caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Maestría en Docencia Facultad de Ciencias de la Educación 6-13-2021 Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de la Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial. Un estudio con estudiantes de la automatización industrial. Un estudio con estudiantes de la Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial, Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial, Administrativa y de Producción en Bogotá Administrativa y de Producción en Bogotá Cristian Alejandro Zafra Rodriguez Universidad de La Salle, Bogotá, [email protected] Katherine Urrego Parra Universidad de La Salle, Bogotá, [email protected] Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/maest_docencia Part of the Instructional Media Design Commons, and the University Extension Commons Citación recomendada Citación recomendada Zafra Rodriguez, C. A., & Urrego Parra, K. (2021). Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial. Un estudio con estudiantes de la Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial, Administrativa y de Producción en Bogotá. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/maest_docencia/725 This Tesis de maestría is brought to you for free and open access by the Facultad de Ciencias de la Educación at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Maestría en Docencia by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].

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Page 1: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Maestría en Docencia Facultad de Ciencias de la Educación

6-13-2021

Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de la Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de la

automatización industrial. Un estudio con estudiantes de la automatización industrial. Un estudio con estudiantes de la

Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial, Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial,

Administrativa y de Producción en Bogotá Administrativa y de Producción en Bogotá

Cristian Alejandro Zafra Rodriguez Universidad de La Salle, Bogotá, [email protected]

Katherine Urrego Parra Universidad de La Salle, Bogotá, [email protected]

Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/maest_docencia

Part of the Instructional Media Design Commons, and the University Extension Commons

Citación recomendada Citación recomendada Zafra Rodriguez, C. A., & Urrego Parra, K. (2021). Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial. Un estudio con estudiantes de la Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial, Administrativa y de Producción en Bogotá. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/maest_docencia/725

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Page 2: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial. Un

estudio con estudiantes de la Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial,

Administrativa y de Producción en Bogotá.

Cristian Alejandro Zafra Rodríguez

Katherine Urrego Parra

Universidad de La Salle

Facultad de Ciencias de la Educación.

Maestría en Docencia.

Bogotá, D.C. 2021.

Page 3: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial. Un

estudio con estudiantes de la Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial,

Administrativa y de Producción en Bogotá.

Cristian Alejandro Zafra Rodríguez

Katherine Urrego Parra

Tutor

Daniel Lozano Flórez

Universidad de La Salle

Facultad de Ciencias de la Educación.

Maestría en Docencia.

Bogotá, D.C. 2021.

Page 4: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

RECTOR:

NIKY ALEXANDER MURCIA SUÁREZ, FSC.

VICERRECTOR ACADÉMICO:

CRISTHIAN JAMES DÍAZ, FSC

DECANO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

GUILLERMO LONDOÑO OROZCO

DIRECTOR PROGRAMA

LIBARDO ENRIQUE PÉREZ DÍAZ

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:

SABER EDUCATIVO, PEDAGÓGICO Y DIDÁCTICO

SUBLÍNEA DE INVESTIGACIÓN DEL PROGRAMA:

CONOCIMIENTO DIDÁCTICO DESDE EL ENFOQUE DISCIPLINAR

TUTOR DE TRABAJO DE GRADO:

DANIEL LOZANO FLÓREZ

Page 5: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

Tabla de contenido

Introducción .............................................................................................................................. 1

1. CAPÍTULO I ASPECTOS GENERALES .................................................................... 5

1.1. Problema de investigación ..................................................................................................................... 5

1.1.1. Antecedentes del problema ......................................................................................................... 5

1.1.2. Descripción del problema .......................................................................................................... 11

1.1.3. Formulación de la pregunta de investigación ............................................................................ 13

1.2. Objetivos .............................................................................................................................................. 14

1.2.1. Objetivo general ......................................................................................................................... 14

1.2.2. Objetivos específicos .................................................................................................................. 14

1.3. Justificación .......................................................................................................................................... 15

2. CAPÍTULO II. REVISIÓN DE LA LITERATURA ................................................... 19

2.1. Marco referencial ................................................................................................................................. 19

2.1.1. Antecedentes de investigación .................................................................................................. 19

2.2. Marco teórico .................................................................................................................................. 22

2.2.1. La Enseñanza ......................................................................................................................... 22

2.2.2. El Aprendizaje ........................................................................................................................ 24

2.2.3. Dificultades de aprendizaje de la programación ................................................................... 24

2.2.4. Proceso de enseñanza y aprendizaje ..................................................................................... 25

2.2.5. Didáctica ................................................................................................................................ 27

2.2.6. Automatización industrial ..................................................................................................... 29

2.3. Marco conceptual ........................................................................................................................... 34

Page 6: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

3. CAPÍTULO III. DISEÑO METODOLÓGICO ......................................................... 45

3.1. Diseño de investigación .................................................................................................................. 45

3.1.1. Paradigma constructivista ..................................................................................................... 45

3.1.2. Enfoque cualitativo ................................................................................................................ 46

3.1.3. Método hermenéutico .......................................................................................................... 49

3.1.4. Tipo de investigación descriptiva .......................................................................................... 50

3.2. Categorías de investigación ............................................................................................................ 51

3.3. Fase de investigación ...................................................................................................................... 53

3.4. Necesidades de información ........................................................................................................... 54

3.5. Población ......................................................................................................................................... 55

3.6. Técnica e instrumentos de recolección de datos ............................................................................ 58

3.6.1. La observación participante. ................................................................................................. 58

3.6.1.1. Diseño de instrumentos para la observación ..................................................................... 59

3.6.1.1.1. objetivos de la observación ........................................................................................ 59

3.6.1.1.2. Formato de registro de observación........................................................................... 60

3.6.1.1.3. Guion de la observación ............................................................................................. 61

3.6.1.1.4. Guía para la observación participante ........................................................................ 62

3.6.2. La entrevista .......................................................................................................................... 63

3.6.2.1. Diseño del instrumento de la entrevista ............................................................................ 64

3.6.2.1.1. Guion de la entrevista ................................................................................................. 64

3.7. Técnica de análisis de datos ............................................................................................................ 68

3.7.1. Método análisis de contenido ............................................................................................... 69

3.7.1.1. Organización del análisis ....................................................................................................... 69

3.7.1.2. La codificación. ...................................................................................................................... 70

3.7.1.3. La categorización. .................................................................................................................. 70

3.7.1.4. Inferencias ............................................................................................................................. 71

Page 7: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

4. CAPITULO IV. RESULTADOS Y HALLAZGOS .................................................... 72

4.1. Codificación y categorización .......................................................................................................... 73

4.2. Características de la enseñanza ...................................................................................................... 87

4.2.1. Métodos ................................................................................................................................ 90

4.2.2. Medios ................................................................................................................................. 109

4.2.3. Evaluación ............................................................................................................................ 122

4.2.4. Currículo .............................................................................................................................. 125

4.2.5. Motivación ........................................................................................................................... 127

4.3. Características del aprendizaje ..................................................................................................... 129

4.3.1. Estilos ................................................................................................................................... 131

4.3.2. Aplicación ............................................................................................................................ 140

4.3.2. Propósito ............................................................................................................................. 142

4.4. Dificultades del aprendizaje de automatización ........................................................................... 144

4.4.1. Instrucción ........................................................................................................................... 146

4.4.2. Declarativas ......................................................................................................................... 149

4.4.3. Software .............................................................................................................................. 150

4.4.4. Imperativas .......................................................................................................................... 152

4.4.5. Falta de conocimientos previos ........................................................................................... 153

4.5. Propuesta caja de herramientas programación para la automatización. ..................................... 155

4.5.1. Objetivos de aprendizaje ..................................................................................................... 155

4.5.2. Contenido ............................................................................................................................ 156

4.5.3. Presentación caja de herramienta para la automatización ................................................. 157

5. CAPITULO V. CONCLUSIONES Y PROSPECTIVA ........................................... 160

Referencias ............................................................................................................................ 169

Page 8: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

Lista de tablas

Tabla 3.1 Fases de creación de enfoque hermenéutico en la investigación ............................. 50

Tabla 3.2 Categorías de investigación ..................................................................................... 51

Tabla 3.3 Necesidades de información .................................................................................... 54

Tabla 3.4 Formato de registro de datos de observación ........................................................... 60

Tabla 3.5 Cronograma de observación ..................................................................................... 62

Tabla 3.6 Guion entrevista estudiantes .................................................................................... 64

Tabla 3.7 Guion entrevista Docente ........................................................................................ 67

Tabla 4.1 Identificador de documentos ................................................................................... 74

Tabla 4.2 Códigos Enraizamiento y densidad .......................................................................... 75

Tabla 4.3 Categorías identificadas ........................................................................................... 85

Tabla 4.4 Porcentajes relativos grupos categoriales documentos analizados .......................... 86

Tabla 4.5 Enraizamientos y densidad categoría métodos ........................................................ 89

Tabla 4.6 Enraizamientos y densidad categoría medios. ......................................................... 89

Tabla 4.7 Enraizamiento y descuidadas categoría estilos ...................................................... 131

Page 9: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

Lista de figuras

Figura 1.1 Árbol del problema de investigación ...................................................................... 13

Figura 2.1 Pirámide de la automatización ................................................................................ 31

Figura 2.2 Pilares de la industria 4.0 ........................................................................................ 33

Figura 3.1 Pasos de investigación desde un enfoque cualitativo ............................................. 48

Figura 3.2 Fases de investigación ............................................................................................ 53

Figura 3.3 Análisis demográfico. ............................................................................................. 57

Figura 4.1 Grupo campos semánticos enseñanza ..................................................................... 78

Figura 4.2 Grupo campos semánticos aprendizaje ................................................................... 79

Figura 4.3 Campo categorial enseñanza, métodos y medios ................................................... 81

Figura 4.4 Campo categorial enseñanza evaluación y currículo .............................................. 82

Figura 4.5 Campo categorial enseñanza, objetivos, organización, otros ................................. 83

Figura 4.6 Campo categorial aprendizaje ................................................................................. 84

Figura 4.7 Saturación de datos de las categorías de la enseñanza............................................ 88

Figura 4.8 principales voces categoría “métodos”. .................................................................. 91

Figura 4.9 Enraizamientos y densidades de la categoría métodos ........................................... 94

Figura 4.10 Principales voces subcategoría acompañamiento docente ................................... 95

Figura 4.11 Principales voces subcategoría prácticas .............................................................. 98

Figura 4.12 Principales voces subcategoría retroalimentación .............................................. 102

Figura 4.13 Principales voces subcategoría estrategias ......................................................... 104

Figura 4.14 Principales voces subcategoría enfoques ............................................................ 106

Page 10: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

Figura 4.15 Principales voces subcategoría simbólico, sistemático o lógico, pasivo, activo, y

colectivo ...................................................................................................................................... 107

Figura 4.16 Principales voces de estudiantes categoría medios ............................................. 109

Figura 4.17 Voz del docente categoría medios ...................................................................... 110

Figura 4.18 Enraizamientos y descuidadas categoría medios ................................................ 111

Figura 4.19 Observaciones recursos ...................................................................................... 113

Figura 4.20 Principales voces código Software de simulación .............................................. 115

Figura 4.21 Principales voces código laboratorios ................................................................ 118

Figura 4.22 Principales voces subcategoría materiales .......................................................... 120

Figura 4.23 Principales voces categoría evaluación............................................................... 122

Figura 4.24 Principales voces categoría currículo ................................................................. 125

Figura 4.25 Principales voces categoría motivación .............................................................. 128

Figura 4.26 Saturación de datos de las categorías de aprendizaje ......................................... 130

Figura 4.27 Principales voces categoría estilo ....................................................................... 132

Figura 4.28 Enraizamientos y densidades categoría estilos ................................................... 134

Figura 4.29 Principales voces subcategoría trabajo autónomo .............................................. 135

Figura 4.30 Principales voces subcategoría aprendizaje colaborativo ................................... 136

Figura 4.31 Principales voces subcategoría aprendizaje asociativo ....................................... 138

Figura 4.32 Principales voces categoría aplicación ............................................................... 141

Figura 4.33 Principales voces categoría propósitos ............................................................... 142

Figura 4.34 saturación de datos categoría dificultades .......................................................... 145

Figura 4.35 Principales voces subcategoría instrucción......................................................... 147

Figura 4.36 Principales voces subcategoría declarativas ....................................................... 149

Page 11: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

Figura 4.37 Principales voces subcategoría software ............................................................ 151

Figura 4.38 Principales voces subcategoría imperativas ........................................................ 152

Figura 4.39 Principales voces subcategoría falta de conocimientos previos ......................... 154

Figura 4.40 Banner Caja de herramientas para la automatización ......................................... 157

Figura 4.41 Interfaz de usuario caja de herramientas para la automatización ....................... 158

Page 12: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

Resumen

El desarrollo industrial de Colombia en el marco de la llamada “cuarta revolución industrial”

exige que las empresas cuenten con personal capacitado en el área de la automatización industrial;

por tanto, las instituciones de educación superior están en la obligación de brindar, a aquellos

alumnos que trabajarán en esos campos, herramientas suficientes para desempeñar sus actividades

de manera propositiva y adecuada con el fin de que contribuyan a la transformación industrial del

país. No obstante, para el momento no existe un estudio adecuado de la enseñanza o del aprendizaje

de la automatización industrial en Colombia; falencia que dificulta la planeación de nuevas

estrategias didácticas que redunden en una mejora de los procesos pedagógicos. Por lo anterior, en

este trabajo llevamos a cabo una caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de la

automatización industrial a través de un estudio de tipo cualitativo y descriptivo de las experiencias

de algunos estudiantes de ingeniería industrial e ingeniería de producción pertenecientes a la

Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial, Administrativa y de Producción.

