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DOI: https://doi.org/10.26507/paper.2971 
 
Integración de las metodologías CDIO y 
biodiseño para la formulación y seguimiento de 
proyectos formativos para bioingenieros 
 
 
William Ricardo Rodríguez Dueñas, Laura María González Carvajal 
 
Pontificia Universidad Javeriana 
Bogotá, Colombia 
 
 
Resumen 
 
La resolución de problemas del mundo real por medio de proyectos es un enfoque acertado en la 
formación de ingenieros. Varias metodologías pueden considerarse para abordar estos aprendiza-
jes, por ejemplo, el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), o la metodología para Concebir, 
Diseñar, Implementar y Operar (CDIO) soluciones de ingeniería para el mundo real. Otra metodo-
logía novedosa es la del Biodiseño, la cual se centra en la innovación de tecnologías para la salud 
y bienestar humanos. Por su parte, los bioingenieros tienen un campo de acción que no solo aborda 
problemas de salud humana, sino que incluye también problemáticas de otros seres vivos y del 
medio ambiente. Su formación requiere la unificación o adaptación de varias metodologías de 
enseñanza para lograr los mejores aprendizajes posibles. Este trabajo hace una integración y 
adaptación de las metodologías CDIO y Biodiseño para crear proyectos académicos que ayuden 
a los bioingenieros en formación a adquirir herramientas para resolver problemas de nuestra reali-
dad. 
 
Palabras clave: aprendizaje basado en proyectos; biodiseño; CDIO 
 
 
Abstract 
 
Solving real-world problems through projects is a successful approach in engineering education. 
Several methodologies can be considered to address these learnings, for example, Project-Based 
Learning (PBL), or the methodology to Conceive, Design, Implement and Operate (CDIO) engi-
neering solutions for the real world. Another novel methodology is that of Biodesign, which focuses 
on the innovation of technologies for human health and well-being. On the other hand, bioengineers 
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have a field of action that not only addresses human health problems, but also includes problems 
of other living beings and the environment. Their training requires the unification or adaptation of 
various teaching methodologies to achieve the best possible learning. This work makes an integra-
tion and adaptation of the CDIO and Biodesign methodologies to create academic projects that 
help bioengineers in training to acquire tools to solve problems of our reality. 
 
Keywords: project-based learning; biodesign; CDIO 
 
 
1. Introducción 
 
La formación de estudiantes por medio del análisis y solución de problemas del mundo real es un 
enfoque acertado para fortalecer los aprendizajes en diferentes áreas. Estudiantes de ciencias de 
la salud fortalecen sus aprendizajes analizando casos de estudio, mientras que los estudiantes de 
ingeniería consolidan sus aprendizajes solucionando problemas técnicos por medio de proyectos. 
El Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) es una metodología de aprendizaje activo, centrada en 
el estudiante, donde un grupo de estudiantes aprende resolviendo problemas reales y auténticos 
(Rodriguez Mesa et al., 2017). Uno de los aspectos más importantes en el ABP es que los estudian-
tes aprenden el proceso de hacer algo tangible e integrador, trabajan en grupos y aportan sus 
propias experiencias, habilidades, estilos de aprendizaje y perspectivas al proyecto para beneficio 
de todos (Marra et al., 2014). Incluso, se ha reportado que trabajar en proyectos desde primer 
semestre aclara y mejora la percepción de la ingeniería como profesión (Miguel-Cruz et al., 2017). 
 
Varias metodologías pueden considerarse para fortalecer los aprendizajes en ingeniería por medio 
de proyectos. Una de ellas es la metodología para Concebir, Diseñar, Implementar y Operar 
(CDIO) soluciones de ingeniería para el mundo real. CDIO brinda a los estudiantes una educación 
que hace hincapié en los fundamentos de ingeniería establecidos en el contexto de concepción, 
diseño, implementación y operación de sistemas y productos del mundo real. La metodología se ha 
convertido en un marco de planificación curricular y evaluación basada en resultados con segui-
dores en varios países (Edward F. Crawley, n.d.; Hongli et al., 2012). Considerando que CDIO es 
un modelo de arquitectura abierta, puede adaptarse fácilmente a necesidades específicas según el 
área de ingeniería que se requiera. 
 
El estándar CDIO en su versión 3.0, abarca cinco grupos de competencias: 1. Conocimientos 
técnicos; 2. Habilidades y atributos personales y profesionales; 3. Habilidades interpersonales, 4. 
CDIO Sistemas en el contexto organizacional y social; y 5. Liderazgo, emprendimiento e investiga-
ción (CDIO Syllabus 3.0 | Worldwide CDIO Initiative, n.d.). Cada grupo se subdivide en compe-
tencias genéricas y específicas como se observa en la Figura 1, las cuales se utilizan en la cons-
trucción de currículos según las necesidades. 
 
