Enseñanza de la electricidad y la electrotecnia en carreras de ingeniería

2. Resumen
3. Summary
5. Selección de contenidos.
6. Perspectivas para la asignatura Electrotecnia.
7. Conclusiones.
8. Referencias

RESUMEN

En los programas de estudio de las carreras tecnológicas no eléctricas siempre se ha incluido una asignatura relacionada con las aplicaciones técnicas de la electricidad y cuyo objeto de estudio son los sistemas eléctricos de interés para ese especialista. Dichos sistemas tienen como fundamento físico la conducción eléctrica en metales. Estas asignaturas se clasifican como básicas específicas o pre profesionales.

Los programas de estas asignaturas han experimentado modificaciones continuas en el marco del perfeccionamiento de los planes de estudio de las carreras de ingeniería. Se considera que en la práctica educativa de las asignaturas básicas específicas aún se manifiestan limitaciones y problemas relacionados con el diseño de los programas y con la organización en la ejecución de los mismos, así como en la selección de los contenidos. Esto ha traído como consecuencia, con mayor o menor significación en cada uno de los planes de estudio, una limitación de la articulación de estas asignaturas con el resto de las que conforman el plan de estudios de la carrera y el no responder a los objetivos terminales de ésta, manifestándose en el bajo aprovechamiento de los estudiantes y en la valoración que hacen los mismos del papel que juega la asignatura en su formación, basados en las limitadas habilidades profesionales que alcanzan durante su impartición.

El trabajo expone los resultados alcanzados en la investigación educativa desarrollada por el autor, encaminada a minimizar o eliminar las insuficiencias detectadas en una asignatura básica específica: la Electrotecnia para las carreras no eléctricas de ingeniería.

PALABRAS CLAVES: electricidad, enseñanza de las ingenierías, diseño curricular.

II International Workshop on Applied Physics.

Subject: Teaching electricity and electrical technology in engineering curriculum.

Summary

In the program of technology-based studies for areas other than electricity there has always been a subject related to the technical applications of electricity. Its subject matter is the study of electrical systems of interest for professionals of those areas. The physical bases for these systems is electrical conductivity in metals. These subjects are classified as basic for the area or pre-professional.
The program of these subjects have gone through continuous modifications because of the improvement in engineering studies. However, it has been recognised that the implementation of the program of study of the basic
subjects has presented limitations and problems related to the design of the programs and selection of the material to include.The result is a limitation in the relation of these subjects with the main stream subjects of the specific area. In most cases the basic subjects don't have relation
to the aims of the main stream area. Most students don't appreciate these basic subjects and fail to realise that they are important in the preparation for the professional life. The reason being that the students reach poor standards during the teaching process.
This paper presents some of the results of the research on education conducted by the author. The aim of the research is to overcome or minimise the problems found in the teaching of a basic subject: electrical technology
in areas other than electrical engineering.

Introducción.

Uno de los elementos a tener en cuenta en el perfeccionamiento de la educación superior en el contexto actual está relacionado con las exigencias planteadas por los enormes avances de la ciencia y la tecnología, cuyos resultados y su representación material se encuentran en forma de información científica disponible en diferentes soportes (impresos, informáticos y otros); además, las implicaciones que trae la rapidez, efectividad y volumen de las comunicaciones mundiales, motivan que los investigadores educativos se esfuercen por una mejor selección de los contenidos de las materias, así como de los métodos y vías para impartirlos que permitan a los educandos prepararse para satisfacer las referidas exigencias.

Lo anteriormente expuesto debe ser fundamento principal en un diseño de las disciplinas y asignaturas que permita en el transcurso de las actividades docentes lograr satisfacer las exigencias científico - metodológicas inherentes a la enseñanza superior contemporánea.

Si bien las ciencias básicas como la Física (Horruitiner, 1986 (1); Fuentes, 1989 (2); Moltó, 1990 (3); García Martínez, 1994 (4), 1995 (5), 1997 (6); Barrera, 1998 (7)) y la Química (Beltrán, 1984 (8); Corona, 1996 (9), 1998 (10); Medina, 1997 (11), 1999 (12)) han constituído objeto de estudio de numerosos investigadores en Ciencias de la Educación Superior, las asignaturas básicas específicas (conocidas también como asignaturas pre profesionales) constituyen aún un campo no suficientemente estudiado. En consecuencia, sus diseños necesitan de un perfeccionamiento que, al igual que ha ocurrido en las ciencias básicas, la aplicación de los mismos en la enseñanza favorezca una elevación de la eficiencia y la pertinencia de los currículos universitarios.