ANEIAP y de un docente experto en el área de la automatización. Al final, y con base en esta

caracterización, proponemos una herramienta didáctica llamada “caja de herramientas para la

automatización”. La herramienta está construida siguiendo la metodología de aprendizaje basado

en proyectos y con ella se busca ayudar a solucionar algunas de las dificultades de aprendizaje

evidenciadas entre los estudiantes.

Palabras clave: automatización industrial, enseñanza, aprendizaje, dificultades del aprendizaje,

aprendizaje basado en proyectos, herramienta didáctica, ingeniería.

Page 13: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

Abstract

The industrial development of Colombia in the framework of the "fourth industrial revolution"

requires that companies have trained staff in industrial automation. Therefore, higher education

institutions are obliged to provide their students with the knowledge to carry out their activities

purposefully and adequately to contribute to the industrial transformation of the country. However,

now there is no adequate study of the teaching or learning of industrial automation in Colombia.

This shortcoming makes it difficult to plan new teaching strategies that lead to an improvement in

pedagogical processes. In this work, we carry out a characterization of the teaching and learning

process of industrial automation. We achieve this through a qualitative and descriptive study of

the experiences of some industrial engineering and production engineering students belonging to

the ANEIAP Association and an expert teacher in automation. In the end, and based on this

characterization, we propose a didactic tool called "Automation toolbox". This tool is built

following the project-based learning methodology. It seeks to help solve some of the learning

difficulties found in students.

Keywords: industrial automation, teaching, learning, learning difficulties, project-based

learning, teaching tool, engineering.

Page 14: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

1

Introducción

El fomento de habilidades técnicas para desempeñarse adecuadamente en contextos laborales

es uno de los principales objetivos de la educación superior. Un correcto desenvolvimiento laboral

implica una adecuada comprensión de las necesidades del sector en el que nos desempeñamos y

de la manera en la que podemos generarle aportes positivos que se traduzcan en el mejoramiento

constante de nuestro entorno.

El mundo contemporáneo, en constante cambio y desarrollo, avanza de manera indetenible

hacia los objetivos planteados por las industrias, siempre en la búsqueda de nuevas formas de

producción y diversificación, y hacia los objetivos planteados por los gobiernos, siempre en la

búsqueda del mayor bien para sus ciudadanos.

Este avance indetenible y, en ocasiones, desorganizado y amorfo, parece constituir un conflicto

ampliamente representado en la historia humana: es fácil pensar que los aparatos industriales se

organizan de forma tal que en la búsqueda de beneficios terminan por afectar de manera negativa

la sociedad y el ambiente, mientras que los grupos sociales luchan por alcanzar la mayor parte de

los beneficios que la industrialización pueda ofrecerles y por rechazar la totalidad de los males que

ella pueda causarles.

No obstante, un análisis como este no pasa de ser superficial y poco útil a la hora de entender

el verdadero e intrincado funcionamiento del mundo contemporáneo. En muchas ocasiones la

relación entre los avances de la industria y los avances de la sociedad es indistinguible pues no es

posible demarcar claramente el punto en el que una acaba y la otra comienza. Un claro caso de

esto son las llamadas revoluciones industriales. En efecto, la primera revolución industrial

significó el desplazamiento de grandes multitudes desde el campo hacia la ciudad porque hizo

Page 15: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

2

insostenible la vida del campesinado de su época, y también generó condiciones terriblemente

precarias de hacinamiento y pobreza en las zonas pobres de esas sobrepobladas urbes de principios

del siglo XIX; no obstante, la primera revolución industrial también significó a largo plazo una

mejora innegable en las condiciones de vida de toda la humanidad que habían permanecido

prácticamente invariables durante siglos: para 1820 el 89% de las personas vivía por debajo del

umbral de la extrema pobreza, el 87% eran iletrados, la mortalidad infantil rondaba el 60% de los

partos, la población mundial sumaba apenas mil millones de habitantes, sólo el 17% de la

población mundial podía acceder a educación básica y la esperanza de vida al nacer era de apenas

40 años. Un siglo después de la primera revolución industrial, a principios del siglo XX, el

porcentaje de personas en condición de extrema pobreza se había reducido al 66%, el de

alfabetización al 68%, la mortalidad infantil era del 32%, la población mundial se había duplicado

alcanzando dos mil millones, el 37% de la población mundial podía acceder a educación básica y

la esperanza de vida al nacer había aumentado hasta los 55 años.

Es claro, por tanto, que una revolución industrial significa no sólo un cambio drástico en la

manera de hacer las cosas en la industria, sino un cambio drástico en la manera en que la sociedad

entera experimenta el mundo en el que se desenvuelve y en sus condiciones de vida.

Actualmente los expertos nos indican que estamos entrando a una nueva revolución industrial

y debemos, por tanto, en nuestra calidad de educadores, saber interpretar los cambios de estos

tiempos para poder ser capaces de enseñar a los alumnos las herramientas necesarias para que

puedan desenvolverse de manera adecuada y autónoma en un mundo que cambiará

indiscutiblemente de forma insospechada. Si el cambio será para bien y provecho de la sociedad o

para mal dependerá en mayor medida de aquellas personas que trabajen directamente en las

industrias pioneras de la nueva era y de la educación que les brindemos.

Page 16: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

3

La nueva revolución industrial, la cuarta en la historia, se caracteriza por la masiva

implementación de sistemas computarizados que permiten una utilización más eficiente y

controlable de los elementos constituyentes de la industria, ampliando su versatilidad y, por tanto,

su capacidad de producción. Un elemento esencial de esta nueva revolución es la automatización,

es decir, la capacidad de hacer que los objetos industriales sean controlados de manera remota, por

sí mismos o con una mínima intervención por parte de las personas.

Es por esto por lo que la industria mundial, en general, y la industria colombiana, en particular,

requieren cada vez más personas con la habilidad de llevar a cabo automatizaciones industriales

de manera correcta y rápida con el fin de que las empresas sean competitivas en esta nueva era y

no sucumban al peso de la obsolescencia como les pasó a las antiguas industrias manufactureras

en la época de la primera revolución industrial.

Resulta obvio que, siendo estas las condiciones de desarrollo de la industria, las universidades

tienen la obligación de educar a los futuros empleados de esas industrias de manera tal que sean

capaces de responder a los retos que los nuevos tiempos les imponen. No obstante, y por paradójico

que pueda parecer, los estudiantes de los pregrados en ingeniería industrial y en ingeniería de la

producción en Colombia tienen poco o nulo contacto con la automatización industrial y la mayoría

de las veces ese contacto es de una calidad pedagógica pobrísima.

Las razones del poco contacto y de la pobre calidad de la educación en automatización industrial

en Colombia son muy variadas y serán expuestas más adelante en este texto, por el momento basta

con indicar que la desactualización de los pensum y que la falta de conocimientos pedagógicos por

parte de los docentes que imparten la materia son las causas más visibles de este fenómeno.

Page 17: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

4

Por lo anterior, y con el objetivo de buscar salidas viables a esta problemática, nos hemos

propuesto llevar a cabo este trabajo. Para hacerlo contamos con la colaboración de un grupo de

estudiantes de ingeniería industrial y de ingeniería de la producción pertenecientes a la Asociación

Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial, Administrativa y de Producción. ANEIAP y de

un educador experto en el área de la automatización industrial. Con la ayuda de ellos, de las

observaciones hechas por nosotros en el contexto de un curso que impartimos sobre la

automatización industrial y de la revisión de un abundante material bibliográfico, logramos

determinar el estado pedagógico de los cursos de automatización industrial a través de una

caracterización de los aspectos principales de su proceso de enseñanza y aprendizaje, así como a

través de la identificación de las principales dificultades en su proceso de aprendizaje. Gracias a

esta determinación pudimos diseñar la propuesta de una herramienta didáctica que permite, si no

encontrar una solución directa y definitiva a las dificultades, por lo menos sí explorar un punto de

partida para futuros proyectos más ambiciosos que busquen solucionar estos problemas de manera

concluyente.

Page 18: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

5

1. CAPÍTULO I

ASPECTOS GENERALES

1.1.Problema de investigación

1.1.1. Antecedentes del problema

El paso de la historia ha dejado en la humanidad una huella indeleble. Cada hito alcanzado por

el hombre constituye un referente de cambio, un punto de partida para inimaginables aspectos. La

evolución humana trae consigo revolución. Las revoluciones más marcadas en la historia son las

denominadas “revoluciones industriales”, cuyos cambios han transformado la producción,

fabricación, venta y comercialización de múltiples productos o bienes que se consumen a diario.

La primera revolución industrial, ocurrida a principios del siglo XIX, constituye el punto de

partida de la industria masificada y, con ella, de la capacidad del hombre por producir los bienes

de consumo necesarios para la creciente población. La inclusión de nuevas tecnologías, como la

máquina de vapor, produjo un cambio sin precedentes en el hombre. Se pasó de una producción

artesanal a una fabricación industrial con la ayuda de herramientas mecánicas que incrementaron

la capacidad y cantidad de productos que se podía ofrecer.

En 1870, gracias a Henry Ford, se gestó el segundo hito industrial que llevaría a la segunda

revolución industrial: la inclusión de nuevas tecnologías y procesos que involucraban la corriente

eléctrica. Las líneas de producción permitieron a la industria la masificación de sus productos.

Ahora esos productos podían fabricarse en menor tiempo, con una mayor capacidad y con menos

recursos. Este aumento de la fuerza productiva instaló las bases necesarias para la cultura del

consumo tal como se conoce en la actualidad.

Page 19: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

6

Los avances no cesaron con la masificación de la producción, por el contrario, aumentaron

significativamente, llevando, alrededor de 1969, a la tercera revolución industrial caracterizada

por la llegada de la computación, la electrónica y la automatización. La especialización de la

producción brindó nuevas herramientas pensadas para aumentar la efectividad y productividad en

los procesos industriales.

Gran parte de la industria actual se encuentra en este marco tecnológico y de procesos, en

especial en países de Latinoamérica como Colombia, donde la industria se caracteriza por tener

procesos productivos semiautomatizados, operaciones centralizadas en procesos computacionales,

y un sin número de herramientas electrónicas que facilitan la producción.

