dinamiza el diseño pedagógico y didáctico de los diferentes espacios de formación, por ello, la formulación de competencias exige el uso de verbos (acciones demostrables), con un claro objetivo de conocimiento, aplicado en contextos donde se exigen una serie de condiciones de desempeño de calidad. De esta forma, la UMB Virtual asume la formación por competencias, como un criterio de calidad de los contenidos y de las actividades de aprendizaje, así como el orientador clave en el desarrollo de los procesos de evaluación. Así las cosas, la formulación de competencias está enmarcada en dos grandes grupos: • Competencias genéricas: las cuales son de tipo cognitivo (capacidad de aprender, analizar, crear, diseñar etc.), comunicativo (capacidad para emitir y decodificar mensajes), investigativo (capacidad de construir nuevos conocimientos a partir de prácticas científicas), psicoafectivo (capacidad para relacionarse con otros y consigo mismo) y tecnológico (capacidad de utilizar herramientas tecnológicas de orden digital para el desarrollo de procesos de aprendizaje) • Competencias específicas: las cuales dan cuenta de manera directa de las habilidades, destrezas y conocimientos con los cuales debe contar el futuro profesional para desempeñarse en su campo de acción. 4.2 Estrategias didácticas para la obtención de los resultados de aprendizaje Los resultados de programa son los conocimientos, capacidades, destrezas y habilidades que deben demostrar los estudiantes cuando finalicen un programa académico. Estos resultados se articulan con el perfil de formación, el perfil profesional y la misión institucional, y expresan características de la formación integral y los saberes y habilidades que permiten el desempeño profesional. Los resultados de programa incluyen las competencias genéricas y disciplinares, las cuales reflejan los conocimientos, destrezas y habilidades que caracterizan la formación y orientan el diseño de la formación. Las competencias genéricas son transversales y se desarrollan a lo largo del programa académico, fortalecen las habilidades para el trabajo académico y son transferibles porque posibilitan la capacidad de desarrollar otras competencias. Como competencias genéricas, y en función del cumplimiento de la misión institucional, la UniversidadManuela Beltrán concibe las siguientes: Las competencia que la Universidad asume como fundamentales y que permean el desarrollo en los diferentes Niveles de formación y áreas de formación son: Cognitiva, relacionada con el saber conocer dominando la especificidad de las áreas o campos de la disciplina particular, como aquellos complementarios a su ejercicio; Comunicativa, asociada al desarrollo de habilidades en la segunda lengua (inglés) y en las habilidades para la comunicación oral y escrita; Investigativa, adquiriendo las herramientas necesarias para llevar a cabo procesos investigativo como producto de su formación o como productos científicos, tecnológicos o culturales que contribuyan a la humanidad (construcción de conocimiento); Socio afectiva, el estudiante desarrolla su personalidad, fortalece valores éticos y sociales como la solidaridad, democracia, responsabilidad, respeto, entre muchos otros, fundamentales para convertirse y ejercer sus deberes y derechos como buen ciudadano. Las competencias disciplinares representan el objeto de conocimiento en el que se enmarca el programa académico. Pueden dividirse en competencias disciplinares básicas y extendidas, las básicas se asocian con el Núcleo Básico de Conocimiento al que pertenece el programa y las extendidas otorgan especificidad a las competencias disciplinares básicas y al campo de desempeño profesional. La Universidad Manuela Beltrán asume que una estrategia pedagógica es una actividad u operación que realiza el estudiante con el fin de mejorar su aprendizaje, requiere planeación, intencionalidad y reunión de varias actividades con un mismo fin. Dentro de las estrategias más importantes encontramos: • Estrategia de Investigación en el aula. Esta estrategia es el instrumento que articula las disciplinas y la investigación, dándole sentido al plan de estudios y, en especial, al actuar del estudioso Manuelista. • Estudio de caso: El estudio de caso se constituye en la UMB como una estrategia metodológica en la que se emplean situaciones que puede ser de una persona, estudiante, grupo, situación, estrategia, rol, cultura, programa, grupo familiar o social. El desarrollo de esta estrategia en el aula posibilita que el estudiante analice adecuadamente los problemas que se le presentan, adquiera agilidad para determinar acciones o alternativas de solución, tome decisiones, aplique conocimientos, potencie sus niveles de comprensión, análisis y síntesis, desarrolle sus competencias genéricas (pensamiento crítico, solución de problemas, creatividad, comunicación oral y escrita, entendimiento interpersonal), entre muchas otras. • Aprendizaje Basado en Problemas. La Universidad Manuela Beltrán incentiva a través de sus prácticas educativas el contacto directo del estudiante con la realidad