En los programas de estudio de las carreras de ingenierías no eléctricas siempre ha estado presente, con diferentes denominaciones, una asignatura relacionada con el estudio de las aplicaciones técnicas de la electricidad. A los efectos de este trabajo, todas estas asignaturas se identificarán con el nombre genérico de "Electrotecnia".

Entre los problemas a analizar en el desarrollo del presente trabajo se encuentra determinar con un fundamento científico los contenidos de Electrotecnia que son realmente compatibles, suficientes y pertinentes con el perfil de los ingenieros no eléctricos.

Al abordar el problema de la enseñanza de la Electrotecnia en las carreras de ingeniería, se visualizan dos tendencias dependientes de la estructura de carreras de la Universidad en que se ubique, así se encuentran:

• Universidades donde, además de otras ingenierías, se imparte la Ingeniería Eléctrica.
• Universidades donde se imparten carreras de ingeniería pero no la Ingeniería Eléctrica.

Esta particularidad influye en las posibilidades de diseño curricular de la asignatura en diversos aspectos como es la selección de los temas de laboratorio a desarrollar y otras actividades de carácter práctico. En general un laboratorio de Electrotecnia es altamente costoso y solo se justifica su instalación cuando va a ser convenientemente explotado.

La Electrotecnia ha estado desde siempre en los Planes de Estudio de las carreras de ingeniería pero a pesar de todos los procesos de perfeccionamiento, el autor valora como limitación fundamental en su pertinencia que su diseño ha estado encaminado a priorizar una lógica de su discurso expositivo y no contextualizarse en las exigencias que realmente le plantea la carrera y que son las que condicionan su propuesta didáctica.

Aún cuando existe conciencia de estas necesidades, y en las ciencias básicas se ha avanzado, asignaturas como la Electrotecnia, están urgidas de una revisión curricular que tenga como finalidad una contextualización coherente que subordine su concepción como ciencia a la pertinencia con la carrera en cuestión.

Es a partir de estos presupuestos que se considera que la Electrotecnia en las carreras de ingeniería debe:

- Establecer una transición entre las asignaturas básicas y las del nivel profesional, de

manera tal que se produzca una transición progresiva en la adquisición de habilidades, sin entrar en contradicciones con los objetivos terminales de la carrera y coadyuvando efectivamente a la consecución de los mismos.

-. Subordinar su diseño curricular a los intereses de la carrera, caracterizados en el modelo del profesional y en los objetivos generales. Actuar en consecuencia en el marco del colectivo de año y de la disciplina (integración horizontal y vertical).

-. Poner en contacto al estudiante con la bibliografía en uso en las asignaturas de la carrera, así como iniciar la relación con el equipamiento experimental de uso más común en la profesión.

De la misma manera, se considera que la Electrotecnia en las carreras de ingeniería no debe:

-. Recargar los planes de estudio con contenidos no aplicables en el ejercicio de la profesión del ingeniero en cuestión, aún cuando los mismos operen con cierta lógica en el contexto de la Electrotecnia como ciencia.

-. Exceder el nivel teórico de los contenidos en detrimento de la formación de habilidades.

-. Establecer un sistema de evaluación que, en sus actividades y resultados, no se corresponda con el papel asignado a la asignatura en el proceso docente – educativo de la carrera.

-. Representar para los estudiantes una asignatura que recarga sus planes de estudios, sino que contribuye a su formación de una manera eficaz, desarrollando habilidades de aplicación permanente en su formación y en el ejercicio de la profesión.

Con lo anteriormente expuesto se justifica la situación problémica en que se enmarca la investigación: la necesidad de un perfeccionamiento de la enseñanza de la Electrotecnia en las carreras de ingeniería, como parte del proceso de perfeccionamiento de la enseñanza de las mismas, reclamado de manera continua por el avance científico y técnico en particular y de la sociedad en general.

Selección de contenidos.

