Ciencias básicas en la educación de ingeniería industrial. Transposición didáctica para competencias del siglo XXI, ODS e innovación en la industria 4.0
DOI:
https://doi.org/10.26507/paper.4191Palabras clave:
Transposición didáctica, Industria 4.0, Educación en ingenieríaResumen
La transposición didáctica de las ciencias naturales en el programa de Ingeniería Industrial desempeña un papel fundamental en la formación de profesionales capaces de aplicar conocimientos teóricos en contextos reales. En un mundo donde la Industria 4.0 exige habilidades avanzadas en tecnología, sostenibilidad y optimización de procesos, es esencial que los estudiantes integren conceptos científicos en la resolución de problemas industriales. El objetivo de esta estrategia pedagógica es transformar el conocimiento científico en herramientas aplicables, permitiendo a los futuros ingenieros industriales desarrollar competencias en análisis, innovación y mejora continua. Para ello, el programa ha implementado metodologías basadas en aprendizaje experiencial, en las que los estudiantes interactúan directamente con el entorno industrial y aplican sus conocimientos en escenarios reales. El programa de ingeniería industrial ha desarrollado diversas experiencias con el sector productivo de la ciudad, permitiendo a los estudiantes aplicar sus conocimientos en contextos reales. A través de visitas a empresas y la colaboración con el sector productivo, han analizado procesos industriales identificando oportunidades de mejora y proponiendo soluciones innovadoras en áreas como eficiencia energética, automatización y sostenibilidad. Desde el aula de clase con la colaboración de diferentes docentes se propone un trabajo interdisciplinario en el cual los estudiantes le apunten a dichas soluciones con la aplicación de los conceptos adquiridos en las diferentes áreas. Gracias a su formación en física, electrónica y matemáticas, han diseñado estrategias para optimizar el consumo de energía mediante sensores inteligentes y simulaciones matemáticas, así como alternativas para la gestión de residuos, promoviendo modelos de economía circular. Además, la articulación con empresas ha permitido que los estudiantes enfrenten desafíos tecnológicos y ambientales actuales, presentando propuestas viables que han sido altamente valoradas por el sector empresarial, fortaleciendo así el vínculo entre la academia y la industria. Como parte de la metodología aplicada, los estudiantes replicaron en el laboratorio universitario los principales procesos industriales observados en las empresas. A través de la construcción de prototipos y la implementación de sistemas de control automatizado con Arduinos, sensores, así como tecnologías académicas como lo son Lego for Education, de esta manera lograron simular el funcionamiento real de una planta de producción, reforzando su comprensión de los principios científicos y tecnológicos involucrados en la industria, además de identificar oportunidades de mejoras en las mismas de generar propuestas que las fortalezcan. Los resultados obtenidos evidencian que la transposición didáctica facilita la consolidación del conocimiento y potencia la capacidad de innovación de los estudiantes. La interacción con el entorno productivo les permite desarrollar habilidades analíticas y de resolución de problemas, preparándolos para enfrentar los desafíos de la industria moderna. En conclusión, la incorporación de estrategias de transposición didáctica en el programa de Ingeniería Industrial no solo fortalece la formación académica de los estudiantes, sino que también impacta positivamente en el sector empresarial, promoviendo la adopción de tecnologías avanzadas y soluciones sostenibles. Este enfoque garantiza que los futuros ingenieros industriales estén mejor preparados para contribuir al desarrollo del país mediante la aplicación práctica de sus conocimientos en ciencia y tecnología
Biografía del autor/a
Ángela Liceth Pérez Rendón, Fundación Universitaria del Área Andina
Soy Licenciada en Matemáticas y Física, egresada de la Universidad Tecnológica de Pereira (UTP), con una Maestría en Investigación Operativa y Estadística de la misma institución. A lo largo de mi carrera, acumuló 15 años de experiencia en el ámbito de la educación superior, especializándome en la integración de nuevas tecnologías en el proceso de enseñanza-aprendizaje, así como en la investigación aplicada en ciencias exactas y datos.
En la actualidad, me desempeño como docente investigadora en la Fundación Universitaria del Área Andina, donde pude aplicar mis conocimientos y habilidades en el diseño de proyectos de investigación, tanto en el ámbito académico como en la resolución de problemas prácticos relacionados con el análisis y procesamiento de datos. A lo largo de estos años, me he destacado por mi enfoque innovador y mi compromiso con la calidad educativa, logrando siempre una mejora continua en los procesos de enseñanza.
Andrés Arismendi Ramírez , Fundación Universitaria del Área Andina
Ingeniero Físico egresado de la Universidad Tecnológica de Pereira (UTP), con especialización en Pedagogía y Docencia de la Fundación Universitaria del Área Andina y una Maestría en Ciencia de los Datos (Big Data) de la Universidad Cuauhtémoc. Actualmente, me desempeño como docente investigador en la Fundación Universitaria del Área Andina. Cuento con 13 años de experiencia en el ámbito de la educación superior, destacándome por la integración de las nuevas tecnologías en el proceso de enseñanza-aprendizaje y la investigación aplicada en ciencias exactas y datos.
Jairo Germán Celemín , Fundación Universitaria del Área Andina
Licenciado en Matemáticas y Física por la Universidad del Tolima, con una sólida formación académica que complementa con una especialización en Educación, obtenida en la Universidad Autónoma de Colombia. Su interés por la enseñanza de las matemáticas lo llevó a obtener una Maestría en Enseñanza de la Matemática en la Universidad Tecnológica de Pereira (UTP), consolidando su compromiso con la educación matemática a nivel superior.
