Ingeniería del proyecto: METODOLOGÍA DE DISEÑO DE PROYECTOS DE INGENIERÍA QUÍMICA A PARTIR DEL FOMENTO DEL APRENDIZAJE COOPERATIVO

RESUMEN

Hoy en día la globalización es una realidad. En este sentido, los profesionales químicos (y de otros sectores) deben adaptarse a esta circunstancia que ha alterado las formas de trabajo profesional y ha planteado nuevas formas de educación profesional. Esta realidad se ha materializado finalmente en la elaboración de diversas metodologías de formación docente. Una de ellas es la Metodología de Diseño de Proyectos desarrollada en la Universidad Politécnica de Cataluña. Tal metodología integra y combina en el desarrollo de un proyecto profesional, prácticas de trabajo cooperativas individuales y grupales. Estas prácticas se despliegan en el desarrollo del proyecto a través de tareas presenciales y virtuales desplegadas mediante procedimientos organizacionales y apoyadas con un entorno virtual de trabajo colaborativo (aprovechando las nuevas tecnologías de la información y la comunicación, TIC). Este trabajo expone la adaptación y aplicación de esta metodología en el diseño de proyectos de ingeniería química. Los resultados muestran que se consigue una formación adecuada a los nuevos retos profesionales y formativos de la globalización, fomentando en particular el autoaprendizaje y la formación continua. El documento se concentra en mostrar el aprendizaje a nivel cooperativo en los estudiantes.

Palabras clave: Diseño de proyectos. Metodología Docente de Proyectos. Educación online. Trabajo Colaborativo.

SUMMARY

Today, the globalization is a reality. In this sense, the chemical professionals (and of other sectors) must adapt to this circumstance that has altered the forms of professional work and has raised new forms of professional education. This reality has been materialized finally in the elaboration of diverse methodologies of educational formation. One of them is the Projects Design Methodology developed in the Technical University of Catalonia. Such methodology integrates and combines in a professional project development, individuals and group work practices. These practices are deployed in the project development through brick-and-mortar and virtual tasks by means of organizational procedures and a software by collaborative work (taking advantage of the new information and communication technologies, ICT). This paper sets out the adaptation and application of this methodology in the projects design of chemical engineering. The results show that a formation adapted to the new professional and formatives challenges of the globalization is obtained, fomenting the self-training and the continuous formation. The document is concentrated in showing the learning cooperative level in the students.

Key words: Projects Design. Projects Teaching Methodology. Online Education. Collaborative Work.

RESUM

Avui dia la globalització és una realitat. En aquest sentit, els professionals químics (i d’altres sectors) han d’adaptarse a aquesta circumstància que ha alterat les formes de treball professional i ha plantejat noves formes d’educació professional. Aquesta realitat s’ha materialitzat finalment en l’elaboració de diverses metodologies de formació docent. Una d’elles és la Metodologia de Disseny de Projectes desenvolupada en la Universitat Politècnica de Catalunya. Tal metodologia integra i combina en el desenvolupament d’un projecte professional, pràctiques de treball cooperatives individuals i en grup. Aquestes pràctiques es despleguen en el desenvolupament del projecte a través de tasques presencials i virtuals desplegades mitjançant procediments organitzacionals i suportades amb un entorn virtual de treball colaboratiu (aprofitant les noves tecnologies de la informació i la comunicació, TIC). Aquest treball exposa l’adaptació i aplicació d’aquesta metodologia en el disseny de projectes d’enginyeria química. Els resultats mostren que s’aconsegueix una formació adequada als nous reptes professionals i formatius de la globalització, fomentant en particular l’autoaprenentatge i la formació contínua. El document es concentra a mostrar l’aprenentatge a nivell cooperatiu en els estudiants.

Mots clau: Disseny de projectes. Metodologia Docent de Projectes. Educació online. Treball Col.laboratiu.

1. INTRODUCCIÓN

Durante varios años el «Departament de Projectes d’Enginyeria» de la «Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona» (ETSEIB) de la «Universitat Politècnica de Catalunya» (UPC) ha estado impartiendo docencia de proyectos basándose en la Metodología de Proyectos de Jaume Blasco i Font de Rubinat, siendo particularmente la especialidad de Organización Industrial donde se aplicaba de forma más clásica (García-Carrillo et al., 2007). Esta «Metodología de enseñanza-aprendizaje colaborativo y cooperativo basada en la resolución de problemas-proyectos con soporte de entornos virtuales de trabajo» (Estay y Blasco, 2000a; 2000b) se sigue utilizando actualmente en la docencia de la asignatura «Projectes d’Organització Industrial» de la UPC. En la asignatura es obligatorio el desarrollo grupal de un proyecto, el cual deciden los mismos alumnos, aplicando dicha metodología, denominada Metodología Docente de Proyectos en la UPC (MDP-UPC).

