Los científicos descubren el mundo que existe; los ingenieros crean el mundo que no existía.

Theodore von Kármán.

Con la instalación del sistema Learning Factory desde los programas de Ingenierias en el INTEC damos un importante paso en el desarrollo curricular de los mismos en el marco de nuestra Estrategia Institucional 2023-2027, sus propósitos, resultados esperados y directrices.

Los ingenieros como demiurgos

Como consignara Bernard M. Gordon, egresado de MIT y a quien se considera el padre de la conversión a alta velocidad de lo analógico a lo digital, ingeniero es “aquel que ha alcanzado y mejora continuamente los conocimientos, habilidades y actitudes de orden técnico, comunicacionales y de relaciones humanas, y quien contribuye efectivamente a la sociedad teorizando, concibiendo, desarrollando y produciendo estructuras confiables y máquinas de valor práctico y económico.”  Dicho de otra manera, pensemos a los ingenieros como demiurgos, aquellos a quienes Platón se refería en el Timeo como artesanos que construían el universo, que no en balde la etimología de ingeniería remite a ingenio, del latín ingenium, por “engendrar”, “producir”, “generar”. Y el paradigma histórico de ingenio lo ha sido Leonardo Da Vinci.[1]

La formación superior en ingeniería debe, por tanto, combinar una sólida base científica y técnica, con la capacidad para concebir e implementar soluciones creativas, robustas, viables y sostenibles a los diversos problemas del mundo productivo y de la sociedad en su conjunto. Así, con el fin en la mente, procuramos que los trabajos finales de grado de los estudiantes de ingeniería, en la modalidad de cursos prácticos o tipo capstone, como pretendemos con el régimen de Learning Factory, ofrezcan a los estudiantes próximos a graduarse la oportunidad y el requisito de integrar sus aprendizajes en el abordaje de los problemas han de enfrentar como profesionales en el mundo real. Estas experiencias, entonces, constituyen el litmus test (la “prueba de fuego”) de la efectividad y la calidad de la formación que hayan recibido.

Learning Factory como litmus test del currículo

La evaluación del desempeño de los estudiantes en los proyectos de los capstone courses, como los de Learning Factory, no solo pone a prueba las competencias que los estudiantes participantes han adquirido, sino que constituye un examen y una fuente fundamental de retroalimentación para todo el currículo que la universidad ha diseñado e implementado para su formación como ingenieros competentes en los distintos órdenes y facetas de desempeño. Lo hace sometiendo a prueba tanto las denominadas competencias “duras” como las cada vez más valoradas competencias “blandas”.

Dado lo anterior, estrategias formativas como la de Learning Factory resultan en formas de autoestudio y autoevaluación de resultados curriculares que, por tanto, constituyen tractores que, para decirlo de alguna manera, “arrastran” y mueven al desarrollo curricular.

Algunos criterios clave para el desarrollo curricular

La formación superior en ingeniería avanzó desde una con un fuerte sello empírico-técnicos a otra con dominantes componentes científicos y tecnológicos. Todavia tan recientemente como en los años 50  en muchos países el profesorado de las escuelas de ingeniería estaba integrado principalmente por distinguidos ingenieros en ejercicio práctico. Ya en la década de los 70 muchos de aquellos profesores practicantes se retiraron y fueron reemplazados por ingenieros científicos, ocurriendo un viraje hacia el predominio de las ciencias de la ingeniería en el currículo.

A pesar de las bondades de este viraje, nada despreciables, desde fines del pasado siglo y, sobre todo, con la entrada en el nuevo milenio, desde el mundo empresarial surgieron reacciones críticas a la enseñanza de las Ingenierias. Entre los argumentos comunes a esas reacciones encontramos  la que considera que se ha priorizado la enseñanza de la teoría, incluyendo las disciplinas matemáticas, científicas y técnicas, pero sin otorgar suficiente énfasis a fundamentos subyacentes a la práctica de la ingeniería, como las habilidades de diseño, de trabajo en equipo y de comunicación. Como parte de su argumentación, algunos han llegado a proponer perfiles apropiados para los planes de formación de ingenieros, como ha sido el caso de The Boeing Company, con el perfil que mostramos en el recuadro.

Lo que encontramos es una tensión, resoluble, sin embargo, entre una orientación a la formación con base científica en las ciencias de la ingeniería y sus disciplinas fundamentales de ciencias básicas y otra orientación que atiende las competencias., habilidades y actitudes de la práctica profesional de la ingeniería, en situaciones y en contextos determinados por las complejidades de mundo real. Con el propósito de lograr un balance entre ambas orientaciones, encontramos iniciativas como Learning Factory y como el enfoque CDIO.