Con 27 años de experiencia en el campo educativo, ha desempeñado roles en la enseñanza y formación de nuevas generaciones, destacándose por su enfoque innovador y su pasión por facilitar el aprendizaje de las ciencias exactas. Actualmente, se encuentra matriculado en el programa de tesis doctoral en el Doctorado en Ciencias de la Educación en la Universidad Cuauhtémoc, Aguascalientes, México, habiendo culminado con éxito el 100% de las materias.
A lo largo de su carrera, ha trabajado tanto en la educación básica como en la superior, adaptándose a los cambios pedagógicos y metodológicos, siempre con el objetivo de ofrecer una enseñanza de calidad y de alto impacto en sus estudiantes.
Citas
Barragán Arias, I., & Barrera Pérez, M. L. (2023). Proyecto de aula para la enseñanza de las ciencias básicas en ingeniería. 1–11. https://doi.org/10.26507/paper.2857
Bekmurzaeva, R., & Kovalev, G. S. (2023). Industry 4.0: The Fourth Industrial Revolution. SHS Web of Conferences, 172, 1–7. https://doi.org/10.1051/shsconf/202317202011
Bustamante, V. J. (2024). Competencias de sostenibilidad en la educación de ingenierías. Revista Espacios, 45(6), 1–11. https://doi.org/10.48082/ESPACIOS-A24V45N06P01
Cepeda-Holguin, D., & Bacca, J. (2019). Fundamentos de una unidad didáctica para la enseñanza de la física mecánica a estudiantes de ingeniería desde la didáctica de las ciencias. Revolución En La Formación y La Capacitación Para El Siglo XXI, Vol. 2, 2019, ISBN 978-958-52333-3-1, Págs. 654-666, 654–666. https://doi.org/10.5281/zenodo.3524363
Chevallard, Y. (1991). La transposición didáctica: Del saber sabio al saber enseñado (AIQUE Grupo Editor, Ed.; Primera Edición). https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7531155
Chiliquinga Masaquiza, R. R., Rodríguez Arce, K. L., Luje Pozo, D. I., & Pucha Gualoto, O. I. (2024). Desarrollo de habilidades del siglo XXI a través de la educación STEM. Imaginario Social, 7(2), 4. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=9593029&info=resumen&idioma=SPA
Cobo-Benita, J. R., Ordieres-Meré, J., Ortiz-Marcos, I., & Pacios-Álvarez, A. (2010). Learning by doing in project management: Acquiring skills through a collaborative model. 2010 IEEE Education Engineering Conference, EDUCON 2010, 701–708. https://doi.org/10.1109/EDUCON.2010.5492511
Martí, J., Heydrich, M., Rojas, M., & Hernández, A. (2010). Aprendizaje basado en proyectos: una experiencia de innovación docente. Revista Universidad EAFIT, 46(158), 11–21. http://www.redalyc.org/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=21520993002
Elena, A., & Ramírez, N. (1996). Aplicación de algunos modelos matemáticos a la toma de decisiones. 6, 183–198.
Etzkowitz, H., & Leydesdorff, L. (2000). The dynamics of innovation: from National Systems and “Mode 2” to a Triple Helix of university–industry–government relations. Research Policy, 29(2), 109–123. https://doi.org/10.1016/S0048-7333(99)00055-4
Jobs for the Future. (2000). Transforming systems for the workforce of the future. JFF. https://www.jff.org/
Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J., Hellinger, A., Stumpf, M. A. V., Treugut, L., Blasco, J., Galloway, H., & Findeklee, U. (2013). Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0. https://en.acatech.de/publication/recommendations-for-implementing-the-strategic-initiative-industrie-4-0-final-report-of-the-industrie-4-0-working-group/
Kolb, D. A. . (2015). Experiential learning : experience as the source of learning and development (2nd ed.). Pearson Education, Inc.
López-Gutiérrez, J. C., Ones, I. P., López-Gutiérrez, J. C., & Ones, I. P. (2022). DOCENCIA UNIVERSITARIA Y TRANSPOSICIÓN DIDÁCTICA. ESTUDIO DE PERCEPCIÓN. Revista Chakiñan de Ciencias Sociales y Humanidades, 16, 24–34. https://doi.org/10.37135/CHK.002.16.01
OECD. (2021). Future of Education and Skills 2030/2040 | OECD. https://www.oecd.org/en/about/projects/future-of-education-and-skills-2030.html
P21. (2019). Framework for 21st Century Learning. https://www.battelleforkids.org/insights/p21-resources/
Perafán Echeverri, G. A. (2013). La transposición didáctica como estatuto epistemológico fundante de los saberes académicos del profesor. Folios, 37, 83–93. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0123-48702013000100006&lng=en&nrm=iso&tlng=es
Pérez Perdomo, A. J. (2024). Industria 4.0: Retos En La Formación Universitaria Del Ingeniero Industrial. Revista Ingenium | Universidad Yacambú, 1(1), 23–37. https://revista.uny.edu.ve/ojs/index.php/ingenium/article/view/384
UNESCO. (2022). Engineering for sustainable development: delivering on the Sustainable Development Goals. https://www.unesco.org/en/articles/engineering-sustainable-development-delivering-sustainable-development-goals
Ureña Elizondo, F., & Arguedas, C. (2018). Diseño de laboratorios virtuales para la enseñanza de la física. Revista Internacional de Aprendizaje, 5(1), 55–64. https://doi.org/10.18848/2575-5544/CGP/V05I01/55-64
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