Tomando como referencia la carrera de Ingeniería Mecánica, en su Plan de Estudios se señalan actividades de carácter general, que se manifiestan en todos los campos de acción (proyección, construcción, mantenimiento) y que se consideran válidas para todas las carreras de ingeniería. Entre ellas se pueden citar (Perdomo, 1990) (13):

• La comunicación oral y escrita en idioma materno.
• La comunicación, interpretación y redacción de documentos en lengua materna e idioma inglés.
• El empleo de la gráfica como técnica de ingeniería.
• El empleo de las técnicas de cómputo, incluyendo el trabajo en redes.
• El dominio y empleo de técnicas de dirección y economía.
• El dominio y empleo de las leyes sobre protección y defensa de las instalaciones industriales y objetivos económicos en general.
• El desarrollo de un nivel de conocimientos en humanidades y ciencias sociales acorde con su nivel profesional.
• El empleo de métodos y técnicas experimentales y de investigación científica.
• El dominio de métodos y técnicas deportivas que le permitan preservar su salud física y mental y lo ayuden a disfrutar de una vida profesional más placentera.
• La posibilidad de enmarcar sus actividades profesionales y sociales en el tiempo disponible para ello mediante la confección de cronogramas, uso de agendas y planificadores, etcétera.

Estos elementos guardan relación con lo que otros autores clasifican como Competencias Básicas para el Curriculum (Calero, 1997) (14) o Contenidos Básicos Comunes (Pinkasz, citado por Ander-Egg, 1996) (15).

Al abordar el problema de la selección de contenidos dentro del diseño curricular de las asignaturas básicas específicas, el autor considera valorar las siguientes fuentes (Vicedo, 2000) (16):

1. El propio objeto de estudio de la asignatura.
2. Los contenidos de las asignaturas sucesivas.
3. El modelo del profesional.
4. Los objetivos terminales de la carrera.
5. Los puestos de trabajo de los ingenieros graduados.
6. Los contenidos no específicos.
7. La selección de contenidos acorde a su valor metodológico y su potencia educadora.

Perspectivas para la asignatura Electrotecnia.

• Se debe elevar aún más la relación actividades prácticas – conferencias a favor de las primeras. El autor considera que en la actualidad las clases deben impartirse mediante una forma de enseñanza tal que se mezclen las tradicionales, sobrepasando los límites que las definen y evitando la pasividad de los estudiantes durante las mismas.
• Se debe profundizar en el tema de Accionamiento Eléctrico, incorporando las tendencias contemporáneas en el contenido.
• Mantener la cantidad de horas y ubicación de la asignatura.
• Nivel de asimilación: productivo-creativo.
• Perfeccionamiento de los planes directores.
• Introducción y perfeccionamiento del proyecto educativo con sus tres dimensiones: curricular, de extensión universitaria y sociopolítica.
• Trabajar con rigor los contenidos no específicos.
• Apuntar a la integralidad de los estudiantes.

El autor considera como estrategia para la enseñanza de la Electrotecnia dentro de las carreras de ingeniería los siguientes presupuestos:

• la Electrotecnia debe reformular su objeto de estudio, distinguiéndolo del de otras asignaturas (por ejemplo: Física-Electricidad), eliminando la reiteración de contenidos.
• La Electrotecnia debe guardar una relación estrecha con las asignaturas sucesivas. Ningún contenido que no sea aplicado resulta pertinente.
• Destacar su carácter básico específico, haciendo énfasis en la formación de habilidades técnicas, profesionales y de estudio.

De todo el análisis anterior se concluye que la Electrotecnia debe jugar un papel importante en la formación de los ingenieros cuyos puntos de interés son:

• el comienzo de la aplicación, desde una perspectiva ingenieril, de los contenidos de las Ciencias Básicas, en particular la Física, la Matemática y la Estadística, así como la Computación y derivado de todo lo anterior la Modelación y la Simulación.
• la propuesta de un fuerte programa de laboratorio, adaptado a las condiciones concretas del entorno universitario, orientado a enseñar la metodología propia del trabajo científico e investigativo, incluyendo la búsqueda y revisión bibliográfica y enfocado a las aplicaciones de la instrumentación y las mediciones en la explotación y el mantenimiento.
• la continua actualización de las aplicaciones de la Electrotecnia a las ingenierías.
• La ilustración de que la Electrotecnia es fuente de nuevas herramientas para la acción social en el entorno y la comunidad. Ejemplo: Programa de Ahorro de Electricidad en Cuba.
• el enfrentamiento de la solución de problemas desde una perspectiva algorítmica, aplicable a actividades cada vez más complejas: trabajos de curso, proyectos integradores, trabajo de diploma.
• la ejercitación y adquisición de destreza en el trabajo con gráficos, tablas, catálogos, diccionarios, manuales, computadores y programas profesionales, cuyo uso se incrementará en las asignaturas sucesivas, sobre todo en las de ejercicio de la profesión.
• La elevación en todo lo posible del enfoque interdisciplinario de la enseñanza de la Electrotecnia como vía efectiva para motivar el ejercicio de la profesión de ingeniero mecánico y destacar el reconocimiento social que la misma tiene.

