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Innovación Educativa
ISSN: 1665-2673
innova@ipn.mx
Instituto Politécnico Nacional
México
Lira Valdivia, Rosa Inés; Carrasquilla Batista, Arys
Mecatrónica y currículo
Innovación Educativa, vol. 9, núm. 48, julio-septiembre, 2009, pp. 51-59
Instituto Politécnico Nacional
Distrito Federal, México
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* Licenciada en administración educativa y maestra en planificación curricular por la Universidad de Costa Rica. Actualmente es asesora académica del Centro de 
Desarrollo Académico (CEDA), del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), miembro y curriculista de la Comisión para el Diseño y Creación de la Carrera de 
Ingeniería Mecatrónica, Costa Rica. E-mail: rlira@itcr.ac.cr
** Ingeniera electrónica y maestra en computación por el Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR). Actualmente es profesora e investigadora de la Escuela de 
Ingeniería Electrónica del ITCR, y coordinadora de la Comisión para el Diseño y la Creación de la Carrera de Ingeniería Mecatrónica, Costa Rica.
 E-mail: acarrasquilla@itcr.ac.cr
Resumen
Profesionales de la Escuela de Ingeniería Electrónica y del Centro de Desarrollo 
Académico del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), aunaron esfuer-
zos para crear el diseño curricular de la carrera de ingeniería mecatrónica, 
como nueva opción académica recientemente aprobada por los Consejos de 
Docencia e Institucional del ITCR. El resultado es un diseño curricular inte-
grado: un conjunto de competencias sistémicas para facilitar la adquisición 
de este tipo de pensamiento en los estudiantes, indispensable para compren-
der la complejidad de los ambientes mecatrónicos. El objetivo primordial de 
este artículo es dar a conocer algunos de los detalles curriculares que hicie-
ron posible esta nueva opción académica.
Abstract 
Professionals from The Center of Academic Curriculum Development, and the 
School of Electronic Engineering, joined efforts to create a useful Curriculum 
Design for Mechatronic Engineering, a new academic option recently approved 
by the Academic Bureau of Authorities of Costa Rica Institute of Technology 
(ITCR). The result is an integrated curriculum design model formed by a 
group of systemic competencies to provide the students skills for a sys-
temic-base-knowledge which is necessary to understand the complexity of 
mechatronics applications and environments. The aim of the current paper is 
to present a brief review of the most important curricular issues that made 
possible the curricular structure of this new career.
Rosa Inés Lira Valdivia*
Arys Carrasquilla Batista**
Mecatrónica y currículo
Mechatronics and curriculum
Palabras clave
Mecatrónica, diseño curricular 
integrado, competencias, 
perfil curricular, competencias 
sistémicas, ingeniería 
mecatrónica, educación 
superior. 
Key words: 
Mechatronics, integrated 
curriculum design, competence, 
curriculum profile, systemic 
competencies, mechatronics 
engineering, higher education. 
51Innovación Educativa, vol. 9 núm. 48 • julio-septiembre
52 Innovación Educativa, vol. 9 núm. 48 • julio-septiembre
Introducción
El complejo escenario —político, económico, social y científico— que rodea el quehacer 
académico de la educación superior demanda urgentemente respuestas efectivas para 
enfrentar los desafíos que plantean dichos contextos, relacionados con las exigencias y 
necesidades de las sociedades globalizadas, competitivas y altamente tecnologizadas.
En ese sentido, el Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), está dando pasos impor-
tantes para responder a uno de los tantos desafíos que le concierne como institución de 
educación superior (IES), es decir, a la tercera tendencia señalada en el estudio Estrategia 
siglo XXI (CRUSA, 2006): que alude al comportamiento de las relaciones científicas. Éstas 
se modifican sustancialmente e inducen, a su vez, a cambios y sinergias entre núcleos de 
disciplinas científicas e ingenieriles, para generar carreras universitarias diferentes a las 
actuales, más interdisciplinarias y con mejor disposición para la incorporación de tecno-
logías convergentes. 