Sin embargo, la humanidad y la industria no se sienten satisfechas con el avance alcanzado. En

la actualidad se habla de una cuarta revolución industrial o industria 4.0, en donde la conectividad

total entre los actores involucrados, la digitalización, el internet de las cosas, la fabricación

inteligente y la inteligencia artificial, con el acompañamiento de una serie de tecnologías y

procesos, marcan un sustancial cambio en la forma que se produce. El desafío de la nueva era

digital es, por tanto, la introducción de nueva tecnología inteligente a los procesos industriales

como en su tiempo lo fue la adopción de las máquinas impulsadas por vapor.

La tecnología dota a la industria de nuevas capacidades productivas, nuevos caminos de

trasformación y nuevas formas de ofertar los productos teniendo en cuenta la conectividad total

con el entorno. El término “internet de las cosas” hace referencia a la práctica de conectar objetos,

tanto industriales como cotidianos, con el internet, buscando tener información en tiempo real de

esos objetos y, en ocasiones, adaptar su actividad particular a los requerimientos del momento. Por

tanto, uno de los precursores de esta revolución industrial es el internet de las cosas, conocido

como IOT por sus siglas en inglés. Así, los datos, que posteriormente serán almacenados en la

Page 20: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

7

nube y analizados por la inteligencia artificial, llevarán a la transformación de la materia prima por

industrias automatizadas de conformidad con las necesidades del cliente a través de la utilización

de la big data.

El término industria 4.0 hace referencia a la industria inteligente. Por los beneficios que la nueva

tecnología trae consigo es utilizada actualmente a gran escala por potencias mundiales como

Alemania, China, Estados Unidos, Japón, Inglaterra, Rusia, entre otros países, que le apuestan a la

trasformación digital para llevar al mundo a una nueva era de producción industrial. Así, con el

tiempo, se verán las ventajas del nuevo cambio dado gracias a la transformación de la forma de

producir debido a la apropiación de las nuevas tecnologías. Los clientes tendrán un mayor grado

de satisfacción, logrando personalizar sus productos. La industria tendrá una mayor eficiencia

productiva con la especialización de los productos y un constante monitoreo de condiciones e

indicadores que conlleven a una mejora continua. Crecerá la oferta de productos en tiempo real

con plataformas digitales de acceso mundial al alcance de un clic.

Los cambios necesarios para acceder a los múltiples beneficios potenciales de las nuevas

tecnologías representan un reto para países en vías de desarrollo donde las dificultades

económicas, educativas, políticas y sociales, dificultan el alcance adecuado de los objetivos.

Colombia no es ajeno a estas problemáticas, sin embargo, los esfuerzos gubernamentales,

académicos e industriales que se han implementado permiten una incursión paulatina en la

industria inteligente. Resulta necesario dar una mirada más profunda a los retos que se presentan

para Colombia en términos tecnológicos, debido a la falta de automatización en el país, como

aspecto clave para entender nuestra incursión en la industria 4.0.

La automatización es la base para el desarrollo de las nuevas tecnologías constituyendo el punto

de partida para hablar de industria 4.0. o industria inteligente. Colombia se proyecta como un país

Page 21: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

8

líder en Latinoamérica de automatización en el sector empresarial: en la actualidad la

automatización de los procesos productivos en el país se aproxima a un 25% y tiene altas

posibilidades de crecer. De hecho, en un estudio realizado por Mckinsey Global Institute (2017)

se detalla que 53% de los trabajos son susceptibles de ser automatizados a partir de la tecnología

actual, por lo que es posible trabajar bastante en aumentar el campo de la automatización en el

país.

El aumento del grado de automatización presupone una serie de retos y dificultades como la

poca capacidad económica de las empresas colombianas para la adquisición e implementación de

tecnologías de automatización, el desconocimiento tecnológico y procedimental para el diseño y

aplicación de automatización industrial, y la falta de habilidades y personas cualificadas para el

diseño e implementación de la automatización en la industria.

Cada una de estas dificultades ha sido abordada por entes gubernamentales que enfocan sus

esfuerzos en brindar posibilidades económicas, tecnológicas y educativas a la industria

colombiana. El Ministerio de Tecnologías de la Información y Comunicaciones en alianza con el

Ministerio de la Educación se han mostrado interesados e identificados con la necesidad de

impulsar la automatización en el país, por esta razón desarrollan proyectos encaminados a la

enseñanza y aprendizaje de aspectos básicos necesarios para la aplicación de las nuevas

tecnologías como la programación y la robótica que contribuyen al fortalecimiento de la

automatización industrial.

Es importante profundizar en métodos de enseñanza que aborden temáticas relacionadas con la

programación y la robótica, como se mencionó en el foro de Oportunidades empresariales para

Colombia, realizado por la Alianza del Pacífico (2020), como factor transformador en la

enseñanza. En este foro se indica que la educación de los jóvenes y los procesos de

Page 22: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

9

internacionalización son esenciales para comprender los avances tecnológicos de la cuarta

revolución industrial.

Cabe resaltar que las dificultades presentes en nuestro entorno con respecto a la automatización

son apremiantes. El impacto que juega la enseñanza y el aprendizaje en el propósito de cambio y

fortalecimiento de la industria colombiana es muy importante. En este sentido, la academia ha

reaccionado satisfactoriamente a los retos del presente gracias al rol investigativo de las

instituciones educativas de formación superior que incluyen en sus contenidos programáticos, para

la facultad de ingeniería, los aspectos básicos para la automatización. Estos programas o

contenidos se caracterizan por contar con colaboradores expertos, técnicos y profesionales de la

ingeniera que cuentan con el conocimiento necesario para impartir el contenido temático y teórico

a los formados. Si sumamos a esto la fuerte inversión en equipos tecnológicos que buscan acercar

a los estudiantes a un contexto real de la industria tenemos una importante base de conocimiento

para las generaciones futuras de ingenieros.

No obstante, es imposible no encontrar problemas en el proceso de enseñanza-aprendizaje con

respecto a la interacción entre el conocimiento teórico, el educador y el estudiante (los tres pilares

que constituyen el triángulo de la didáctica). Es necesario adicionar elementos pedagógicos al

desarrollo de habilidades en automatización industrial, así como mejorar el conocimiento técnico

de los educadores y las teorías y tecnologías que permita su conocimiento. Una mirada en detalle

de estos componentes (como veremos en el capítulo IV) refleja una desconexión entre el saber, el

docente y los alumnos. Se evidencian dificultades tanto de enseñanza como de aprendizaje, y, más

importante, se hace patente la dificultad del aprendizaje de la programación de automatización

industrial, como un tema demasiado teórico y sistematizado. Es oportuno tener en cuenta que la

automatización se nutre de múltiples áreas del conocimiento como lo son el diseño, la mecánica,

Page 23: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

10

la electrónica, los materiales, los procesos y la programación, lo que la hace difícil de asimilar para

profesionales tan poco interdisciplinares como los de nuestras universidades.

En el caso de las Ingenierías Industrial, Administrativa y de Producción, como lo manifiesta

Zambrano & Alvarado (2011), estas ramas profesionales se orientan hacia la formación en

competencias de gestión, diseño e implementación de proyectos de transformación tecnológica en

la industria, teniendo como potencial la capacidad de optimización de todos los recursos que están

al alcance, siempre en el intento de mejorar la productividad y competitividad de las

organizaciones, uno de los aspectos clave en el desarrollo necesario para alcanzar la nueva

revolución industrial los autores hacen referencia al complemento de las áreas abordadas por la

ingeniería industrial en los diferentes campos de acción como los aspectos organizacionales y de

producción.

En cuanto a la formación de profesionales de esta área en Colombia, según el Ministerio de

Educación Nacional y el Observatorio Laboral para la Educación en lo reportado por el Sistema

Nacional de Información de la Educación Superior, para el año 2019 había un aproximado de 9.694

egresados de los programas de las Ingenierías Industrial, Administrativa y de Producción, y un

aproximado de 14.5106 estudiantes matriculados a nivel nacional. La importancia de estas

ingenieras y su afinidad son tal que diferentes organismos tanto públicos como privados se han

encargado de organizar el gremio de profesionales, instituciones de educación superior y

estudiantes en órganos dirigidos a propósitos concretos. En este sentido se resalta el trabajo del

Consejo Profesional Nacional de Ingeniería (COPNIA), quien regula la práctica profesional de los

ingenieros colombianos, la Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería(ACOFI), que

agrupa las facultades de ingeniería y se preocupa por los temas relacionados con la enseñanza de

las mismas, y la Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías: Industrial, Administrativa y

Page 24: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

11

de Producción (ANEIAP), que busca contribuir con el desarrollo integral de sus asociados. Estas

son las entidades autorizadas para realizar un correcto y adecuado seguimiento a los procesos

relacionados con las carreras profesionales.

Así, cada una de estas asociaciones lleva a cabo una labor primordial tanto en el desarrollo de

los profesionales como en la práctica profesional. No cabe duda de que la organización que

presenta un aspecto más relevante para los propósitos de esta investigación es la Asociación

(ANEIAP). La asociación cuenta con la participación de más de 1.200 estudiantes asociados del

área de formación a nivel nacional, lo que la hace la población-objetivo adecuada para la

caracterización de la enseñanza y aprendizaje de la programación de automatización industrial.

Gracias a ella nos es posible recopilar las diferentes experiencias de aprendizaje de los estudiantes

de algunas de las instituciones de formación superior del país.

1.1.2. Descripción del problema

El bajo nivel de enseñanza de la automatización impacta directamente en el número de

profesionales con las habilidades suficientes como para implementar las soluciones tecnológicas

en el marco de la cuarta revolución industrial.

Un análisis detallado permite reconocer que, sumado a la poca automatización industrial en el

país, aparecen otras consecuencias del bajo nivel de enseñanza de la automatización:

• El bajo nivel de cualificación para la industria 4.0 en los profesionales de ingeniería.

• El reducido avance de Colombia en la industria digital e inteligente.

• El aumento de la brecha tecnológica de Colombia frente a otros países.

• La baja competitividad de los profesionales en ingeniería con respecto a los de otros países.

• La baja competitividad de Colombia en el mercado extranjero automatizado.

Page 25: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

12

Estas consecuencias del bajo nivel educativo en automatización industrial repercuten

directamente en el estado de la automatización en el país y en el estado financiero de los sectores

productivos de Colombia. A menor capacidad de producción por la escasez de medios

automatizados, mayor la pérdida de mercado frente a potencias mundiales.

La principal causa de orden pedagógico que lleva al problema central de investigación es la

desarticulación didáctica entre el saber, el docente y los estudiantes.

Esta desarticulación está dada por dos elementos: primero, el bajo nivel técnico en los procesos

de enseñanza de automatización causado por:

• La falta de herramientas didácticas para la enseñanza de automatización.

• Los entornos de aprendizaje no didácticos y con un marcado enfoque industrial.

• La falta de aplicación de estrategias pedagógicas para la enseñanza de automatización.

• El bajo nivel de alfabetización digital, tanto del docente como de los estudiantes.

Segundo, los entornos de programación complejos. Dado que la mayor parte de los recursos

que permiten programar sistemas automatizados son softwares de uso industrial, pensados con

fines productivos, la apropiación pedagógica de las herramientas suele ser complicada. A esto se

suma la falta de entonos de acceso libres para la programación y el desconocimiento de los

lenguajes de programación.

En síntesis, se presenta el siguiente árbol de problemas para mostrar el problema central, así

como su principal consecuencia y causa. (Ver figura 1.1)

Page 26: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

13

Figura 1.1 Árbol del problema de investigación

1.1.3. Formulación de la pregunta de investigación

En síntesis, la cuarta revolución industrial trae consigo habilidades emergentes, ventajas y retos

para la industria mundial. La nueva era industrial de la humanidad es un aspecto importante y

protagoniza actualmente un papel preponderante para cada nación desarrollada o en vías de

desarrollo que busque fortalecer sus procesos productivos en el marco de la industria 4.0. Por esto,

Colombia es uno de los países que no es ajeno a la corriente de innovación y evolución. El estado

colombiano tiene dentro de sus objetivos fortalecer y avanzar industrialmente a una nueva era

digital. Esto no se puede hacer si no tenemos en cuenta las dificultades que presentan los países

latinoamericanos en la actualidad. El bajo nivel de automatización de sus industrias, causado por

la falta de cualificaciones o habilidades de los profesionales en el área de la automatización y las

Page 27: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

14

dificultades en la enseñanza y aprendizaje de programación evidencian una desarticulación

didáctica entre el saber, el docente y los alumnos.