Otra metodología novedosa es la de Biodiseño de la Universidad de Stanford, la cual se centra en 
la innovación de tecnologías médicas. Proporciona una ruta para identificar, inventar e implemen-
tar nuevos desarrollos o dispositivos médicos para diagnóstico, rehabilitación o mejoramiento de 
calidad de vida de las personas (Yock et al., 2015). La iniciativa de Biodiseño pone a disposición 
de estudiantes y profesores de ingeniería, medicina y negocios, tanto de pregrado como de 
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posgrado, un conjunto de recursos en línea que incluyen guía, plantillas, vídeos y experiencias de 
uso para la enseñanza de la innovación en tecnologías médicas. Bajo este paradigma, todo co-
mienza desde antes de la idea y se extiende hasta su fabricación y comercialización (Web Biode-
sign Guide – Biodesign, n.d.). 
 
La guía de Biodiseño comprende tres grandes fases: 1. Identificar; 2. Inventar, y 3. Implementar. 
La fase de Identificar incluye la identificación y análisis profundo de las necesidades en torno a un 
problema, esto se logra gracias a la investigación de fuentes primarias y secundarias sobre el 
problema, el análisis de soluciones existentes en el mercado, y finalmente la selección de la nece-
sidad más susceptible de solución. La fase de Inventar inicia con la generación de ideas y conceptos 
que dan solución al problema, para finalmente construir o prototipar la solución más viable en 
términos de desarrollo, construcción, análisis financiero, de regulación y propiedad intelectual. La 
fase de Implementar ayuda a obtener la mejor estrategia de desarrollo posible incluyendo temas 
de investigación y desarrollo, transferencia clínica, propiedad intelectual, gestión de calidad, fi-
nanciamiento y análisis de mercado. Esta última etapa cierra el proceso con un plan de negocio 
que incluye un plan operativo y un modelo financiero, una estrategia de comunicación y alternativas 
de inversión. La Figura 1 ilustra también un diagrama que resumen la metodología del Biodiseño. 
 
 
 
Figura 1. Estructura de competencias de CDIO (syllabus 3.0) y Metodología del Biodiseño. 
 
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Por otro lado, los bioingenieros son un tipo de profesional que tiene un campo de acción bastante 
amplio. Pueden dedicar su quehacer profesional a solucionar problemas de salud y bienestar hu-
manos, animal, vegetal, medioambiental, etc. Estos diferentes énfasis dependen en gran medida 
de los diseños curriculares particulares de cada programa de bioingeniería que se oferta, así como 
de sus capacidades y saberes. Lo que sí es transversal para todos los programas de bioingeniería 
ofertados, al menos en Colombia, es la posibilidad de que los estudiantes cursen materias especí-ficas para trabajar en el desarrollo de proyectos de bioingeniería. 
De acuerdo con el SNIES (Sistema Nacional de Información de la Educación Superior) del Ministe-
rio de Educación Nacional, en 2023, en Colombia, hay cuatro programas de pregrado activos en 
bioingeniería, dos de ellos con registro calificado y dos con acreditación de alta calidad (Sistema 
Nacional de Información de La Educación Superior, n.d.). Estos programas ofrecen en su estructura 
curricular asignaturas como Proyecto integrado de semestre, o Proyecto de ingeniería, o Proyecto 
integrado profesional, con entre uno y tres créditos académicos por materia. Estos son los escena-
rios idóneos para que los estudiantes consoliden su formación solucionando problemas del mundo 
real. 
 
En el caso del programa de Bioingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana, el plan de estudios 
contempla tres asignaturas de proyectos: Proyecto de diseño en ingeniería (II semestre – 2 créditos 
académicos), Proyecto de diseño en bioingeniería (V semestre – 4 créditos académicos), y Proyecto 
de grado (VIII semestre – 4 créditos académicos), todas estructuradas con la metodología CDIO. 
La materia de Proyecto de diseño en bioingeniería propone a los estudiantes varios proyectos cuya 
problemática debe ser resuelta durante el semestre, previa conformación de grupos de trabajo que 
seleccionan un proyecto cada uno. Los problemas seleccionados por los estudiantes pueden cubrir 
temas de salud humana, sin embargo, en su mayoría, están relacionados con medio ambiente y 
biotecnología. Dada la relevancia, estructuración y buenos resultados ofrecidos por la metodología 
del Biodiseño, el equipo de profesores a cargo decidió implementar esta metodología en la materia, 
pero al estar centrada en innovaciones para salud humana, se requirió una adaptación para que 
pudiera aplicarse también en temas de bioingeniería ajenos a salud humana. 
 