Los resultados obtenidos hasta el momento han sido muy satisfactorios, especialmente a nivel de trabajo cooperativo, que es donde realmente se produce el refuerzo y mejora del aprendizaje. No obstante, la asignatura «Projectes de Enginyeria Química», tiene un programa que difiere del de la asignatura de la especialidad de Organización Industrial, tanto a nivel de contenidos como de requerimientos del proyecto a realizar por los estudiantes. En este caso se trata de un proyecto donde la aptitud del profesor ante los alumnos es un factor relevante y es irremplazable a nivel presencial. Este trabajo, expone el trabajo realizado en la mencionada asignatura usando MDP-UPC y se organiza de la siguiente manera: la segunda parte expone las características de la metodología docente aplicada; la tercera parte presenta la forma que adquiere la metodología al aplicarla en base a 3 elementos de fomento de la cooperación; y la cuarta parte expone las conclusiones conseguidas.

2. BASE TEÓRICA DE LA MDP-UPC

Las bases teóricas de está metodología se encuentran en cuatro libros que exponen el pensamiento y la postura de Blasco: Comentarios al proyecto -De omni re scibile- (Blasco, 1966), Introducción al proyecto. Presentación dinámica por ordenador (Blasco, 1998), Los artefactos y sus proyectos (Blasco, 2000), y Los proyectos de sistemas artificiales: el proyectar y lo proyectado (Blasco, 2002).

Cabe añadir que Blasco fue el primero en aplicar una metodología formativa de proyectos que sintetiza varios elementos de su pensamiento, esencialmente sistémicos, semióticos, cognitivos y constructivistas (Estay et al., 2002). La MDP-UPC propone una secuencia ordenada de pasos a seguir por los proyectistas, para asegurar no sólo que la solución propuesta sea adecuada, sino que tanto el problema como los conflictos asociados están bien identificados y delimitados, lo que hará que una vez ejecutado el proyecto que se ha diseñado, el problema se solucione realmente. Una de las cualidades de esta metodología es que es adecuada al diseño de todo tipo de proyectos y aplicable a casos concretos.

2.1. Rasgos esenciales de la MDP-UPC

La metodología combina de forma innovadora una base teórica con fuertes fundamentos metodológicos que la validan, asimismo un trabajo cooperativo estructurado en base a 9 ejercicios que permiten adquirir los conceptos teóricos y esenciales del campo de proyectos y asimilar prácticas de proyectos que interesa interiorizar (tabla 1).

TABLA I (1de2): Los 9 ejercicios de la metodología docente de proyectos (MDP-UPC).

Las prácticas son cooperativas y colaborativas, donde las primeras promueven un trabajo en equipo donde se comparten todas las tareas distribuidas de manera equilibrada entre todos los miembros del proyecto; y las segundas usando un entorno virtual de trabajo colaborativo que permite producir y compartir conocimiento como –por ejemplo–, el guardar registros de la fase creativa del proyecto –el llamado diseño–. Los ejercicios se retroalimentan y son un mecanismo para que una persona amplíe su visión acerca del conflicto, el problema y su solución y en lenguaje de proyecto, son una fase o etapa en la resolución de un problema, o en la ejecución de un proyecto.

Los ocho primeros ejercicios corresponden a la resolución de determinados aspectos que permiten precisar el conflicto y determinar el problema que se quiere resolver; el ejercicio restante es una presentación visual de la solución concreta que se propone. Con la elaboración metódica y sistemática de cada uno de los ejercicios, se desarrollan los aspectos más relevantes del proyecto. La idea es que con la realización de estos ejercicios para un caso particular, se generen los conocimientos y capacidades para generalizar y replicar la metodología en el desarrollo de otros proyectos de diferente índole. Para esto se utiliza un lenguaje muy general que pretende ser adecuado a diferentes tipos de proyectos, sin distinción de ámbitos. La filosofía estructural de los ejercicios es cíclica, lo que significa que en la medida que se avanza con el desarrollo de los ejercicios se vuelve a los ejercicios anteriores para mejorar, corregir o complementar información. De este modo se tendrán versiones mejoradas de cada uno, que permitirán obtener un resultado con un mayor valor práctico, fruto de sus múltiples revisiones. De este modo, cada versión final de un ejercicio es un documento que forma parte del diseño del proyecto.