Desde esa perspectiva, el Consejo de Docencia de la Vicerrectoría de Docencia y el Con-
sejo Institucional del ITCR aprobaron recientemente el diseño curricular de la carrera de 
licenciatura en ingeniería mecatrónica, resultado de dos años de esfuerzo, investigación 
y diseño, hoy una realidad académica.
 
Dimensión contextual 
El contexto nacional e internacional en donde se desarrolla la formulación de la licencia-
tura en ingeniería mecatrónica, se ubica a partir de la década de 2000 en una sociedad 
globalizada, con altas pretensiones tecnológicas, extremadamente demandante y muy 
competitiva. De éste se desprende un creciente ejercicio multifacético que caracteriza la 
actividad profesional de los ingenieros y de los curriculistas. Esta multifacética actividad 
obliga a profundizar en el reconocimiento y valoración de las relaciones interdisciplina-
rias, alentando no solo el interés en optimizar los recursos físicos y humanos sino tam-
bién destacar lo que bien señala Taylor: el valor del conocimiento como un determinante 
cada vez más importante para la riqueza de las naciones (2008, p. 89). 
El desarrollo de procesos y productos en las empresas también ha inducido a las uni-
versidades a promover la visión de disciplinas híbridas dispuestas a combinar diferentes 
áreas del saber. Por ello, se espera que las propuestas curriculares y proyectos —genera-
dos en el ámbito académico— se conviertan en mecanismos de inversión adecuados para 
gestionar alta calidad en los resultados de formación. Cuyo objetivo es el desarrollo so-
cial de los educandos, del sector empresarial y de la sociedad. 
Un ejemplo de esta visión desde el punto de vista curricular es el aumento de la in-
terdisciplinariedad y la transversalidad en el diseño de las nuevas opciones académicas 
—que toma auge a principios del siglo actual— lo cual posibilita a los curriculistas dise-
ñar carreras acordes con las necesidades del contexto inmediato. En virtud de lo señala-
do, el experto Taylor afirma: El currículo experimenta cambios (…) [ahora se diseña] más 
orientado a los problemas y más vinculado con los desafíos y las inquietudes del mundo 
real (2008, p. 90). Otro ejemplo que igualmente contribuye a ilustrar lo indicado y desde 
el punto de vista del ámbito ingenieril, lo constituye la fusión entre los sistemas de con-
trol electrónico y la mecánica, así como la integración de varias ingenierías como eléctri-
ca, electrónica, mecánica y ciencias de la computación. 
Gracias a estas fusiones coherentes, el ciudadano común percibe los resultados de la 
mecatrónica como una forma de vida más que una tecnología en sí misma. En este sen-
tido, tener la vivencia de cómo la cámara ajusta de manera automática el foco, haciendo 
que el objeto quede debidamente enfilado y con el tiempo de exposición correcto, es tan 
solo una muestra de esta forma de vida. Otro ejemplo lo constituye la suspensión “inteli-
gente” de un camión que se ajusta para mantener la plataforma nivelada en caso de car-
gas distribuidas de manera desigual, o cuando se toma curvas cerradas, o bien cuando 
transita por caminos sin mantenimiento. En el ámbito mundial se citan los sistemas de 
producción, robots de exploración planetaria, subsistemasautomovilísticos como el anti-
bloqueo, asistentes de giro y equipamientos de uso diario como video, discos duros, lec-
toras de discos compactos y máquinas lavadoras. (Carrasquilla, et al., 2009).
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Es en este marco —de avances científicos y de nuevas tecnologías— que el ITCR toma 
la delantera ofreciendo esta carrera, cuyo fin primordial es formar a estudiantes con los 
conocimientos científicos y técnicos suficientes, para que en prospectiva los apliquen en 
contextos mecatrónicos diversos y complejos.
Dimensión conceptual 
Conceptualización de mecatrónica 
Mecatrónica es una disciplina integral, conformada por sistemas de relaciones interacti-
vas de carácter intenso, que busca unificar diferentes áreas y saberes de la ingeniería, 
en particular, los provenientes de la electrónica y la electromecánica (Alciatore y Histand, 
2008; De Silva, 2005). 
