EXPERIENCIA PILOTO PARA LA INCORPORACIÓN DE TECNOLOGÍAS EMERGENTES EN PROYECTOS DE AULA DE INGENIERÍA MECÁNICA

Resumen

Colombia es un entorno con grandes necesidades que pueden ser abordadas desde la Ingeniería. El diseño es el elemento central y la razón de ser de la formación en Ingeniería. Los currículos exigen una formación humanista, integral y contextualizada a las necesidades de Colombia. El programa de Ingeniería Mecánica de la Universidad Pontificia Bolivariana Sede Medellín llevó a cabo un proceso de transformación curricular en 2016 de acuerdo con su modelo pedagógico integrado. El modelo pedagógico privilegia en el estudiante el aprendizaje significativo y la construcción del propio conocimiento, donde el profesor tiene un papel de mediador o de orientador. Se vuelve necesario implementar dentro del currículo espacios para la integración de conocimientos y competencias, donde se deje a un lado la concepción tradicional de curso donde se enseñan temas. A su vez, darle paso a espacios donde el estudiante se empodera de su proceso formativo. La capacidad de diseñar y ejecutar proyectos se debe formar durante toda la carrera.

En el nuevo plan de estudios se introdujeron cuatro Módulos de Ingeniería Aplicada (MIA) distribuidos a lo largo del currículo. Los MIA involucran las metodologías de proyectos de ingeniería, el pensamiento de diseño, el aprendizaje basado en problemas y el trabajo en equipo. En ellos, las actividades son motivadas por la solución de un problema. El énfasis y la dificultad de los temas dependen de la ubicación del MIA.  En el caso particular del MIA 2, los estudiantes ejecutan un proyecto en el cual desarrollan habilidades técnicas útiles para el diseño y la solución de problemas en Ingeniería Mecánica, desde la perspectiva de la manufactura, el prototipado, la medición y el uso de herramientas computacionales.

Desde su primera versión, en el MIA 2 se han propuesto diversos retos, tales como puentes peatonales, biodigestores, calentadores y cocinas solares. En todos ellos se ha empleado la modelación CAD como herramienta fundamental del diseño mecánico. Igualmente, se ha usado la programación para resolver modelos matemáticos básicos que permitan hacer predicciones del comportamiento del prototipo. También se ha involucrado la medición e instrumentación para la verificar experimentalmente que el prototipo cumpla con los requerimientos del reto.

Para el proyecto del primer semestre de 2019 y con motivo de los 500 años de la muerte de Leonardo da Vinci, se propuso como reto el diseño, fabricación y prueba de una catapulta de doble muelle con elementos automatizados. Esto introdujo a los estudiantes a los procesos de manufactura aditiva y prototipado electrónico. Se usa software de modelamiento CAD que permite el paso directo a la fabricación en impresoras 3D. Y con Arduino se realiza la instrumentación y control automático del prototipo.

Este artículo reporta las experiencias recogidas durante este proyecto desde la perspectiva de los estudiantes y los tutores. Se espera que los estudiantes al finalizar el curso hayan desarrollado habilidades técnicas que les faciliten la solución de problemas de ingeniería y los hagan más aptos para participar en futuros proyectos. Finalmente, se estudiarán las implicaciones para así definir nuevas versiones del curso.