En consecuencia, esta investigación pretende caracterizar el proceso de enseñanza y aprendizaje

de la programación de automatización industrial en la formación de ingenieros Industriales,

Administrativos y de Producción.

A partir de la problemática descritas anteriormente se formuló la siguiente pregunta:

¿Qué características tiene el proceso de enseñanza y aprendizaje de la programación de

automatización industrial en la formación de ingenieros industriales, administrativos y de la

producción de la Asociación nacional de estudiantes (ANEIAP)?

1.2.Objetivos

1.2.1. Objetivo general

Caracterizar el proceso de enseñanza y aprendizaje de programación de automatización

industrial en la formación de ingenieros industriales, administrativos y de producción de la

Asociación nacional de estudiantes (ANEIAP) en el contexto de la inserción de Colombia a la

cuarta revolución industrial.

1.2.2. Objetivos específicos

• Reconocer los elementos inmersos en los procesos de enseñanza y aprendizaje de la

programación de automatización industrial en el contexto de la inserción de Colombia a la

cuarta revolución industrial.

• Identificar las dificultades de aprendizaje de la programación de automatización industrial

en los estudiantes de la Asociación ANEIAP.

Page 28: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

15

• Proponer una herramienta didáctica que fortalezca el aprendizaje de la programación de

automatización industrial en los estudiantes de ingeniería.

1.3.Justificación

El desarrollo de la presente investigación trae consigo un impacto en los métodos de enseñanza

y aprendizaje teniendo en cuenta la nueva revolución industrial. Como lo menciona World

Economic Forum (WEF) (2016) la revolución industrial “provocará en los próximos cinco años

una transformación generalizada no solo de los modelos de negocio, sino también de los mercados

de trabajo, con enormes cambios previstos en el conjunto de competencias necesarias para

prosperar en el nuevo escenario”. (p. 5). Esto afectará muchos de los escenarios organizacionales

y productivos de todos los países, entre ellos Colombia. La implementación de herramientas y

plataformas de apoyo en el campo de la tecnología que se podría introducir en el país,

especialmente en la ciencia y la investigación, hace de este desarrollo algo muy prometedor.

La introducción de una nueva era de tecnología necesita de conocimientos y procesos adecuados

en la capacitación del talento humano. Como lo afirma Echeverría & Martínez (2018) “Es una

revolución que se parece muy poco a las experimentadas anteriormente por la humanidad. Se

diferencia de las anteriores por la complejidad, velocidad, magnitud, profundidad e impacto de las

transformaciones”, (p. 8). esto por la automatización en la eficacia de procesos de producción y

fabricación, por tanto, resulta crucial el papel ejercido por los actuales y futuros ingenieros.

Maison (2016) afirma que el cambio no solo se da en el “cómo” se hacen los procesos, sino que

también en quienes somos, en otras palabras, esta revolución trae una transformación radical que

modifica nuestra forma de vida, nuestra forma de trabajar e, incluso, nuestra forma de

relacionarnos. Esto nos permite dar un vistazo a los retos futuros de los miembros pertenecientes

Page 29: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

16

a la Asociación de estudiantes (ANEIAP), como actores principales del desarrollo y crecimiento

económico del país.

Parece ser que la cuarta revolución industrial no solo está redefiniendo la economía como se

conoce actualmente, también está redefiniendo otros campos, como lo afirma Schwab (2016): “Las

sorprendentes innovaciones provocadas por la cuarta revolución industrial, desde la biotecnología

hasta la inteligencia artificial, están redefiniendo lo que significa ser humano”. (p.17). Evidencia

importante de esta redefinición puede ser encontrada en campos como el de la inteligencia

artificial. Estos aspectos llevan al ser humano a otra etapa de la evolución en la que se superaran

retos que parecían imposibles hace apenas algunas décadas. El rápido avance de la inteligencia

artificial, impensable hace apenas unos años, conducirá, de acuerdo con Petropoulos (2018) a que

las máquinas desempeñen funciones hasta ahora impensables y a cambiar drásticamente el

panorama mundial del empleo transformando las necesidades de los consumidores y la efectividad

de producción de las industrias, mejorando, con ello, el bienestar económico de las sociedades

actuales.

Loshkareva, Luksha, Ninenko, Smagin & Sudakov, (2018) indican que los cambios podrían ser

clasificados en tres clases:

por una parte, nuevas tareas de trabajo darán lugar a nuevas profesiones que

demandarán nuevas competencias (Emergingskills). Adicionalmente, los cambios en

ocupaciones hoy conocidas requerirán la transformación/evolución de las competencias

profesionales hasta hoy demandadas (Transformingskills). Y finalmente, la desaparición

de algunas tareas laborales, especialmente las rutinarias, traerá consigo la obsolescencia

de determinadas competencias y, por ende, la desaparición de determinadas profesiones

(Obsoleteskills). ( pp. 53).

Page 30: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

17

Parece evidente la necesidad de avanzar conjuntamente con las nuevas necesidades de los

usuarios y consumidores en un mundo en el cual las carreras profesionales tienden a desaparecer

para fusionarse en campos de acción vanguardistas como la automatización de procesos y la

programación. Los índices de alta demanda en el uso de tecnología en la ciencia e investigación

son una señal de los cambios futuros de un mundo cada vez más globalizado y sistematizado.

Debemos evitarnos el quedar apartados del progreso que tanto se necesita para ofrecer más

oportunidades laborales a las presentes y futuras generaciones.

De acuerdo con lo mencionado anteriormente, queda clara la transformación, presencia,

impacto, deterioro y obsolescencia de las habilidades requeridas para adquirir el conocimiento

fundamental para el aprendizaje de la automatización industrial. Por esto, se hace necesario

analizar y caracterizar el proceso de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial en los

estudiantes de la asociación ANEIAP, como población a investigar, para fortalecer la falta de

habilidades en automatización industrial buscando generar un impacto en la cuarta era de la

revolución industrial. Así mismo, debemos tener en cuenta el gran reto que se nos presenta en

aspectos económicos, pedagógicos y sociales, como una oportunidad para romper prototipos y

paradigmas generados debido a la desactualización del talento humano de las organizaciones. Es

necesario hacer frente a los falsos rumores acerca del aumento de índices como el de desempleo o

la crisis económica que se podría crear a futuro; estos rumores sólo alimentan la incertidumbre y

desconfianza en el momento de enfrentarse a los cambios en la sociedad actual lo que dificulta el

avance que se requiere como sociedad y comunidad para el bienestar general.

Industri ALL Global Union, (2018) no se equivoca en exponer que la revolución industrial 4.0

es un fenómeno mundial y, por lo tanto, debe ser abordado desde una perspectiva global y no

nacional. No se puede permitir que los trabajadores sean quienes reciban la peor parte del cambio

Page 31: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

18

y se vean obligado a aceptar menores salarios, condiciones precarias de trabajo o se vean abocados

a competir en cuanto a producción con una máquina.

En este periodo de transformación debemos fortalecer la igualdad de oportunidades en la

formación y capacitación de la cualificación requerida para las áreas de automatización y

programación. Esto con el fin de desarrollar las habilidades demandadas por la nueva era digital.

Como se indica en un informe publicado por la Organización Internacional del trabajo (2019),

frente a las nuevas oportunidades se deben reforzar las competencias y habilidades poniendo

mucho cuidado en la educación y la formación dada a los trabajadores en miras de conservar un

trabajo decente, y con el fin de progresar y adaptarse a la evolución de la tecnología y de las

condiciones del mercado de trabajo.

Page 32: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

19

2. CAPÍTULO II.

REVISIÓN DE LA LITERATURA

2.1.Marco referencial

2.1.1. Antecedentes de investigación

El acelerado desarrollo tecnológico en la última década ha dado paso a nuevas áreas del

conocimiento en la ingeniería como la programación, la robótica y la automatización. Estas nuevas

áreas intentan enseñar las habilidades que se requerirán en el futuro de la profesión.

La demanda de nuevas habilidades y conocimientos en las distintas ramas de la ingeniería lleva

a que las instituciones de educación superior aborden la enseñanza de estas nuevas tecnologías. La

enseñanza de la automatización no se puede dejar de lado al momento de educar a los futuros

profesionales de ingeniería industrial e ingeniería de la producción, pues en ellos se ve una

necesidad creciente de cualificarse en temas como la programación y la computación, elementos

vitales en la automatización industrial de las fábricas del país.

Teniendo en cuenta que el objetivo de esta investigación es caracterizar el proceso de enseñanza

y aprendizaje de programación de automatización industrial en la formación de ingenieros

industriales, administrativos y de la producción, resulta pertinente dar un vistazo a las

investigaciones previas en el campo de la enseñanza de la automatización o en el campo de los

simulares con el fin de abonar el camino para el presente estudio.

En un estudio investigativo realizado por Baldwin & Kuljis en Hawái en el 2001 se

identificaron algunos factores que dificultan el aprendizaje de la programación en Ciencias

Computacionales: como lo afirma Baldwin & Kuljis (2001) la mayoría de los estudiantes

“encuentran difícil y compleja la tarea cognoscitiva relacionada a la programación de

Page 33: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

20

computadoras” y explican que “el aprendizaje demanda complejas habilidades cognitivas tales

como la planificación, razonamiento y resolución de problemas en programación de

computadoras” (p. 1). Dejando en claro una de las causas de la dificultad en el proceso de

aprendizaje de la tecnología requerida para la industria 4.0.

Otro estudio realizado por Dann, Cooper & Pausch (2006) en Nueva York proporciona un

análisis más exhaustivo de los factores que contribuyen a esta dificultad: existen cinco factores

que contribuyen a la dificultad en el aprendizaje de los fundamentos de programación: los

mecanismos frágiles en la creación de programas de computadora, en particular, del uso de la

sintaxis de los lenguajes de programación; la incapacidad para ver el resultado de los cálculos a la

par cuando un programa de computadora se ejecuta; la falta de motivación para la programación;

la dificultad de comprensión de la lógica compuesta; y el desconocimiento en las técnicas de

diseño.

Así mismo, podemos mencionar el estudio realizado por Sánchez, Urías, & Gutiérrez (2015) en

México, quienes afirman:

No siento que sea en si la teoría lo que sea un obstáculo sino la manera en que está

planteada la manera en que se enseña pienso que es muy difícil de comprender, pero es

necesaria siento que si no la tuviera seria todavía más difícil de comprender, pero habría

que hacerla más accesible o más entendible (sic) (Estudiante). (p.299).

En esta cita identificamos la perspectiva y posición de un estudiante al momento de decidir

estudiar a profundidad los temas relacionados con la tecnología de la industria 4.0, podemos

complementar con lo dicho por Sánchez, Urías & Gutiérrez (2015), quienes afirman:

Page 34: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

21

El entorno de desarrollo integrado está diseñado para su uso profesional y no con fines

didácticos, la cantidad de herramientas y opciones abruman al estudiante que apenas

inician en la programación orientada a objetos configurándose como un elemento que

dificulta el aprendizaje. (p.300).

Sumado a lo anterior, el lenguaje y lectura de la programación se presenta en inglés,

constituyendo un factor adicional que afecta el aprendizaje en estudiantes de habla hispana.

Las anteriores son solo algunas de las dificultades que se presentan en el aprendizaje de la

programación en Latinoamérica. Sin ser ajeno a estas problemáticas la educación colombiana ha

incursionado en la identificación de las dificultades de aprendizaje relacionadas con el tema de la

programación lo que llevó a aproximaciones como las realizadas por el estudio realizado por Vega

y Espinel (2009), estudiantes de la Universidad Distrital, se menciona, refiriéndose a los

lineamientos de conocimientos básicos que deben tener los estudiantes, entre sus principales

conclusiones sobresale que los estudiantes ingresan a sus estudios universitarios con un bajo nivel

de conocimiento relacionado con el área de la informática, incluso hasta el punto de desconocer

las herramientas ofimáticas básicas como las hojas de cálculo. Esto pone de manifiesto la notable

ausencia de manejo y capacitación práctica de los conocimientos requeridos para utilizar la

tecnología usada por la industria 4.0.