cultural, social o laboral en la que se desenvuelve. Este contacto evidencia problemáticas o situaciones que se convierten en pretexto para indagar, reflexionar, proponer, innovar conocimientos, soluciones o productos que le permitan una interacción más efectiva con su entorno. • Encuentros de Aula. Acompañamiento del docente en el que se desarrollan diferentes actividades, Socialización del docente, foro, mesa redonda, trabajo colaborativo, juegos de rol, entre muchas otras, con el propósito de presentar los conocimientos fundamentales del área o campo de conocimiento. • Tutoría. Para el desarrollo de la formación, la tutoría es considerada como uno de los espacios para el aprendizaje regulado (docente) y autorregulado (estudioso), tiene como objetivo principal apoyar los procesos del estudiante en el aula, nivelando conocimientos, aclarando dudas, profundizando saberes u orientando la realización de proyectos específicos. • Asesoría. Esta estrategia pedagógica es solicitada por docentes o estudiantes con el fin de hacer acompañamiento específico a un estudiante sobre cualquiera de sus problemáticas (de aprendizaje, de contenidos, investigativas, emocionales, entre otros). • Eventos de profundización. Entendidos como aquellas actividades que apuntan a la actualización y profundización en conocimientos disciplinares, humanísticos, sociales que aportan a la formación integral del estudioso y a una comprensión de las tendencias actuales y globales en su disciplina. Dentro de esta categoría se desarrollarán paneles, seminarios, foros, conferencias, conversatorios, visitas de expertos, entre otros. También se incluye el trabajo en laboratorios, practicas, visitas guiadas, seminarios, trabajos de campo se inscriben dentro de esta categoría. • Recursos Virtuales de Aprendizaje y Tics. Tanto para el desarrollo de las actividades de cursos virtuales o presenciales y de los programas en sus diferentes modalidades de oferta. Gráfica 4. Metodologías de Enseñanza – Resultados de Aprendizaje Fuente: Vicerrectoría de Calidad UMB Con el fin de prestar a la comunidad académica el servicio social de la educación y los procesos de gestión que soportan la operación institucional, La UMB disponen de espacios Físicos y tecnológicos que privilegian el desarrollo de las actividades académicas de docencia, la investigación, orientadas a la producción de conocimiento, dentro de una pluralidad de paradigmas, métodos y estilos de configuración del saber científico y tecnológico. La anterior imagen representa la operacionalización y articulación de los niveles de formación, para dar alcance al desarrollo de los cursos teóricos que se encuentran como base y soporte del proceso de construcción del conocimiento de manera ascendente y espiral y que recoge los conocimientos propios y básicos adquiridos para iniciar una aproximación con la realidad a partir del desarrollo de cursos T- P en laboratorios, donde la simulación le permite a partir del ensayo error, resolver situaciones problema y de ésta manera proyectar sus acciones a las prácticas formativas en donde el contexto le proporciona las necesidades y sus capacidades adquiridas la posibilidad de atender a ellas. La organización interna en la UMB se diseña y está sustentada en desarrollos administrativos que permitan gestionar la academia, generando espacios, sinergias para la producción y trasmisión del conocimiento en función del proceso académico y la experiencia de aprendizaje para el estudioso. Organizarse administrativamente para facilitar las comunidades científicas en una institución de educación superior es un reto constante, tal y como lo afirma Pérez (2007) la globalización, la informatización, la explosión de conocimientos, las innovaciones incesantes de la enseñanza, desarman los modelos institucionales; por ello, se puede afirmar que los mecanismos de creación, organización y trasmisión de conocimientos se está transformando, las universidades se ven abocadas a reorganizarse administrativamente con el fin de facilitar sus pilares sustantivos: docencia, investigación y proyección social. Las unidades académicas en la UMB se diseñaron como estructuras fundamentales que agrupan programas de pregrado, especializaciones. 5 ESTRUCTURA ACADÉMICO ADMINISTRATIVA 5.1 Asignaturas En la Universidad Manuela Beltrán, las asignaturas son el resultado de la construcción de un plan de estudios coherente con los perfiles de formación y los propósitos misionales de la institución. En este marco cada curso debe articularse con los demás que componen un área y dar cuenta de los conocimientos específicos, las competencias y habilidades a desarrollar y el proceso de evaluación formativa. Lo anterior será posible en la medida en que sean el resultado de una planeación académica pensada y articulada desde estrategias pedagógicas que propicien las finalidades propuestas. Las asignaturas están clasificadas en teóricas, teórico-prácticas y prácticas, cada una de ellas cuenta con el acompañamiento del docente quien está sujeto a las necesidades
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