Como indican los proponentes del enfoque CDIO: “El desafío es desarrollar un currículo integrado. Debemos encontrar formas innovadoras de cumplir con el doble deber en el tiempo de enseñanza que logre que los estudiantes desarrollen un conocimiento práctico más profundo de los fundamentos técnicos y al mismo tiempo aprendan habilidades personales e interpersonales y habilidades de construcción de productos, procesos y sistemas.”[2]

El resultado final procurado, en última instancia, es el siguiente: “Un estudiante graduado debe desarrollar las habilidades no sólo para crear nuevas ideas brillantes, sino también para transformar esas ideas en nuevas realidades.”[3]

El enfoque CDIO

El enfoque CDIO (por Concebir, Diseñar, Implementar y Operar) fue iniciado por tres universidades en Suecia (Chalmers University of Technology, el Royal Institute of Technology y Linköping University) conjuntamente con el Massachusetts Institute of Technology (MIT) y se ha expandido por mas de cien universidades en todo el mundo.

Este enfoque ofrece el contexto, no el contenido, en el que debe tener lugar la formación en Ingenierias. El enfoque CDIO enfatiza que los fundamentos científicos y técnicos de la ingeniería se ejerciten en el contexto de concebir, diseñar, implementar y operar sistemas y productos en el mundo real. En ese contexto debe producirse el aprendizaje de conocimientos científicos disciplinarios (matemáticas, física. química, biología, ciencia de materiales, ecología, etc.), de habilidades técnicas (programación, gestión de proyectos, diseño, operaciones, etc.), así como de habilidades personales e interpersonales (ver el gráfico de Saad et al., 2014).[4] Es esencial que cualquier ingeniero tenga una comprensión integral de todas las etapas del cclo de vida de nuevas técnicas y tecnologías, productos y sistemas.

Las cuatro fases del enfoque CDIO pueden ser definidas de la siguiente manera:

• Concebir: Definir las necesidades del cliente; consideraciones tecnológicas, estrategia empresarial y regulaciones; desarrollo de conceptos, técnicas, productos y planes de negocio.
• Diseñar: Creación del diseño (planos, dibujos y algoritmos) que describen lo que será implementado.
• Implementar: Transformación del diseño en producto, incluyendo fabricación, codificación, pruebas y validación.
• Operar: Utilizar el producto implementado para entregar el valor previsto, incluido mantener, evolucionar y actualizar el sistema.

Siguiendo este enfoque se debe actualizar todo plan de estudios asegurando cursos que se apoyen entre sí, siempre con actividades CDIO altamente entrelazadas, enriqueciendo la formación con numerosos proyectos de diseño, construcción y puesta a prueba en los que se integre el aprendizaje activo y experiencial que incluya las habilidades profesionales como el trabajo en equipo, negociación y la comunicación en sus distintas modalidades y formatos, entre otras. Todo esto con un firme compromiso con la mejora continua a través de procesos de garantía de calidad con objetivos más altos que los de la acreditación academica formal.

Así, el enfoque CDIO propugna por un desarrollo curricular continuo y fluido en el que se atienda a cuatro facetas principales: 1) la sabia estructuración del curriculum y del contenido de sus cursos, 2) las estrategias y los ambientes de aprendizaje, 3) las prácticas de enseñanza y 4) los modos y maneras como se evalúa y valoran los resultados de aprendizaje.

Encuentro entre el enfoque CDIO y Learning Factory

El enfoque CDIO y Learning Factory se encuentran perfectamente en su énfasis en el aprendizaje activo y experiencial referido al mundo real en el que deben desempeñarse los ingenieros en contextos que requieren concebir, diseñar, implementar y operar soluciones viables y sustentables a problemas productivos o sociales que demandan la puesta en práctica de competencias “duras y “bandas” por medio de las cuales se verifique el ingenio que debe caracterizar a estos profesionales.

[1] Para los romanos, ingenium era una máquina de guerra, e ingeniarius o ingeniator quien sabia operar dicha máquina, mucho después, con la revolución industrial, enigineer era quien operaba maquinas de vapor, como las inventadas por James Watt, que eran engines.

[2] Crawley, E. F.; Malmqvist, J.; Östlund, S & Brodeur, D.R. (2007). Rethinking Engineering Education: The CDIO Approach. New York, NY: Springer.

[3] Op. Cit., p. 18

[4] Saad, Nor; Jaffar, Ahmed; Abdullah, Nik; Hassan, Razali & Kasolang, Salmiah. (2014). CDIO Framework in Strengthening the Student Centered Learning Approach. 2do Coloquio de Enseñanza y Aprendizaje. Kelantan, Malaysia