La Universidad de Nariño se aproxima a la identificación de las dificultades del aprendizaje en

programación. Insuasti (2016) en su artículo Problemas de enseñanza y aprendizaje de los

fundamentos de programación recopila los principales problemas del aprendizaje de la

programación. Los cuales son:

Page 35: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

22

Los mecanismos frágiles en la creación de programas de computadora, en particular el

uso de la sintaxis de los lenguajes de programación; la incapacidad para ver el resultado

de los cálculos a la par cuando un programa de computadora se ejecuta; la falta de

motivación para la programación la dificultad de comprensión de la lógica compuesta y

el desconocimiento en las técnicas de diseño (p. 5)

Llegando a la conclusión de que la enseñanza de la programación presenta según Insuasti

(2016). “una marcada tendencia hacia el uso del enfoque instruccional, donde prima la enseñanza

a través del ejemplo y el desarrollo de ejercicios subsecuentes” (p. 243) Por consiguiente, también

queda en evidencia la relevancia de las instrucciones y el aumento de factores como la motivación

en el proceso de enseñanza en estas temáticas abordadas, seguidas de ejemplos para una mejor

comprensión.

Estas investigaciones abonan el camino hacia la caracterización de la enseñanza y el aprendizaje

de la programación de automatización, sin embargo, salta a la vista la falta de investigación

alrededor del aprendizaje de la programación en la formación de algunas de las ingenieras

relacionadas con el campo de la informática y que a su vez se constituyen como los pilares

fundamentales para lograr que la industria colombiana avance en el camino de la cuarta revolución

industrial.

2.2.Marco teórico

2.2.1. La Enseñanza

Cousinet (2014) afirma que la enseñanza es la actividad de “presentar y hacer adquirir a los

alumnos conocimientos que ellos no poseen”, (p. 1). Dichos conocimientos no deben ser

confundidos con simple información nueva, sino que deben ser útiles para contribuir a la formación

de los estudiantes y para desarrollar nuevos conocimientos con base en los adquiridos.

Page 36: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

23

En este sentido González (2010) afirma que:

Según Passmore (1983) y Fenstermacher (1989), “enseñar" incluye, en algún tipo de

relación, el rasgo de compromiso de dos personas, una posee algún conocimiento o

habilidad y otra que carece de ella. Para que el primer sujeto traspase lo que sabe – sin

especificar los medios – a la persona que no lo sabe. Una relación que permita un cambio

en esa situación mediante la obtención, por parte de quien no lo tiene, de aquello que no

poseía inicialmente. (p.4).

Es importante mencionar que el término enseñanza está relacionado con el aprendizaje y el

conocimiento, tanto por parte del alumnado como del profesorado. La relación entre estos términos

ha generado una discusión constante, principalmente en lo referente al rol que juega cada uno de

los actores en los procesos de enseñanza-aprendizaje: dependiendo de la corriente teórica a la que

se adhiera cada uno, el rol del docente puede ser visto como un líder o como un simple apoyo,

mientras que el estudiante puede ser entendido como un sujeto sin conocimientos que debe ser

educado o como un sujeto capaz de crear y descubrir sus propios conocimientos de manera

autónoma.

Así mismo, la enseñanza trae consigo aspectos morales en la vocación profesional como

docentes porque todas nuestras actividades tienen una dimensión moral: desde la manera en que

actuamos frente a nuestros alumnos, hasta las fuentes de consulta que les proponemos, pasando

por nuestros comentarios, aislados o no, sobre las situaciones del mundo que nos rodean, todo es

moral. Estos aspectos morales no se pueden dejar de lado al momento de implementar las técnicas

y herramientas necesarias que llevan a una buena enseñanza.

Page 37: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

24

2.2.2. El Aprendizaje

Arguelles & Nagles (2007) afirman que el aprendizaje es un proceso por el cual cada persona

adquiere y construye conocimientos, habilidades y destrezas que le posibilitan actuar y

desenvolverse en el mundo por medio de experiencias individuales y sociales. Retener el

conocimiento en la memoria exige una gran variedad de componentes que activan, estimulan y

hacen parte de la vida diaria. Ellos dos establecen una definición global y general para todo el

proceso de aprendizaje, aplicable a cada ser humano, y que es útil en cada una de las actividades

diarias.

El aprendizaje, como se mencionó anteriormente, está relacionado con el proceso de enseñanza.

Se genera, por tanto, un conocimiento que será aplicado en determinadas acciones y situaciones

de la vida. Se pueden destacar en el aprendizaje las acciones y herramientas utilizadas por los

docentes que, acompañadas de las didácticas, deberían llevar a la innovación en las técnicas

utilizadas para hacer más satisfactorio el proceso de aprendizaje.

2.2.3. Dificultades de aprendizaje de la programación

Una dificultad de aprendizaje puede ser entendida, siguiendo a Kempa (1991), como la

situación en la que los estudiantes no logran comprender los conceptos o ideas inherentes a los

temas y contenidos de clase.

Debido a la naturaleza compleja del tema que estamos estudiando las dificultades del

aprendizaje son comunes y representan un asunto de constante preocupación entre los docentes.

Las dificultades del aprendizaje pueden ser divididas en dos grupos: primero, las dificultades

de aprendizaje internas, este tipo de dificultades se corresponde con las capacidades y estados de

ánimo de los estudiantes; segundo, las dificultades de aprendizaje externas, este tipo de dificultades

Page 38: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

25

se corresponden con los elementos propios del entorno de aprendizaje: los contenidos de clase y

los procesos de enseñanza del docente.

Son múltiples los factores que derivan en las dificultades del aprendizaje de la programación

de automatización. Reconocemos que las principales dificultades que se pueden presentar en el

proceso de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial según Sánchez, Urías, &

Gutiérrez (2015) son:

• Dificultades de orden declarativo. Son aquellas dificultades asociadas a la complejidad de

aplicar los símbolos, las estructuras gramaticales y las funciones de los principales

lenguajes de programación.

• Dificultades de enseñanza. Son aquellas dificultades asociadas a los elementos de

enseñanza como los métodos, las estrategias, los medios y la evaluación.

• Dificultades con el hardware. Son aquellas dificultades que se derivan del inadecuado

funcionamiento de los elementos físicos del sistema de cómputo.

• Dificultades con el software. Son aquellas dificultades que se derivan del inadecuado

funcionamiento de los programas, los simuladores y las herramientas intangibles del

sistema de cómputo.

• Dificultades de orden emocional. Son aquellas dificultades que se asocian al estado

psicofisiológicos de aceptación y adaptación a los temas de clase.

2.2.4. Proceso de enseñanza y aprendizaje

Los términos “enseñanza” y “aprendizaje” están muy relacionados en su aplicación en el ámbito

docente. Ambos términos forman parte de un solo proceso en conjunto con herramientas didácticas

y pedagógicas. Según Barragán (2011) estos términos nacen del enfoque constructivista en la

Page 39: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

26

educación. En este enfoque se centra el interés en el rol del docente y del estudiante. El estudiante

es el centro del aprendizaje y el docente funge como conductor y guía de ese proceso. Este autor

hace un interesante análisis de esos conceptos y de la fuerte implicación constructivista que los

enmarca:

Lo que caracteriza al maestro es: su capacidad para desarrollar procesos, permitir que los

estudiantes construyan conocimiento significativo, su capacidad para permitir que los

estudiantes descubran modelos explicativos y descubran estrategias cognoscitivas. Lo que

caracteriza a los estudiantes es: su actividad inteligente, la construcción de conocimiento

significativo, el descubrimiento de modelos explicativos, la construcción de estrategias

metacognitivas, la autonomía para el trabajo independiente; y lo que caracteriza a la

escuela es: su condición social, su participación, su capacidad para ejercer su autonomía,

su capacidad para construir currículo, su capacidad para producir conocimiento, su

condición investigativa. (p.111)

Entre los principales componentes del proceso de enseñanza y aprendizaje se pueden resaltar

los siguientes:

• Objetivos: los propósitos de la enseñanza.

• Contenidos: los aspectos que se desea enseñar.

• Formas de organización: El orden en que se imparten los contenidos de la clase.

• Métodos: Los modos ordenados y sistemáticos en los que se imparte la clase.

• Medios: Los elementos, herramientas y objetos aplicados en el desarrollo de la clase.

• Evaluación: El proceso de valoración del conocimiento y alcance del aprendizaje.

Page 40: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

27

2.2.5. Didáctica

El término didáctica ha significado desde su origen hasta nuestros tiempos “arte de enseñar”.

Aunque el término está en uso desde los tiempos de la antigua Grecia, fue Juan Amos Comenio

quien le dio la relevancia y solidez teórica que tiene actualmente. En el numeral §3 del “Saludo a

los lectores” de su Didáctica Magna, libro fundacional de la enseñanza moderna Comenius (1986)

asegura que:

Nosotros osamos prometer una Didáctica Magna, es decir, un método universal de

enseñar todo a todos. Se debe enseñar con tal certeza que sea imposible no conseguir

buenos resultados. Se debe enseñar de manera rápida, es decir, sin ningún enfado y sin

ningún desagrado ni para los alumnos ni para el profesor, todo lo contrario, con sumo

placer para uno y otros. Se debe enseñar sólidamente, no superficialmente y apenas con

palabras, sino encaminando a los alumnos hacia una verdadera instrucción con el fin de

conseguir en ellos buenas costumbres y una piedad sincera. En fin, demostraremos todas

estas cosas a priori, es decir, derivándolas de la propia naturaleza inmutable de las cosas

como de una fuente viva que produce eternos arroyos que van, a su vez, a juntarse

formando un único rio. Así estableceremos un método universal para fundar escuelas

universales. (p. 45)

Si bien algunos de los aspectos señalados por Comenio son aún válidos, como el énfasis por

una enseñanza sólida, profunda, placentera y certera, resulta evidente que el método propuesto por

Comenio no pudo ni podrá convertirse en una forma única y universal de enseñar todo a todos.

Con el paso de los siglos nos hemos dado cuenta, la mayoría de las veces gracias a errores

garrafales, que no existe un método único de enseñanza y que la mejor estrategia que puede seguir

Page 41: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

28

el educador para alcanzar su meta es vivir en una constante exploración empírica que cambia con

respecto a las condiciones sociales, culturales y las habilidades de cada uno de los alumnos.

A partir de esta definición se desarrollaron otras que pretenden actualizar el término a los

nuevos desarrollos y metodologías aplicados en la práctica pedagógica. Una definición más

reciente del término “didáctica” es la aportada por Nérici (1973) para quien significa:

(…) el estudio del conjunto de recursos técnicos que tienen por finalidad dirigir el

aprendizaje del alumno, con el objeto de llevarle a alcanzar un estado de madurez que le

permita encarar la realidad, de manera consciente, eficiente y responsable, para actuar en

ella como ciudadano participante y responsable (p.56)

Como menciona Granja (2015) los aspectos técnicos y comportamentales constituyen un todo

interrelacionado que debe ser coherente para que tenga buenos resultados. Complementa según

Gaitán, López, Quintero & Salazar (2010)

El saber didáctico no se reduce a la mera formulación de un tratado o método acerca de

lo que se enseña, sino que se constituye en un campo específico del quehacer docente,

que cubre toda una gama de reflexiones en torno a la relación que el maestro tiene con

sus alumnos y las condiciones en las cuales se lleva a cabo el proceso de enseñanza-

aprendizaje (p.105).

Las herramientas didácticas son los instrumentos que agrupa el conjunto de actividades,

materiales y recursos que el docente utiliza para facilitar el aprendizaje de sus estudiantes.

Contienen actividades e instrucciones que fungen como guías adecuadas para alcanzar los

objetivos de aprendizaje. En este trabajo proponemos una herramienta didáctica con la que

buscamos contextualizar e instruir sobre los temas más relevantes de la automatización industrial.