Se utiliza para describir la integración de sistemas de control basados en microproce-
sadores, sistemas y sensores eléctricos, que originan el control de mecanismos electró-
nicos y sistemas mecánicos en un espacio de total cohesión. Por lo general, se emplean 
microprocesadores para el control y se usan sensores eléctricos que obtienen información 
de las entradas y salidas mecánicas que, a través de los actuadores van hacia los siste-
mas mecánicos. Como puede inferirse, la mecatrónica se ocupa de sistemas, que pueden 
imaginarse como una caja con una entrada y una salida, de la cual interesa más la rela-
ción entre salida y entrada que su contenido. La figura 1 ilustra las diversas disciplinas 
que conforman la mecatrónica.
Figura 1
 Integración de diferentes disciplinas que conforman la mecatrónica.
Fuente: Carrasquilla et al. 2009.
De lo anterior se deduce que la mecatrónica prefiere la integración en lugar del enfoque 
secuencial tradicional. Es decir, se potencia la unión de áreas tecnológicas relacionados con 
sensores y sistemas de medición, sistemas de manejo y accionamiento, análisis del com-
portamiento de los sistemas de control y sistemas basados en microprocesadores, en lugar 
de desarrollar un sistema mecánico primero y luego diseñar la parte eléctrica y el micro-
procesador por separado. Por tales características la mecatrónica es muy aplicada, hoy en 
día, tanto en la industria como en ambientes tecnológicos, en procura de dar respuestas a 
las necesidades y avances de la sociedad. 
Mecánica
Sistemas de 
control
Computación
Electromecánica
Actuadores
y sensores
Control
electrónico
Control
digital
Análisis de 
sistemas
CAD-CAE
CAM mecánico
Eléctrica
Electrónica
Mecatrónica
Simulación 
de sistemas
Micro-
procesadores
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Conceptualización del objeto de estudio 
En el desarrollo del diseño curricular de la mecatrónica es preciso definir el objeto de estu-
dio que la caracteriza. En ese sentido y desde el punto de vista curricular, este objeto se 
focaliza en proporcionar a los estudiantes las facultades suficientes para el manejo de sis-
temas integrales, inteligentes, flexibles, automatizados y funcionales, que permitan crear 
a partir de la integración del conocimiento, productos versátiles, económicos, fiables, sim-
ples, mecanizados y en armonía con el ser humano y el medio ambiente.
Este conocimiento integrado debe converger y ser tangible en la generación de apli-
caciones interactivas que utilicen tecnologías de computación, control y regulación de los 
sistemas de diseño, productos y procesos. De ahí que el motivo social del conocimiento 
que se generará, mediante la carrera de ingeniería mecatrónica, se orienta a la formación 
integral-competente de los educandos de esta disciplina, para que en prospectiva propon-
gan y diseñen soluciones y mecanismos mecatrónicos innovadores. 
Para lograr lo anterior, es imprescindible que el estudiantado esté consciente y tome 
en cuenta como eje fundamental el uso integrado del conocimiento y la utilización racio-
nal de los recursos humanos, ambientales, computacionales, energéticos, de información 
y tecnológicos. Con estos elementos en mente podrán responder, de forma competente, 
a las complejas y cambiantes necesidades de investigación y desarrollo del sector no solo 
académico, sino del ámbito productivo nacional e internacional.
Dimensión curricular 
La idea de un currículo centrado en una comprensión analítica de lo macro, lo masivo y 
lo sistémico (Taylor, 2008), se impone en el diseño de una disciplina como la mecatró-
nica. Un currículo lineal y cerrado sería poco probable de ser utilizado en este caso. Es 
por ello y dada la naturaleza conceptual de la ingeniería mecatrónica que se prefiere apli-
car un diseño curricular integrado y sistémico, que coadyuve a la incardinación del cono-
cimiento en cada una de las áreas que lo conforman, tal y como se infiere del objeto de 
estudio conceptualizado previamente, que constituye uno de los puntos nodales para el 
diseño curricular.