Así las cosas, este trabajo hace una integración y adaptación de las metodologías CDIO y Biodi-
seño para crear proyectos académicos en el marco de la asignatura de Proyecto de diseño en 
bioingeniería, que ayuden a los bioingenieros en formación a adquirir herramientas para resolver 
problemas del mundo real. 
 
 
2. Materiales y métodos 
 
Los materiales de trabajo para el diseño curricular consistieron en: el Syllabus de CDIO en versión 
3.0 (CDIO Syllabus 3.0 | Worldwide CDIO Initiative, n.d.), la Guía de la metodología de Biodiseño 
(Yock et al., 2015), y el diseño preliminar de la materia de Proyecto de diseño en bioingeniería. 
 
La metodología incluyó tres etapas: 
 
1. Análisis y comprensión teórica de las metodologías CDIO y Biodiseño: con el 
marco de trabajo del Bioingeniero Javeriano, se analizaron las habilidades y competencias que 
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debieran desarrollar los estudiantes y que estuvieran presentes en CDIO. De los cinco grupos de 
competencias de CDIO, el tercero (Habilidades interpersonales), y el cuarto (Sistemas en el contexto 
organizacional y social), fueron seleccionados por su alta afinidad con el perfil. Con respecto a la 
metodología de Biodiseño, sus tres fases (Identificar, Inventar e implementar) fueron consideradas. 
Gran parte de la adaptación de esta metodología al curso tuvo lugar en la etapa de Identificar, ya 
que, en los proyectos de bioingeniería, el usuario final no necesariamente es un paciente, sino otro 
actor, como un investigador o un campesino que se beneficia de un producto biotecnológico. Se 
realizaron mesas de trabajo entre los profesores para adaptar términos, formatos y entregables 
tomados de la Guía de biodiseño. Esta etapa generó como entregable la articulación de las meto-
dologías CDIO y Biodiseño. 
 
2. Creación del syllabus de la materia: Tomando como insumo la construcción de la etapa 
anterior, se procedió con el diseño de las actividades a realizar en el curso, de los indicadores y 
rúbricas de evaluación que finalmente convergen en los Resultados de Aprendizaje Esperados 
(RAE). La asignatura se dividió en cuatro grandes temas: Introducción, Identificación de necesida-
des, Conceptualización y diseño inicial, y Prototipado e implementación. Las actividades incluyen 
seminarios y debates de lecturas específicas, talleres guiados, y presentaciones por parte de profe-
sor y estudiantes. En la semana 4 (de 18 semanas académicas) se propone un proyecto aplicado 
a cada grupo, quienes deberán resolverlo siguiendo la guía del Biodiseño y sustentarlo en la se-
mana 16. Finalmente, tres rúbricas fueron diseñadas para evaluar cinco RAE que tributan a cinco 
competencias CDIO. 
 
3. Implementación del diseño curricular: La primera versión del sílabo se implementó du-
rante un semestre académico. Al final de dicho período, se dialogó con los estudiantes sobre posi-
bles mejoras y fueron incluidas para el siguiente semestre académico. El proceso de realimentación 
con los estudiantes se repitió nuevamente al finalizar el segundo período académico. 
 
 
3. Resultados 
 
El resultado principal de este trabajo fue el diseño curricular del curso de Proyecto de diseño en 
bioingeniería, el cual fue construido partiendo de las metodologías CDIO y del Biodiseño (ver 
Figura 2). 
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Figura 2. Diseño curricular propuesto. 
 
Su construcción toma como base competencias de los grupos 3 y 4 de CDIO, y se articulan con las 
etapas Identificar, Inventar e Implementar de Biodiseño, pero ahora considerando temas más abier-
tos a bioingeniería. Después de la parte introductoria del inicio del curso, cada grupo debe identi-
ficar las necesidades del usuario final involucrado en el problema a resolver, lo cual se hace con 
metodologías cualitativas de acercamiento a la comunidad (Web Biodesign Guide – Biodesign, 
n.d.). Aquí fue necesario adaptar, por ejemplo, las plantillas Preliminary-Need-Characterization-
Worksheet, y el Need-Research-Worksheet, cambiando algunos contextos y términos, como “clíni-
cos” por “bioingeniería”, o “paciente” por “usuario final”, etc. Después, los grupos pasan a la 
etapa de conceptualización y diseño de su propuesta, actividad que incluye la definición de unos 
criterios y requerimientos de la solución, y que se complementa con visitas a laboratorios de diseño 
y prototipado de la Universidad. Finalmente, cada grupo construye su prototipo y lo valida teniendo 
en cuenta los criterios establecidos inicialmente. 
 