Los enunciados de las tareas que conforman los diferentes ejercicios son en sí la teoría de esta metodología. Se puede añadir que los ejercicios surgieron de muchas horas de conversaciones entre investigadores, profesores, estudiantes y profesionales, en las cuales los ejercicios eran literalmente re-escritos in-situ. De este modo, se ha ordenado el proceso mental de los proyectistas de manera que haya un pensamiento lógico que enlace todos los factores o puntos clave del proyecto y que quede plasmado en los ejercicios. La aplicación de esta metodología a situaciones específicas que simulan el desempeño profesional real ha proporcionado resultados muy satisfactorios, en términos de diseño de proyectos a nivel docente.

2.1.1. Los 9 ejercicios y su proceso de ejecución

El diseño del proyecto comprende un proceso que va de lo general a lo específico. En este proceso, los ejercicios son las etapas que permiten que los proyectistas recorran el camino que va desde el problema y sus conflictos asociados hasta una solución concreta. El proceso aborda primero una perspectiva del entorno y luego, después de un largo análisis que se centra en el servicio a proporcionar por el sistema, se propone la solución específica. Se esquematizará el proceso de diseño del proyecto en función de dos dimensiones. En una de ellas se situará a los ejercicios en función de su cercanía hacia lo real o hacia lo abstracto. La otra dimensión posicionará a los ejercicios en función de su proximidad al problema o a la solución.

En la secuencia de nueve ejercicios, se avanza en forma natural desde el problema hacia la solución; al mismo tiempo, los ejercicios se desarrollan primero en el campo de lo real, posteriormente se centran en aspectos abstractos, donde se modelan los sistemas correspondientes al problema y a la solución escogida; para finalmente volver al ámbito de lo real, donde se finaliza la secuencia con la propuesta real de proyecto final. Esta secuencia a través de las dos dimensiones descritas, se ve en forma gráfica en la figura 1 (Estay et al., 2002).

2.1.2. Los 9 ejercicios y los 4 ejes de resolución

Figura 1. Secuencia de los 9 ejercicios - (c) Christian A. Estay-Niculcar

En la figura 1 se ve el desarrollo de los ejercicios mediante un modelado de los sistemas que permitirá ir desde el sistema problema (real) hacia un sistema problema (modelo abstracto), luego a un sistema solución (también abstracto); este sistema solución se escoge entre varias opciones y se piensa que es el más apto para dar solución al problema y sus conflictos; finalmente se llega a un sistema solución (real) claramente delimitado y definido en base a especificaciones técnicas que permitirán implementar el proyecto y ejecutarlo con un buen pronóstico de éxito. Cada ejercicio se expresa operacionalmente a través de varios elementos los cuales permiten su realización. Estos elementos son:

(i) una descripción del ejercicio que se entrega a cada estudiante que permite comprender el ejercicio y su finalidad e intención;
(ii) una guía didáctica que aporta material de estudio al estudiante y que sirve para estudiar la teoría asociada a cada ejercicio; y,
(iii) una plantilla que aporta el formato y contenido que debe cumplir el informe del ejercicio y que el estudiante está obligado a seguir y aplicar.

2.2. Trabajo Colaborativo en la MDP-UPC

El trabajo se desarrolla en grupos de alumnos, simulando la experiencia profesional real de llevar a cabo un proyecto. Los grupos los componen entre cuatro y cinco estudiantes, que por medio de técnicas colaborativas realizan el diseño de un proyecto mediante el desarrollo de los nueve ejercicios mencionados en la base teórica. El trabajo en un ejercicio se inicia luego de asignar tareas y no se detiene hasta la aprobación de la versión final. Cada tarea del ejercicio es una llamada a realizar aportaciones, en la forma de comentarios, aclaraciones, peticiones o respuestas. Este mecanismo de respuesta da forma al debate, foro o discusión de los miembros del grupo (Estay et al., 2003). Todo lo anterior conlleva que la organización administrativa de cada grupo contemple la designación de un coordinador, mientras que la organización del trabajo involucra la designación de un responsable para cada ejercicio a resolver. En ambos casos, la finalidad es dirigir la consecución de una solución con animadores (responsables) en los foros del trabajo. La forma de operar pretende garantizar que todos trabajan en todas las etapas del proyecto, como responsables y trabajando en tareas. Este mecanismo garantiza que cada estudiante coopere con sus aportaciones al éxito del grupo y se sensibilice sobre la importancia de trabajar en grupo para conseguir el fin deseado.