Las áreas disciplinarias que conforman el diseño curricular en mención son cuatro: área de
sistemas electrónicos; sistemas interdisciplinarios; sistemas electromecánicos; sistemas 
de control. Al ser un enfoque concurrente todos estos sistemas agrupan nociones, compren-
siones y conocimientos de tipo teórico, de aplicación, de diseño y ciencias de ingeniería; 
además de discernimientos prácticos que sirven de sustento a la estructura curricular del 
diseño. 
En consonancia con lo anterior, cada sistema posee un conjunto de saberes que inclu-
yen conocimientos, habilidades, destrezas, actitudes y valores que coadyuvan a delinear 
tanto el perfil profesional como los cursos a impartir. De esta manera, todos los rasgos 
del perfil quedan entrelazados con las áreas y sistemas interdisciplinarios, los cursos a 
impartir y por consiguiente confluyen en una sola vía, es decir, hacia la formación inte-
gral del estudiantado. 
Aunado a lo expuesto, y para hacer tangible la relación cohesiva entre el perfil las áreas 
disciplinarias y los cursos a impartir, se idearon cuatro matrices: una por sistema. En éstas 
se cotejó horizontal y verticalmente cada planteamiento del perfil —conocimientos, habi-
lidades y actitudes interpersonales e intrapersonales— quedando identificada no solo la 
relación de pertenencia de éstos con las áreas y sistemas, sino también la distribución de 
dichos planteamientos en los cursos que conforman el plan de estudios. Es así como se 
hace evidente esta relación integral entre los componentes mencionados.
Por el carácter interdisciplinario que caracteriza la mecatrónica se elaboró, además, en 
el perfil un grupo de competencias sistémicas que tiene como fin brindarle al estudiante 
la posibilidad de desarrollar pensamiento sistémico. Es decir, éste se refiere a la capaci-
dad de desdoblar la noción del todo en función de las partes, y de integrar de nuevo las 
partes en relación con el todo, en forma de un engranaje sistémico. Sin este tipo de pen-
samiento es difícil que el alumno pueda visualizar la complejidad de los sistemas meca-
trónicos. En la figura 2 se ilustra la relación de las competencias sistémicas con el perfil, 
las áreas disciplinarias y los cursos del plan de estudios. 
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En tales circunstancias es imprescindible que el futuro ingeniero desarrolle esta facultad 
o competencia y así comprenda la dimensión de abstracción y de integración que requieren 
los sistemas mecatrónicos. Al tenor de lo señalado, autores como Villa y Poblete afirman al
respecto: Las competencias son factores de superación individual y grupal que permiten 
el desarrollo de los recursos personales para integrarlos en las posibilidades del entorno 
y obtener así, de esa complementariedad, el mayor beneficio mutuo (2008, p. 23).
El perfil por aprendizajes fundamentales es el utilizado en el diseño curricular de esta 
carrera. Describe el conjunto de saberes concebidos como capacidades o competencias 
que el estudiante del plan curricular de ingeniería mecatrónica generará durante el desa-
rrollo del proceso formativo de esta carrera. Este conjunto de saberes permitirá al gra-
duado obtener una formación integral competente en el sentido intelectual, ético, social, 
afectivo y profesional.
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Situación que enfatiza lo clave que resulta ser el conjunto de competencias y capaci-
dades que se han elaborado, para que este profesional en formación aborde con éxito su 
trabajo académico y profesional en el campo de la mecatrónica o en cualquier otra rama 
de la ingeniería. Con lo cual queda de manifiesto lo que bien señalan autores como García-
Cabero et al. (2002), Argüelles y Gonczi (2001), Gutiérrez (2005), y García et al. (2008), 
al concordar en lo siguiente: una persona puede tener en su bagaje habilidades distintas 
y diversas. No obstante, para que su actuación sea competente ha de ponerlas en juego 
en una situación específica. Por eso se requiere tener un abanico amplio de progresiones, 
conocimientos, habilidades y actitudes bien organizadas, jerarquizadas, introyectadas y 
estructuradas, de tal manera que puedan estar disponibles al momento de una demanda 
específica de resolución a un problema o a una acción e interacción.
