Diseño e implementación de un curso introductorio a la ingeniería civil basado en el aprendizaje en proyectos, el enfoque CDIO y el proceso de diseño en ingeniería para promover el desarrollo de competencias en ingeniería, innovación y emprendimiento

Resumen

Las principales tendencias en educación en ingeniería se centran en el aprendizaje activo y experiencial, la integración de la teoría con la práctica, y el desarrollo de habilidades y competencias en campo. Este trabajo presenta la experiencia de diseño e implementación de un curso de introducción a la ingeniería civil, utilizando el enfoque CDIO y el aprendizaje basado en proyectos, así como diferentes metodologías ágiles a lo largo del curso. Este se imparte en el primer semestre del programa de ingeniería civil de la Universidad del Magdalena y se ha aplicado en 4 periodos académicos (2019-I, 2019-II, 2022-I y 2022-II) mediante un diseño curricular modular con un enfoque integral y transdisciplinario que culmina con la presentación de un prototipo funcional y la sustentación de un informe final. A través de esta experiencia, se ha obtenido evidencia de cómo un estudiante, a pesar de encontrarse en el primer semestre, puede desarrollar habilidades propias de la ingeniería, como la innovación, la creatividad, el análisis y la solución de problemas, así como competencias genéricas asociadas al desarrollo del emprendimiento, como el trabajo en equipo, la comunicación, el liderazgo y la resiliencia. La experiencia incluyó 4 proyectos distintos: en primer lugar, un prototipo de puente provisional de emergencias que se debió diseñar, planificar, presupuestar y construir para ser sometido a pruebas de carga en laboratorio. El segundo fue la construcción de un prototipo de edificación de residencias estudiantiles en el campus de la Universidad del Magdalena, en el cual se evaluó la eficiencia de sus componentes estructurales. El tercero correspondía al diseño y construcción mediante impresión 3D de un prototipo de cercha, la cual también se sometió a pruebas de esfuerzo y deformación. Finalmente, el cuarto proyecto consistió en el diseño de un prototipo funcional de pavimento fotovoltaico articulado, es decir, adoquines con paneles solares que debían funcionar integralmente, y se evaluaron en condiciones de humedad extrema, así como su aspecto estructural. La valoración final del curso se obtenía a partir de la elaboración y sustentación de un informe escrito tipo consultoría, ya que cada grupo de estudiantes debía conformar su empresa de ingeniería. El segundo componente (60% de la valoración final) se obtenía a partir del desempeño en los ensayos de laboratorio. A través de los diferentes módulos que conforman el curso y con la participación de expertos de diversas áreas, los estudiantes adquieren fundamentos necesarios para su proyecto final, de manera que los contenidos no están desconectados de la aplicación práctica. Esta experiencia refleja que los estudiantes necesitan enfrentarse a desafíos para poder mostrar su potencial, y que el rol del docente debe transformarse en el de un mentor o guía, ya que los alumnos tienen acceso a suficiente información y contenidos, y el profesor no debe limitarse a la transmisión de conocimientos, sino acompañar al estudiante, proporcionándole contexto y bases para desarrollar su propio criterio ingenieril.