Conclusiones.

El perfeccionamiento curricular de la asignatura Electrotecnia en las carreras de ingeniería no eléctricas debe basarse en una selección adecuada de los contenidos, prestando atención a los objetivos terminales de la carrera, la formación de habilidades de carácter general y las características cambiantes del entorno profesional, laboral y social.

REFERENCIAS:

1. Horruitiner Silva, Pedro (1996): "Perfeccionamiento del sistema de conocimientos en la disciplina Física General para estudiantes de ciencias técnicas". Tesis para optar por el grado de Doctor en Ciencias Pedagógicas, Santiago de Cuba, Cuba.
2. Fuentes González, Homero (1989): "Perfeccionamiento del sistema de habilidades en la disciplina Física para estudiantes de ciencias técnicas". Tesis para optar por el grado de Doctor en Ciencias Pedagógicas, La Habana, Cuba.
3. Moltó Gil, Eduardo (1990): "Perfeccionamiento de la planificación de la disciplina Física General para la carrera Química de la Licenciatura en Educación". Tesis para optar por el grado de Doctor en Ciencias Pedagógicas, La Habana, Cuba.
4. García Martínez, Andrés y otros (1994): Diseño de un sistema de medios para la enseñanza de la Física Molecular y Termodinámica". Revista Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones, Vol. 15, No. 3, La Habana.
5. García Martínez, Andrés y Angel Ferrat Zaldo (1995): "La estrategia del perfeccionamiento de la enseñanza de la Física para estudiantes de ingeniería". Revista Cubana de Educación Superior, Vol. 1, No. 3, La Habana.
6. García Martínez, Andrés (1997): "Física General Aplicada, novedosa concepción para la enseñanza de la Física en ciencias técnicas". Tesis para optar por el grado de Doctor en Ciencias Pedagógicas. La Habana, Cuba.
7. Barrera Khalil, Josefina (1998): "La Física Aplicada: una necesidad del ingeniero industrial". Tesis para optar por el grado de Master en Ciencias de la Educación Superior, Matanzas, Cuba.
8. Beltrán Núñez, Isauro (1984): "Sistema didáctico para la enseñanza de las disciplinas Matemática, Física y Química para las ciencias técnicas".
9. Corona, Maricela (1996): "Modelo teórico en el diseño de la Química Orgánica para ingenieros forestales". Tesis para optar por el grado de Master en Ciencias de la Educación Superior, Pinar del Río, Cuba.
10. Corona, Maricela (1998): "Modelo teórico para el diseño de la asignatura Química Orgánica en la carrera de ingeniería forestal". Tesis para optar por el grado de Doctor en Ciencias Pedagógicas, Pinar del Río, Cuba.
11. Medina, Miriam (1997): "La enseñanza de la Química en la carrera de agronomía. Experiencias de la Universidad de Matanzas, Cuba". Conferencia III Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Química. Vaquerías, Córdoba, Argentina.
12. Medina, Miriam (1999): "Diseño de la asignatura Química General y Analítica para la carrera de agronomía". Tesis para optar por el grado de Master en Ciencias de la Educación Superior, Matanzas, Cuba.
13. Perdomo, Déster (1990): "Plan de Estudio de Ingeniería Mecánica". Ministerio de Educación Superior, La Habana.
14. Calero, M. (1997): Constructivismo: un reto de innovación pedagógica". Editorial San Marcos, Lima.
15. Ander-Egg. E. (1991): "La planificación educativa: conceptos, métodos, estrategias y técnicas para educadores". Magisterio del Río de la Plata, Buenos Aires.
16. Vicedo Tomey, Eugenio (2000): "Diseño de la asignatura Electrotecnia para Ingeniería Mecánica". Tesis de Maestría. Matanzas, Cuba.

 

 

 

 

 

Autor:

MSc. Eugenio Vicedo Tomey.

Institución: Universidad "Camilo Cienfuegos", Matanzas, Cuba.