En relación con la estructura curricular utilizada para este diseño corresponde a una 
matriz de tipo ingenieril. En ésta se distinguen nueve categorías —ciencias de la ingenie-
ría, diseño de ingeniería, ciencias básicas, matemáticas, formación humanística, estudios 
complementarios, electivas, nódulo central de la disciplina, e interdisciplinariedad— para la 
ubicación y clasificación de los cursos a impartir, los cuales alimentan el diseño curricular 
de la carrera en mención. 
De igual manera se identifica en dicha estructura el número de créditos por curso, la 
cantidad de horas por semana en que se imparte la materia, la modalidad de éstos, el 
tipo o naturaleza de los cursos y las unidades de acreditación que cada materia repre-
senta dentro de todo el conjunto. 
Es preciso mencionar que la definición de crédito corresponde a una valoración aca-
démica que incluye el trabajo del estudiante. Dicho concepto data desde 1976 cuando el 
Consejo Nacional de Rectores (Conare), lo firma y queda establecido de esa manera en 
el documento Convenio para unificar la definición de crédito en la educación superior de 
Costa Rica. Rige desde entonces y se conceptualiza de la siguiente manera: crédito es 
una unidad valorativa del trabajo del estudiante que equivale a tres horas reloj semana-
les de trabajo del mismo, durante 15 semanas, aplicadas a una actividad que ha sido su-
pervisada, evaluada y aprobada por el profesor (Conare, 1977 y 1990).
Otros elementos curriculares se refieren a la organización de los contenidos estable-
ciendo con base a éstos la secuencia vertical y horizontal que coadyuva a determinar la 
continuidad de los cursos, identificando aquellos que serán requisitos o correquisitos de 
otros, así como los diferentes ciclos en los cuales serán impartidos; son también factores 
que han quedado plasmados en la malla curricular ideada para esta carrera.
Dimensión aplicaciones de la mecatrónica
En el siglo XX la mecanización marcó el punto de partida para la producción en masa, 
tomando como base la automatización y la mecatrónica. Con posterioridad, la producción 
en masa evolucionó hacia la producción flexible en el siglo XXI dando un giro radical, que 
intensificó la capacidadde interacción en los sistemas de ingeniería. Como bien lo seña-
la Bolton (2001), un sistema de ingeniería de manufactura flexible incluye máquinas con-
troladas por computadora, robots, sistema de manejo de materiales automático y control 
de supervisión general, todos estos son elementos indispensables en las aplicaciones de 
la mecatrónica a nivel industrial. 
Es así como en los sistemas mecatrónicos no solo se transforma la energía sino tam-
bién se convierten las señales. La integración de un sistema requiere que los sensores 
conviertan las variables físicas en señales digitales o analógicas que llevan información. 
El consumo de energía de los sensores es irrelevante si se compara con el contenido de 
la información trasmitida. Convertir las señales de analógico a digital (ADC, por sus si-
glas en inglés o A/D), y de digital a analógico (DAC, por sus siglas en inglés o D/A), es 
necesario para interconectar los dispositivos digitales con sensores y actuadores (Necsu-
lescu, 2002).
Del párrafo anterior se rescatan los componentes involucrados en el desarrollo de apli-
caciones mecatrónicas que, entre otros, son sensores, acondicionadores de señales y ac-
tuadores. Esto significa que el término sensor se refiere a un elemento que produce una 
señal relacionada con la cantidad que se está midiendo. La señal de salida del sensor de 
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un sistema de medición se debe procesar de una forma adecuada para la siguiente etapa 
de la operación. La señal puede ser no lineal y requerir su linealización, ser analógica y 
requerir su digitalización, consistir en un cambio de voltaje y convertirla en un cambio de 
corriente. A todas estas modificaciones se les conoce como acondicionamiento de señal. 