Page 42: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

29

Desarrollamos esta herramienta didáctica con el fin de presentar una posible ayuda que solvente,

aunque sea de manera parcial, algunas de las dificultades del aprendizaje encontradas en nuestra

investigación, por eso la herramienta tiene en cuenta la importancia de la comunicación entre los

actores del proceso de enseñanza y aprendizaje, la visualización y los aspectos dinámicos de los

recursos de clase, la guía metódica de las condiciones de simulación y, sobre todo, las actividades

prácticas

2.2.6. Automatización industrial

La automatización industrial se puede definir, según Sanchis, Romero & Ariño (2010) como la

acción de trasladar tareas o actividades realizadas por los hombres en los procesos productivos a

una máquina mediante la aplicación de elementos informáticos, mecánicos y electrónicos con el

fin de que opere con mínima o nula intervención humana.

Izaguirre, (2012) dice que:

Un sistema automatizado es el conjunto de elementos (equipamiento, sistema de

información, y procedimientos) interrelacionados funcionalmente entre sí que conforman

una estructura jerárquicamente expandida cuya función es garantizar el desempeño

independiente del proceso a través de operaciones de control y supervisión total del

sistema, bajo las técnicas más modernas y cumpliendo los requisitos establecidos de

acuerdo con el tipo de planta. (p.10)

Para García (1999) la automatización es un procedimiento gracias al cual las tareas de

producción habitualmente realizadas por los operadores humanos son realizadas por un conjunto

de elementos tecnológicos. Piedrafita (2004) expone que el objetivo de la automatización es

Page 43: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

30

producir más productos de manera eficiente conjugando las distintas funciones de la planta a operar

como un conjunto unitario.

De acuerdo con Sabaca (2009) entre las principales ventajas de la automatización debemos

resaltar: la eliminación de tareas peligrosas, indeseadas o repetitivas; el aumento de la

productividad de las instalaciones; la versatilidad en la manipulación de grandes pesos; la mejora

del rendimiento y la calidad; la estandarización de los procesos; la optimización de los recursos,

entre otros.

Izaguirre (2012) indica que “Básicamente las funciones que se ejecutan en un sistema

automatizado las podemos clasificar en cuatro tipos: 1. Funciones de Dirección 2. Funciones de

Procesamiento y Control de la Planta. 3. Funciones de Comunicación. 4. Funciones informativas-

computacionales”. (p.13). Lo anterior se ve reflejado en la figura 2.1 denominada “pirámide de

automatización”:

Page 44: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

31

Figura 2.1 Pirámide de la automatización

En la figura 2.1 se pueden observar los niveles o elementos que componen la automatización:

el primer nivel corresponde con la red de campo, en ella se encuentran las tecnologías de sensórica

y actuadores. En este nivel se relacionan y agrupan las tecnologías que detectan el cambio, la

variación física y química del entorno, y también las tecnologías que realizan la trasformación de

la materia en productos, como los motores, cilindros, bombillas y bobinas.

El segundo nivel corresponde a la red de control, en este nivel se encuentran los sistemas de

control distribuido, los controladores lógicos programables y los microcontroladores. En este nivel

se gestionan los datos recolectados en el primer nivel, datos que servirán como entradas del proceso

Red de campo: Instrumentación

Red de control ( DCS Sistema de Control distribuido, PLC

Controlador Lógico Programable.

Red de supervisión ( SCADA, upervisory Control And Data Acquisitio, HDMI)

Red de operaciones MES

Red de operaciones MRP

Page 45: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

32

de control y gracias a los cuales se obtiene un resultado: las salidas de control o la ejecución de las

actividades de la máquina.

El tercer nivel se corresponde con la red de supervisión, control y adquisición de datos, en este

nivel se gestiona el almacenamiento, análisis e interpretación de los datos de control con el objetivo

de obtener indicadores de gestión del proceso automatizado.

Los niveles cuarto y quinto se corresponden con los niveles ejecutivos de la automatización en

los que tiene lugar la planificación de los procesos productivos y la planificación de los

requerimientos generales para la producción.

Por otro lado, Aguilar (2018) indica que Industria 4.0 es un término acuñado por el Gobierno

alemán para describir la digitalización de sistemas y procesos industriales y su interconexión

mediante el Internet de las Cosas, este término se usa actualmente de manera generalizada. La

Industria 4.0 implica que los procesos de fabricación se están transformando a través de la

digitalización configurando una "revolución industrial".

La industria 4.0 está estructurada alrededor de un conjunto de tecnologías denominadas pilares

de la industria 4.0. En la figura 2.2 se muestra cómo diferentes tecnologías interactúan para

conformar el concepto de cuarta revolución industrial.

Page 46: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

33

Figura 2.2 Pilares de la industria 4.0

La industria 4.0 se caracteriza por tecnologías como el internet de las cosas (IOT). Esta

tecnología comunica de manera continua cada objeto con el internet, esto permite recolectar

información relevante del dispositivo susceptible de ser analizada. Dicha información es

almacenada gracias a la computación en la nube. Un espacio virtual en el que se puede almacenar

una gran cantidad de datos e información sobre los objetos monitoreados. El análisis de estos datos

se realiza con las técnicas de Big Data.

Otro de los pilares de la industria 4.0 es la robótica. Los mecanismos autónomos son capaces

de replicar acciones y tareas humanas con alta precisión y solvencia. A menudo, dichos

mecanismos robóticos son comandados por la inteligencia artificial.

Elementos como la realidad aumentada y la fabricación aditiva ayudan a la digitalización, así

como a incrementar y relacionar atributos, información o cualidades diferenciadoras a medios

físicos a través de interfaces visuales.

Page 47: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

34

2.3.Marco conceptual

En la elaboración de este trabajo resulta indispensable el uso de varios conceptos abordados en

los primeros pasos de la investigación con los estudiantes y el docente. Dichos conceptos

constituyen los llamados “códigos” (ver tabla 4.2 en el capítulo IV de resultados), cuya aparición,

relevancia y distribución serán explicados en su debido momento. Por lo pronto, resulta pertinente

traer a colación algunos de dichos códigos y definirlos. Por lo tanto, en esta sección presentaremos

una serie de citas extraídas desde diversos diccionarios con el fin de establecer parámetros claros

en lo referente a las definiciones.

• Currículo

Al planear una asignatura uno de los elementos más importantes que debemos formular es el

currículo, el cual es el: “Conjunto de estudios y prácticas destinadas a que el alumno desarrolle

plenamente sus posibilidades.” (Real Academia Española, 12/06/2021, definición currículo)

• Medios (enseñanza)

Para llevar a cabo un proceso de enseñanza-aprendizaje correcto es necesario aplicar de manera

adecuada los medios de enseñanza que: “Son aquellos elementos materiales cuya función estriba

en facilitar la comunicación que se establece entre educadores y educandos” (Colom et al, 1988.

p.16)

• Métodos (enseñanza)

Para un docente y el alumno la creación y adquisición de nuevos conocimientos deben darse

siguiendo un método, que puede ser definido de la siguiente manera:

Page 48: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

35

Del latín methodus y del griego μέθοδος, significa seguimiento. Es el camino por el cual

se llega a un determinado resultado cuando previamente se fija. Es una manera de decir,

de hacer con orden una cosa, siguiendo principios y según cierto orden preestablecido. Es

la manera razonada de conducir el pensamiento con objeto de llegar a un resultado

determinado y preferentemente al descubrimiento de la verdad. Implica una idea de

movimiento, de encaminarse hacia un objetivo y la idea de llegar a resultados a través del

método. Desde un enfoque filosófico, el método está constituido por el conjunto de

operaciones intelectuales por las que una disciplina trata de alcanzar las verdades que

persigue, las demuestra y las verifica. (Saavedra, 2001, p.104.)

• Evaluación

Para estar al tanto de la adquisición de conocimientos nuevos por parte de nuestros alumnos

resulta necesario evaluarlos, la evaluación es: “Es el proceso de valoración de los progresos de los

sujetos involucrados en la enseñanza y el aprendizaje en términos de sus conocimientos,

habilidades, destrezas o actitudes, así como de la adaptación personal o social.” (Saavedra, 2001,

p.72)

• Estilo (aprendizaje)

Cada persona adquiere y transmite sus conocimientos y habilidades de manera diferente de

acuerdo con su estilo, este puede ser definido como:

El ser humano es único e irrepetible. Esta singularidad establece una gran diversidad para

percibir e interpretar la realidad, adquirir y procesar la información, pensar, hablar,

actuar...En el ámbito educativo se concreta en los diferentes estilos de aprendizaje del

discente. Aunque no existe un acuerdo a la hora de definir el término estilo, la mayoría

Page 49: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

36

de los autores admiten que cada persona tiene una peculiar manera de percibir y procesar

la información. (Picardo, 2004, p.157)

• Recurso (didáctico)

En el aula o fuera de ella existen una serie de objetos que permiten transmitir conocimientos de

manera más sencilla y clara que la voz desnuda, estos elementos se llaman recursos didácticos y

son:

Los Recursos Didácticos son todos aquellos medios empleados por el docente para

apoyar, complementar, acompañar o evaluar el proceso educativo que dirige u orienta.

Los Recursos Didácticos abarcan una amplísima variedad de técnicas, estrategias,

instrumentos, materiales, etc., que van desde la pizarra y el marcador hasta los videos y

el uso de Internet. (Grisolía. S.f.)

• Material (didáctico)

Los elementos llamados “recursos didácticos” requieren del uso de algunos elementos

consumibles para su correcto desempeño, estos elementos se llaman materiales didácticos los

cuales son:

Es el conjunto de útiles indispensables que se emplean para apoyar las actividades que se

realizan en la implantación de un procedimiento una técnica o un método de enseñanza.

es un recurso para probar o practicar contenidos que corresponden a objetivos del

programa de enseñanza. su empleo depende de los objetivos que se intenten lograr y de

su funcionalidad para comprender el contenido que se trata de enseñar. (Saavedra. 2001.

p.103)

Page 50: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

37

• Estrategia (metodológica)

Para asegurar la adquisición de conocimientos por parte de los estudiantes es necesario, como

dijimos, tener un método adecuado de enseñanza; la aplicación del método requiere el uso de

algunas estrategias metodológicas que pueden ser definidas como:

Es un sistema de acciones que se realizan con un ordenamiento lógico y coherente en

función del cumplimiento de objetivos educacionales, es decir, constituye cualquier

método o actividad planificada que mejore el aprendizaje profesional y facilite el

crecimiento personal del estudiante. (Picardo. 2004. p.161)

• Lenguaje de programación

La comunicación humana se lleva a cabo a través de una herramienta conocida como

“lenguaje”, la comunicación que entablamos con las máquinas o entre ellas no es la excepción, a

esos lenguajes particulares los llamamos lenguajes de programación que es:

Un lenguaje formal que le proporciona a una persona, llamada programador, la capacidad

de escribir una serie de instrucciones o secuencias de órdenes en forma de algoritmos con

el fin de controlar el comportamiento físico o lógico de un sistema informático, de manera

que se puedan obtener diversas clases de datos o ejecutar determinadas tareas. (Corrales.