Para la evaluación de los aprendizajes, se establecieron cinco RAE con verbos acordes a la taxo-
nomía de Bloom, como: Determinar, Analizar, Diseñar, Construir y Aplicar (ver Figura 2 - derecha). 
Para cada RAE, se diseñó un indicador de logro con tres posibles valoraciones, como se aprecia 
en el ejemplo de la Tabla 1. Allí, el RAE 4, tiene como indicador de logro la Construcción de un 
prototipo funcional, el cual puede ser valorado con un desempeño insuficiente, medio o excelente. 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabla 1. Ejemplo de rúbrica de valoración del RAE Construir. 
 
RAE 4. Construir el prototipo para probar el concepto de la solución planteada y analizar su viabilidad con los 
stakeholders identificados (CDIO 3.1, 4.5). 
Indicador de 
Desempeño 
Valoración menos aceptable - insufi-
ciente 
Valoración desempeño medio 
Valoración ejemplar exce-
lente 
Construcción 
de un prototipo 
funcional 
Se presenta un prototipo que fun-
ciona parcialmente y no muestra la 
viabilidad de la solución 
Se presenta un prototipo fun-
cional pero no queda claro si 
la solución es viable 
Se presenta un prototipo fun-
cional que muestra la viabili-
dad de la solución 
 
Finalmente, los procesos de realimentación con los estudiantes mostraron percepcionesmuy positi-
vas por parte de ellos, así como oportunidades de mejora. Valoran como positivo que el curso les 
da la oportunidad de trabajar en un solo proyecto durante todo el semestre, en contraste con 
aquellos cursos que tienen varios proyectos más pequeños por realizar. También manifiestan que 
es de gran valor tener las reglas claras con las rúbricas y aproximarse a los usuarios finales reales 
para conocer sus necesidades, y orientar y validar sus diseños; sienten que “salen” de la teoría de 
los salones para ver “cosas aplicadas”. Por otro lado, agradecen la posibilidad de conocer e 
interactuar con áreas como mecánica, diseño y manufactura, gracias a las visitas a los laboratorios 
de prototipado realizadas. Con respecto a las oportunidades de mejora, sugieren reducir las sesio-
nes teóricas, y en lo posible tener más escenarios o experiencias con usuarios finales reales. 
 
 
4. Conclusiones 
 
La combinación de metodologías que ayuden a los estudiantes a fortalecer sus aprendizajes es una 
tarea útil y pertinente. Permite articular lo mejor de estas para ofrecer contenidos, métodos, e ins-
trumentos más afinados y útiles para diversos perfiles y necesidades de formación. Los estudiantes 
valoran como positivo el uso de estas metodologías y apoyan la idea de trabajar en proyectos que 
los acerquen a la realidad. 
 
 
5. Referencias 
 
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ingeniería: Teoría y práctica — Aalborg Universitets. https://vbn.aau.dk/da/publica-
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guide.stanford.edu/ 
• Yock, P. G., Zenios, S., Makower, J., Brinton, T. J., Kumar, U. N., Watkins, F. T. J., Denend, 
L., Krummel, T. M., & Kurihara, C. Q. (2015). Biodesign: The Process of Innovating Medical 
Technologies (2nd ed.). Cambridge University Press. https://doi.org/DOI: 
10.1017/CBO9781316095843 
 
 
Sobre los autores 
 
• William R. Rodríguez Dueñas es Ingeniero Biomédico, Especialista en Bioingeniería, 
Máster en Ingeniería Biomédica y Doctor en ingeniería. Es profesor asistente del Departa-
mento de ingeniería electrónica de la Pontificia Universidad Javeriana en Bogotá. Autor de 
correspondencia: rodriguezd-william@javeriana.edu.co 
• Laura M. González Carvajal, es Diseñadora Industrial, magistra en Bioingeniería de 
la Pontificia Universidad Javeriana en Bogotá, Colombia. Actualmente es asistente para los 
programas de posgrado y profesora cátedra de la Facultad de Ingeniería. Correo: lgonza-
lez.c@javeriana.edu.co 
 
 
 
 
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