Los actuadores son los elementos que transforman la energía neumática, hidráulica y eléc-
trica en energía cinética o de movimiento. Por ejemplo, la energía eléctrica se convierte 
en energía cinética rotacional al poner en funcionamiento un motor.
Es importante señalar que los dispositivos mecatrónicos no solo se encuentran en las 
industrias y laboratorios de desarrollo de altas tecnologías sino que son innumerables 
las aplicaciones de la mecatrónica en productos de fabricación en masa, utilizados en el 
hogar de forma cotidiana. De esta manera los controladores basados en microprocesado-
res están presentes en los lavarropas, hornos de microondas, cámaras, cámaras de video, 
relojes, máquinas de coser, por nombrar algunos. Se les encuentra también en los auto-
móviles, en los sistemas de suspensión activa, frenos antideslizantes, control del motor 
y sistema de transmisión.
Sin duda, los requerimientos de los diferentes segmentos de la industria han permi-
tido mejorar e intensificar el uso de la mecatrónica, ya que esta disciplina ha posibilitado 
producir más rápidamente, así como mejorar la cantidad y calidad de los productos. Ahora, 
desde la óptica del operador o usuario de la máquina se ha minimizado su manipulación en 
trabajos inseguros y se ha logrado alcanzar mayores niveles de seguridad e higiene ocu-
pacional. Por consiguiente, los sistemas mecatrónicos han permitido reemplazar la mano 
humana en las tareas inseguras y ahora se cuenta con un operario mayor capacitado para 
la supervisión, reprogramación y mantenimiento de procesos.
En el ámbito de la industria automotriz se podría decir que es una de las que más ha 
influido en el desarrollo de la mecatrónica. Sin embargo, en los segmentos de manipu-
lación de productos, alimentos y empaquetados, la electrónica y los procesos industria-
les han marcado el paso en el ritmo de crecimiento de las aplicaciones de la mecatrónica 
en el área industrial. En Costa Rica las empresas con procesos productivos u operativos 
automatizados —o sujetas a automatización a corto plazo— son quienes inicialmente re-
querirán los servicios especializados de los nuevos licenciados en ingeniería mecatrónica 
para el desarrollo de aplicaciones mecatrónicas.
Conclusión
El currículo y la ingeniería representan procesos deliberativos, de resolución de proble-
mas y toma de decisiones. Ninguna de estas disciplinas está exenta de las tensiones y 
demandas de la sociedad; al contrario, a cada una de éstas, con sus propias limitacio-
nes, tanto las universidades como sus respectivos contextos le exigen responder y satis-
facer dichas solicitudes.
Desde la perspectiva de los autores, el trabajo elaborado permite evidenciar de manera 
positiva el proceso dialógico de construcción y deconstrucción que se desarrolló durante 
dos años. La vinculación e interrelación sinérgica entre perfil, áreas, competencias sisté-
micas y cursos es lo que realmente determina la combinación adecuada entre el plantea-
miento mecatrónico y el diseño curricular construido.
Se han armonizado los intereses y las aportaciones de la Escuela de Electromecánica, 
de la Escuela de Electrónica y del Centro de Desarrollo Académico en una sola voz que ha 
permitido diseñar la carrera de licenciatura en ingeniería mecatrónica, satisfaciendo los 
requerimientos de estas tres instancias participantes.
Sin duda la conceptualización del diseño curricular que la identifica en el contexto de 
una nueva opción académica, es un aporte sobre el cual hay que crear conciencia entre 
el estudiantado, para que pongan todo su empeño intelectual y habilidoso en el desarrollo 
del pensamiento sistémico e integral que demanda esta nueva opción. Al mismo tiempo la 
institución debe ampliar su compromiso social para mejorar día a día el reto económico que 
esta carrera vislumbra en pro del desarrollo académico y curricular de esta institución.
Recibido junio 2009
Aceptado julio 2009
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