2.3. Entorno Virtual de la MDP-UPC

La metodología combina elementos de la comunicación presencial y la comunicación virtual. La comunicación virtual se realiza a través del entorno computacional virtual de trabajo colaborativo BSCW (Basic Support for Cooperative Working) que opera como una intranet que permite al estudiante acceder a la oficina de trabajo del grupo (Gracia, 2002), organizando el contenido digital y las acciones virtualizadas en grupos que acceden por invitación a carpetas, documentos, y foros (García-Carrillo, 2004). Eso sí, BSCW no se puede usar sin un marco metodológico que explote su potencial, de lo contrario será simplemente un programa de almacenamiento o repositorio de documentos o mensajes (Estay et al., 2003).

3. METODOLOGÍA PARA PROYECTOS DE INGENIERÍA QUÍMICA

La metodología propuesta para Ingeniería Química se basa en la resolución de 5 de los 9 ejercicios de la original MDP-UPC (figura 2) cuya relación de retroalimentación se muestra en la figura 3.

Figura 2. Ejercicios adaptados.

Figura 3. Forma de actuación sobre los ejercicios.

3.1. Ejercicios adaptados

Los ejercicios son similares a los 9 originales y son (adaptado de Fernández, 2005) –ver Tabla 2–.

TABLA II: Los 9 ejercicios de la metodología docente de proyectos (MDP-UPC).

3.2. Fomento de la cooperación como eje de una mejora en el aprendizaje

La cooperación debe construirse y por ello se han ideado diversos mecanismos para hacerla emerger y/o explotarla para conseguir la solución en el proyecto, los cuales se muestran a continuación. Al inicio de cada ejercicio se encuentran unas notas, de una extensión de una página, referentes a los objetivos que se pretenden conseguir con la resolución de dicho ejercicio. Esta información siempre se debe considerar en el proceso de resolución, y permite a los estudiantes establecer discusiones sobre la calidad del documento conseguido y les permite ser más concisos a la hora de realizar consultas a terceras personas referentes a la resolución del ejercicio. Además, les dará la oportunidad de autoevaluarse. Por este motivo se habla de versiones de resolución de un ejercicio, mediante la generación de versiones de dos tipos de documentos: documentos de trabajo y documentos finales, los cuales coloquialmente se denominan, borrador y versión final, respectivamente. Los borradores se consiguen tras conseguir un acuerdo común respecto a la solución o parte de la solución requerida en el ejercicio. La versión generada da lugar a otra, en caso de necesidad, repitiendo el proceso reiteradamente hasta llegar a un acuerdo de conformidad por parte de todos los integrantes del grupo respecto a la calidad conseguida y en el cumplimiento de los objetivos del ejercicio. Una vez conseguida dicha calidad, se aprobará el documento para su publicación como versión final. En este caso, el responsable genera una copia del documento considerada ahora documento final el cual se remite al profesor para su evaluación. En el caso de la revocación del documento, el profesor lo devuelve comentado con una nota. En este caso, se ha considerado el documento pobre. Cuando esto ocurre, se repite el proceso buscando generar una nueva versión final. Este proceso se repite hasta que el profesor da por aprobado el documento, con lo cual se da por satisfactoria la solución al ejercicio (figura 4 y 5). En este último caso se establece una negociación y un consenso con el profesor, entendido como facilitador, hacia una mejor solución.

Figura 4. Mejora de la calidad de los ejercicios.

Figura 5. Revisión de un documento por parte del profesor.

3.3. Sinergia creativa

El desarrollo de un ejercicio se inicia con la asignación de tareas, y el trabajo es continuo hasta conseguir un acuerdo común respecto a la versión final. Las diferentes tareas a realizar suponen un enfrentamiento entre los diferentes puntos de vista de los integrantes del grupo que se plasmarán como aportaciones en el foro, comentarios, aclaraciones, peticiones o respuestas. Las aportaciones acostumbran a generarse tras la asignación de tareas, y más particularmente tras conseguir un primer borrador global. Este mecanismo de interacción da forma al debate, foro o discusión de los miembros del grupo. La cadena de aportaciones, sus relaciones causales y sus mejoras dan lugar a la sinergia creativa donde por simple exposición y debate, cada miembro del grupo interioriza conocimientos de forma continua mejorando sus puntos de vista. Este proceso individual de cada miembro del grupo supone a su vez una mejora de la solución grupal buscada, la figura 6 muestra la aportación de este mecanismo en la forma de un foro.

Figura 6. Sinergia creativa a través de un foro.