2006. p.312)

• Syllabus

Los conocimientos no pueden ser adquiridos todos al mismo tiempo, es necesario generar una

secuencia que los organice desde conocimientos básicos hasta conocimiento cada vez más

Page 51: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

38

complejos. El elemento que organiza esta cuestión es el syllabus la: “Voz latina que se refiere al

listado secuencial de cursos que conforman un programa académico” (Picardo. 2004. p.342)

• Laboratorio

El desenvolvimiento en ciertos campos del conocimiento empírico requiere la práctica en

ambientes controlados, estos ambientes se denominan laboratorios que son: “Lugar dotado de los

medios necesarios para realizar investigaciones, experimentos y trabajos de carácter científico o

técnico” (Real Academia Española, 12/06/2021, definición laboratorio)

• Conductismo

La formulación de corrientes pedagógicas implica una forma de entender la manera en que

aprendemos y, por ende, la forma en la que pensamos, es decir, requiere una corriente psicológica

de base. Una de esas corrientes el conductismo que se define como:

El conductismo es un movimiento en la psicología que evoca el uso de procedimientos

estrictamente experimentales para la observación de conductas (respuestas) con relación

al ambiente (estímulo) […] La posición más común tomada por los directores de las

escuelas y los docentes es la conocida como “Educación Tradicional” que se basa

fuertemente en la teoría conductista. Un docente de la educación tradicional cree en lo

siguiente: a) Todo estudiante necesita ser calificado con notas, estrellitas, y otros

incentivos como motivación para aprender y cumplir con los requisitos escolares; b) cada

estudiante debe ser calificado en base a los estándares de aprendizaje, que la profesora o

profesor traza para todos los estudiantes por igual; y d) el currículo debe estar organizado

por materias de una manera cuidadosamente y en secuencia y detallado. Los docentes que

aceptan la perspectiva conductista asumen que el comportamiento de los estudiantes es

Page 52: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

39

una respuesta a su ambiente pasado y presente y que todo comportamiento es aprendido.

Por tanto, cualquier problema con el comportamiento de un estudiante es visto como el

historial de refuerzos que dicho comportamiento ha recibido. Como para los conductistas

el aprendizaje es una manera de modificar el comportamiento, los maestros deben de

proveer a los estudiantes con un ambiente adecuado para el refuerzo de las conductas

deseadas. Las conductas no deseadas de los estudiantes en el aula pueden ser modificadas

utilizando los principios básicos de modificación de conducta. (Picardo. 2004. p.55)

• Constructivismo

La formulación de corrientes pedagógicas implica una forma de entender la manera en que

aprendemos y, por ende, la forma en la que pensamos, es decir, requiere una corriente psicológica

de base. Una de esas corrientes el constructivismo que puede ser definido como:

El constructivismo es un movimiento en la psicología que sostiene que la realidad es un

constructo, más que algo impuesto de facto sobre los individuos. En términos

pedagógicos, la corriente constructivista plantea que la educación debe hacerse

atendiendo principalmente al proceso mediante el cual el educando “construye” su propio

conocimiento a través de la práctica. El dicente desde esta corriente ya no cumple la

función protagónica en el aula, sino que es un mero guía en el proceso dirigido por el

estudiante. (Picardo. 2004. p.52)

• Clasificación de los métodos de enseñanza

La siguiente clasificación de los métodos de enseñanza y sus respectivas definiciones es

extraída íntegramente del artículo Adaptación de los métodos de enseñanza a los métodos de

aprendizaje de los alumnos de (Garrido, et al., 2010).

Page 53: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

40

Los métodos de enseñanza pueden ser clasificados siguiendo varios criterios:

Según la forma de razonamiento, los métodos de enseñanza pueden ser clasificados como

deductivo, inductivo y analógico o comparativo.

Según la organización de la materia, los métodos de enseñanza pueden ser clasificados como

psicológico y lógico o sistemático. Como el método de enseñanza sistemático o lógico estará

presente en nuestra investigación, consideramos pertinente explicitar su definición: “los datos o

los hechos son presentados en orden de antecedente y consecuente, obedeciendo a una

estructuración de hechos que van desde lo menos hasta lo más complejo, o desde el origen hasta

la actualidad” (Garrido et al. 2010. p.268).

Según la concretización de la enseñanza, los métodos de enseñanza pueden ser clasificados

como intuitivo y simbólico o verbalístico. Como el método de enseñanza simbólico estará presente

en nuestra investigación, consideramos pertinente explicitar su definición: “Todos los trabajos de

la clase son ejecutados a través de la palabra. El lenguaje oral y el lenguaje escrito adquieren

importancia decisiva, pues son los únicos medios de realización de la clase” (Garrido et al. 2010.

p.268).

Según las actividades de los alumnos, los métodos de enseñanza pueden ser clasificados como

activo y pasivo. Como los métodos de enseñanza activo y pasivo estarán presentes en nuestra

investigación, consideramos pertinente explicitar su definición: “Método pasivo: Se acentúa la

actividad del profesor, permaneciendo los alumnos en actitud pasiva y recibiendo los

conocimientos y el saber suministrado por aquél” (Garrido et al. 2010. p.268). “Método activo: Se

cuenta con la participación del alumno. La clase se desenvuelve por parte del alumno,

Page 54: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

41

convirtiéndose el profesor en un orientador, un incentivador y no en un mero transmisor del saber”

(Garrido et al. 2010. p.268).

Según la globalización de los conocimientos, los métodos de enseñanza pueden ser por

globalización, por especialización y por concentración.

Según la relación entre el profesor y el alumno, los métodos de enseñanza pueden ser individual,

recíproco y colectivo. Como el método de enseñanza colectivo estará presente en nuestra

investigación, consideramos pertinente explicitar su definición: “El método es colectivo cuando

tenemos un profesor para muchos alumnos. Este método no sólo es más económico, sino también

más democrático” (Garrido et al. 2010. p.269).

Según el trabajo del alumno, los métodos de enseñanza pueden ser trabajo individual, trabajo

colectivo y trabajo mixto. Como el método de trabajo colectivo estará presente en nuestra

investigación, consideramos pertinente explicitar su definición: “Un plan de estudio es repartido

entre los componentes del grupo contribuyendo cada uno con una parcela de responsabilidad del

todo. De la reunión de esfuerzos de los alumnos y de la colaboración entre ellos resulta el trabajo

total” (Garrido et al. 2010. p.269).

Según la aceptación de lo enseñado, los métodos de enseñanza pueden ser dogmático o

heurístico.

Según el abordaje del tema de estudio, los métodos de enseñanza pueden ser analítico y

sintético.

Page 55: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

42

• Motivación

Aprender no es sólo un proceso epistémico, también es un proceso emocional, uno de los

elementos más importantes en la educación es:

La motivación no es una técnica o método de enseñanza particular, sino un factor

cognitivo afectivo presente en todo acto de aprendizaje y en todo procedimiento

pedagógico, ya sea de manera implícita o explícita. El papel del docente en el ámbito de

la motivación debe estar centrado en inducir motivos en sus alumnos en lo que respecta a

sus aprendizajes y comportamientos para aplicarlos de manera voluntaria a los trabajos

de clase, dando significado a las tareas y proveyéndolas de un fin determinado, de manera

tal que los alumnos desarrollen un verdadero gusto por la actividad y comprendan su

utilidad personal y social. (Picardo. 2004. p.261)

• Criterio

Cualquier proceso evaluativo que implique la distinción entre elementos positivos y negativos,

entre logros suficientes e insuficientes requiere tener en cuenta unos criterios es:

Sinónimo de juicio que sirve de base para guiar las actividades indagatorias sobre un

campo del conocimiento y para la determinación de su veracidad o de su falsedad. en

evaluación educativa consiste en el uso de categorías o clases para diferenciar la calidad

de los procesos y productos del aprendizaje. (Saavedra. 2001. p.41)

• Comunicación

Los seres humanos se diferencian de los animales por su capacidad de llenar el mundo que la

rodea de significados y sentidos complejos que permiten, entre otras cosas, la vida en sociedad y,

Page 56: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

43

con ella, la educación. El elemento fundamental que permite este tipo de interacción complejas

entre los hombres y con el mundo es la comunicación que es la:

Interacciones de símbolos y significados entre sujetos, quienes utilizan códigos

preestablecidos y convencionales aplicados a un aspecto del conocimiento. las

interacciones parten de un sujeto emisor de un mensaje, y un sujeto receptor de dicho

mensaje, quien a su vez se convierte en emisor de una respuesta al mensaje recibido, y el

sujeto emisor se convierte en receptor del nuevo mensaje, y así sucesivamente. de esta

manera los componentes de la comunicación son los sujetos emisor y receptor y el

mensaje que los vincula. es obvio que la comunicación requiere que los sujetos sean

capaces de codificar y decodificar los mensajes que emiten y que reciben. (Saavedra.

2001. p.36)

• Trabajo en grupo

Existe muchas técnicas de aprendizaje, una de estas técnicas (en lo referente a la cantidad de

personas que intervienen en la realización de las actividades) es el trabajo en grupo que se la:

Técnica de aprendizaje que consiste en que cada grupo de educandos adquiere dominio

en el conocimiento de un tema a partir de la colaboración individual de cada uno de ellos.

las modalidades son diversas: por su forma de Constitución pueden ser grupos fijos,

espontáneos o sugeridos por el maestro; por su finalidad pueden ser grupos de estudio, de

trabajo y de realización de tareas; por la función que desempeñan pueden ser

entrevistadores, relatores o constructores. algunos métodos de enseñanza como el de

proyectos, los centros de interés y las unidades de trabajos implantan mediante el trabajo

por equipos. (Saavedra. 2001. p.155)

Page 57: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

44

• Aprendizaje asociativo

Existe muchas técnicas de aprendizaje, una de estas técnicas (en lo referente a la forma en que

se pretende retener la información en la memoria) es el aprendizaje asociativo que:

Se trata de un aprendizaje memorístico que se produce en tres momentos: la fijación o

retención de las impresiones nuevas y frecuentes, la evocación mediante la asociación de

experiencias y el reconocimiento a través de la repetición de las asociaciones, sin que

medien ordenamientos lógicos. Los fundamentos teóricos del aprendizaje asociativo son

la ley de la semejanza, la ley del contraste y la ley de contigüidad. (Saavedra. 2001. p.15)

• Instrucción

Para enseñar hay que transmitir una cierta información de manera organizada, a esto se le

denomina instrucción:

Del latín instruo, Significa formación o disposición, o también “edifico en” o “construyo

en”, en el sentido de interiorizar un contenido que va de una persona (el maestro) a otra

(el educando), de apropiarse de contenidos que otros poseen. Se trata de la formación

resultante de un proceso de enseñanza-aprendizaje, el cual no implica necesariamente la

participación de un enseñante. Es el proceso transitivo de adquirir conocimientos, de

saber o ilustrarse. Puede asociarse a la enseñanza en tanto que se trata de un proceso de

transmisión sistemática. También puede asociársele en cuanto tiene la intención de ayudar

al educando a que reciba un contenido de enseñanza. Instruir consiste en hacer que

aprenda un educando. (Saavedra. 2001. p.92)

Page 58: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

45

3. CAPÍTULO III.

DISEÑO METODOLÓGICO

3.1.Diseño de investigación

3.1.1. Paradigma constructivista

Según Gergen (2007) el constructivismo explora el origen de los significados y su utilidad

mediada por las convenciones lingüísticas dentro de contextos sociales o culturales, siendo el

individuo quien otorga significado en el marco contextual o referencial interpretativo, a menudo

basado en las historias o en la cultura. En otras palabras, el constructivismo aborda la investigación

de manera descriptiva y hermenéutica holísticamente partiendo de un contexto determinado con el

objetivo de explorar y describir el significado y sus funciones.

Entre las principales características del paradigma constructivista Hernández & Mendoza

(2018) afirman que se encuentran los siguientes componentes: primero, la realidad se construye

socialmente desde diversas formas de percibirla; segundo, el saber se construye desde la

participación social en los procesos de investigación; tercero, dicha investigación no debe ser ajena

Page 59: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

46

a los valores del investigador; cuarto, los resultados obtenidos no pueden ser generalizados sin el

contexto y el tiempo adecuados.

En el paradigma constructivista existe una estrecha relación entre el investigador y el objeto de

estudio. Guba & Lincoln (1994) afirman que dicha relación se basa en que la investigación tiene

una fuerte carga subjetiva: los resultados de la investigación suelen ser producto de construcciones

realizadas tanto por el investigador como por el investigado. Esto es así porque en el

constructivismo se parte de una construcción social particular y se tiene como objetivo descubrir

la verdad propia de cada grupo social a través de la exploración de los significados de las palabras

y acciones de esa misma sociedad.

Debido a la interacción subjetiva entre los actores del fenómeno estudiado y el investigador,

nos es imposible separar completamente al investigador de aquello que investiga.