3.4. Trabajo colaborativo

Todo lo anterior conlleva que la organización de cada grupo contemple la designación de un Coordinador, mientras la organización del trabajo involucra la designación de un responsable para cada ejercicio a resolver. En ambos casos, la finalidad es dirigir la consecución de una solución con animadores (responsables) en los foros del trabajo del resto de los integrantes. Todo estudiante ha de ser responsable de al menos un ejercicio, la figura 7 muestra los campos de información sobre coordinadores y responsables. Mientras el coordinador es la representación oficial del grupo ante el profesor, los responsables tienen la función de asignar las tareas del ejercicio a los integrantes del grupo, reunir el trabajo de todos los integrantes en los borradores, y mantener las negociaciones con el profesor hasta conseguir la aprobación de la versión final.

Figura 7. Trabajo colaborativo virtual.

La forma de operar descrita configura el mapa conceptual del proyecto, garantizando que todos trabajan en todas las etapas del proyecto, como responsables y trabajando en tareas. Este mecanismo garantiza que cada estudiante colabore con sus aportaciones al éxito del grupo y se sensibilice sobre la importancia de trabajar en grupo para conseguir el fin deseado. Al final del curso, cada grupo debe cumplir con el ejercicio 5, la confección, presentación y defensa pública del Proyecto, mediante la exposición de un panel. Esta es una actividad de foro, y cada grupo tiene la obligación de defender su solución ante los profesores y compañeros los que constituyen también un tribunal de calificación relativo. Ésta actividad permite afianzar el grupo de manera presencial.

CONCLUSIONES

Formar proyectistas no es una tarea sencilla. Muchos piensan que basta formarlos en materias donde se «realicen proyectos». No obstante, esto es evitar o no entender el problema y reto de la docencia de proyectos. La pretensión de exponer una metodología formativa de proyectos, tal que la enseñanza se estructure a lo largo de ejercicios prácticos que obliguen a desarrollar los aspectos y metodologías de proyecto más relevantes son determinantes en la eficiencia del proyectar. A partir de una idea nueva o de un artefacto existente, se desarrolla una descripción funcional del artefacto, idea o producto que asegurarán la resolución del conflicto que da fundamento al proyecto. La prioridad del desarrollo de ejercicios prácticos que sirven de base y de modelo para un proyecto en el ejercicio profesional permite modificar la exposición de la teoría, de forma que sea una presentación y una ayuda para resolver los ejercicios prácticos. El ritmo y orden de las clases están marcados por estos ejercicios. La utilización de la metodología propuesta, dada la filosofía de trabajo y el modelo conceptual (unir cooperación con colaboración) permite dar una formación en proyectos completa, da valor a la formación que recibe el estudiante. Todo esto aprovechando las nuevas Tecnologías de la Información para aumentar el potencial formativo de estudiantes y profesores.

Se propone una metodología que a utilizar en sus aspectos teóricos y en su referente virtual BSCW. La adaptación de los ejercicios ha permitido detectar una deficiencia en cuanto a los contenidos demandados en temas de seguridad, y esto supondrá una mejora de la metodología clásica utilizada en la especialidad Organización Industrial, sin dejar de mencionar que para formación de Ingenieros Químicos produce no altera su formación original sino que la enriquece especialmente al potenciar el aprendizaje cooperativo. Al introducir este aprendizaje se pueden señalar varios comentarios sobre el trabajo realizado:

(i) La metodología presentada no es definitiva. Tal como plantea la metodología suponen un proceso de mejora continua, pero el camino seguido es el acertado, lo cual se encuentra avalado por el grado de aceptación de la literatura generada a partir de las diversas experiencias con diferentes versiones que buscan mejorar la metodología. Esto se debe a que la formación de un Ingeniero Químico demanda un fuerte dominio de conceptos técnicos muy precisos junto con habilidades personales y organizacionales. Unir todo esto hace revisar cada experiencia y las propias prácticas de aprendizaje cooperativo.
(ii) Queda plasmado que utilizando la metodología el trabajo de profesores y estudiantes se ve incrementado por el trabajo que demanda la aplicación de la metodología, en cuanto a la preparación como al seguimiento, pero la contraprestación que se prevé es la consecución que los alumnos adquieran un alto grado de participación y una fuerte sensibilización hacia la adquisición de habilidades para pensar, aprender y trabajar en equipo, aparte de producir y gestionar de manera cooperativa y colaborativa.
(iii) Con relación a BSCW, está claro que no tiene sentido utilizarlo sin un marco metodológico. Sin este marco, BSCW no es más que software de almacenamiento o repositorio de documentos o mensajes. La metodología obliga una dinámica que realmente explota el potencial de BSCW y no se ve como un software sino como un instrumento de apoyo al trabajo virtualizado con información digitalizada.

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