En pocas palabras, el investigador no es un observador pasivo, sino que interviene

propositivamente en la edificación de los resultados con un constante dialogo en torno al contexto

y la significancia. Por esa razón las construcciones lingüísticas del significado y sus funciones son

uno de los principales aspectos del paradigma constructivista.

3.1.2. Enfoque cualitativo

En este trabajo de grado se propone una investigación con enfoque cualitativo. Este enfoque es

apropiado debido a la problemática abordada, a saber, la caracterización de la educación en

automatización industrial. Escogemos un enfoque de carácter cualitativo porque en las disciplinas

de sociales se tratan diferentes problemáticas, cuestiones y restricciones que no son tomadas en

cuenta en una investigación con enfoque cuantitativo. Como lo menciona Pérez (1994) “la

investigación de enfoque cualitativo procede fundamentalmente de la antropología, la etnografía,

el interaccionismo simbólico, etc” (p.26). Aspectos que se relacionan con la descripción de la

Page 60: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

47

enseñanza y el aprendizaje, y que contemplan un marco de contexto propio de aspectos

etnográficos de los estudiantes participantes y del interaccionismo simbólico en la descripción e

interpretación del sentido.

Fraenkel & Wallen (1996) presentan cinco características principales que describen las

particularidades de los estudios de tipo cualitativo: primero, tienen en cuenta el ambiente y el

contexto particular de la investigación; segundo, se diferencian de las investigaciones de tipo

cuantitativo por una distinción en los instrumentos de recolección de datos privilegiando una

recolección de reportes transmitidos de manera oral; tercero, tienen en cuenta los actores que se

investigan preocupándose por conocer cómo piensan, cómo interactúan entre sí y qué significa su

comportamiento en contextos determinados; cuarto, tienen en cuenta el rol del investigador y sus

propias concepciones dentro de la investigación; quinto, la forma de llegar a los resultados es a

través del razonamiento inductivo.

Watson & Gegeo (1982), citados por Pérez (1994), resaltan que la investigación cualitativa

consiste en descripciones detalladas de situaciones, eventos, personas, interacciones y

comportamientos que son observables. En ellas se incorporan las vivencias de los participantes,

sus experiencias, sus actitudes, sus creencias, sus pensamientos y sus reflexiones tal y como las

expresan ellos mismos; esto permite una mayor exploración en el campo de la investigación y

descripción de sus comportamientos.

Cárdenas (2014) explica que el enfoque investigativo cualitativo no solo está centrado en los

sujetos sociales, sino que, además, es necesario tener en cuenta un cierto carácter cíclico cuya

evolución es desarrollada según el caso específico de cada investigación. Podemos observar en

detalle el carácter cíclico de los distintos pasos que componen la investigación cualitativa en la

figura 3.1:

Page 61: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

48

Figura 3.1 Pasos de investigación desde un enfoque cualitativo

En la figura 3.1 podemos ver los pasos a seguir en una investigación de carácter cualitativo: en

primer lugar, debemos seleccionar el proyecto, en nuestro caso particular el proyecto es la

caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje en automatización industrial. En segundo

lugar, hay que formular los interrogantes más relevantes, teniendo en cuenta los antecedentes y el

impacto generado. En tercer lugar, es necesario recopilar la información sobre el problema y los

interrogantes de investigación. En cuarto lugar, se deben elaborar registros en los que la

información y los datos recopilados en el paso previo se sinteticen y se incorporen a los

instrumentos de recolección de datos, preparándolos para su posterior análisis. En quinto lugar, se

analiza la información, es decir, se interpretan los datos con el fin de encontrar respuestas a las

preguntas planteadas: los datos son tratados y gestionados de acuerdo con técnicas de análisis

cualitativa como la observación y la explicación. En sexto lugar, se redacta un informe que dé

cuenta del proceso de investigación y que se estructure de acuerdo con los parámetros académicos

de presentación de resultados.

Al finalizar nuestra investigación nos encontramos con que los resultados obtenidos nos dan la

oportunidad de iniciar nuevos proyectos investigativos a través del descubrimiento de nuevas

problemáticas antes ocultas para el investigador.

Paso 1Seleccion del

proyecto

Paso 2Formulacion de interrogantes

Paso 3 Recopilacion de la informacion

Paso 4 Elaboracion de

registros

Paso 5 Analisis de la informacion

Paso 6

Redaciion del informe

Page 62: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

49

3.1.3. Método hermenéutico

Como afirma Ferrater (2010), la voz griega ἑρμηνεία (hermeneia) significó en primer momento

“expresión de un pensamiento”, a partir de ella se llegó al término ἑρμηνευτικὴ τέχνη, usado ya por

Platón y Aristóteles con el significado de arte de la interpretación. El término hermenéutica fue

actualizado a mediados del siglo XVI para hacer referencia al arte o la ciencia de interpretar las

Sagradas Escrituras y, por extensión, al arte de interpretar textos teniendo en cuenta el contexto

particular en que fueron escritos y los prejuicios del interprete. Este término ha tomado relevancia

en la filosofía contemporánea desde principios del siglo XX gracias principalmente a la filosofía

de Dilthey. Para Dilthey, según Ferrater (2010), la hermenéutica es:

una interpretación basada en un previo conocimiento de los datos (históricos, filológicos,

etc.) de la realidad que se trata de comprender, pero que a la vez da sentido a los citados

datos por medio de un proceso inevitablemente circular, muy típico de la comprensión en

tanto que método particular de las ciencias del espíritu. (p. 164)

La Hermenéutica es, pues, una actividad reflexiva e interpretativa que permite la captación

plena de los textos en sus diferentes contextos lo que posibilita darle sentido y coherencia a pesar

de que a primera vista no la tengan para nosotros. Las obras son susceptibles de ser interpretadas

en virtud de su disposición, de su género y de su estilo siempre con el objetivo de mostrar una

comprensión adecuada de la realidad para cada uno de los participantes de la investigación

(Ricoeur, 1984).

Al respecto nos dice Habermas (1985),

yo entiendo por hermenéutica toda expresión de significado, ya sea una manifestación

(verbal o no verbal), un artefacto cualquiera como una herramienta, por ejemplo, una

Page 63: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

50

institución o un texto. Se puede identificar desde una perspectiva doble, como

acontecimiento material o como una objetivación inteligible de significado. (p. 35)

Como esta investigación cuenta con un marcado interés práctico, resulta evidente que la

interpretación de las acciones de los participantes debe constituir un papel central a la hora de

hablar de cómo se aprende o se enseña la automatización industrial, por tanto, el enfoque

hermenéutico es el más adecuado para esta investigación. La idea es que, con ayuda de la

hermenéutica, logremos interpretar la situación de estudio llegando a comprender y dar sentido a

la realidad estudiada. El método hermenéutico nos permite unir todas las piezas aisladas y darle

un sentido a elementos tan dispares como la praxis, el contexto, la historicidad, la comprensión y

el sentido. (Ver tabla 3.1)

Tabla 3.1 Fases de creación de enfoque hermenéutico en la investigación

Fases Objetivo Instrumento y actividad Primera fase: Observación Recoger la experiencia vivida (en

forma directa)

Recoger la experiencia vivida (en

forma indirecta)

Observación

Caracterización de los

conocimientos teóricos

Segunda fase: Descripción Reconocer los aspectos

fundamentales de la experiencia

recogida

Entrevistas semiestructuradas

Observación participante

Tercera fase: Análisis de contenido Analizar y socializar los aspectos

más relevantes de la experiencia,

teniendo en cuenta los instrumentos

empleados en la técnica de

investigación

Organización del análisis

Codificación

Categorización

Inferencias (teniendo en cuenta el

análisis categorial)

Fuente: elaboración propia

3.1.4. Tipo de investigación descriptiva

Hernández & Mendoza, (2018) afirman que los estudios descriptivos sirven para analizar cómo

es y cómo se manifiesta un fenómeno, así como sus componentes constitutivos. En un estudio

descriptivo se seleccionan una serie de cuestiones, conceptos o variables y se mide cada una de

ellas independientemente de las otras con el fin de describirlas. Como lo afirma Cazau (2006) este

Page 64: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

51

proceso se lleva a cabo con la intención de especificar y ampliar el contexto real de la investigación

teniendo en cuenta todos sus factores.

Para Dankhe (1986), los estudios descriptivos buscan especificar las propiedades importantes

de personas, grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno social que sea sometido a análisis.

Esto permite perfilar el trabajo de campo de exploración a través de una adecuada selección de la

población que va a ser estudiada, en nuestro caso particular, los estudiantes miembros de la

Asociación ANEIAP. Esto es importante porque nos ayuda a definir los instrumentos que permiten

la recolección de información que nos llevará a la solución de la problemática.

3.2.Categorías de investigación

En la tabla 3.2 se presentan las categorías de investigación propuestas a partir del estado del

arte. Esperamos que el desarrollo de la investigación proporcione información sobre estas

categorías de manera tal que podamos realizar una caracterización del proceso de enseñanza y

aprendizaje.

Tabla 3.2 Categorías de investigación

Grupos

categoriales

Definición de la categoría

central Categorías

Descripción de la

categoría

Aprendizaje

Son aquellos factores que permiten

la adquisición de conocimiento

nuevo.

Objetivos Propósito de la enseñanza

Estilos Distintas maneras en que un

estudiante puede aprender

Enseñanza Son aquellos factores que permiten

brindar conocimientos nuevos.

Contenidos Aspectos que se desean

enseñar

Organización Orden en que se imparte la

clase

Métodos

Modos ordenados y

sistemáticos en la que se

imparte la clase

Page 65: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

52

Grupos

categoriales

Definición de la categoría

central Categorías

Descripción de la

categoría

Medios

Elementos, herramientas y

objetos aplicados en el

desarrollo de la clase

Evaluación Valoración del conocimiento

Dificultades de

aprendizaje

Son aquellos factores que impiden

un proceso de aprendizaje exitoso

para los estudiantes aumentando la

probabilidad de bajo conocimiento.

Imperativo

Dificulta asociada al

procesamiento lógico de la

programación

Declarativo Dificultad asociada a la forma

en que se enuncia el programa

Hardware

Dificultad asociada al aspecto

físico de las tecnologías

aplicadas en la programación

Software

Dificultad asociada al aspecto

intangible de las tecnologías

aplicadas en la programación

Instrucción

Dificultades asociadas al

método, organización y

medios de enseñanza

Emocionales

Dificultades asociadas a el

aspecto emocional del

aprendizaje.

Fuente: Elaboración propia

De igual manera en la tabla 3.2 plasmamos una descripción de las categorías y subcategorías

de investigación. La investigación girará en torno a tres componentes: primero, el grupo categorial

“enseñanza” dentro del cual se espera recolectar información sobre las categorías “contenido”,

“organización”, “métodos”, “medios” y “evaluación”. Segundo, el grupo categorial “aprendizaje”

dentro del cual esperamos recolectar información sobre las categorías “objetivos de aprendizaje”

y “estilos”. Tercero, la categoría “dificultades de aprendizaje” que agrupa las dificultades del orden

imperativo, declarativo, de instrucción, emocionales, de hardware y de software.

Page 66: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

53

3.3.Fase de investigación

Uno de los autores más reconocidos en los métodos de investigación cualitativa es Hernández

& Mendoza (2018), Él nos dice que:

Las investigaciones cualitativas suelen producir preguntas antes, durante o después de

la recolección y análisis de los datos. La acción indagatoria se mueve de manera dinámica

entre los hechos y su interpretación, y resulta un proceso más bien “circular” en el que la

secuencia no siempre es la misma, puede variar en cada estudio. (p.8).

Es posible explicitar el proceso de desarrollo de una investigación cualitativa en un diagrama

circular como podemos ver en la figura 3.2.

Figura 3.2 Fases de investigación

En la figura 3.2 vemos el paso a paso de la investigación, junto con las variables de

investigación definidas, que nos permitirá obtener los resultados esperados, planteados en la etapa

de planificación del proyecto. Así mismo, se presenta relevancia en factores como la descripción

Page 67: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

54

de las percepciones de los actores y la interpretación de sus realidades, lo cual podría encaminar

la investigación por diferentes rumbos, perfilándose hacia la descripción y categorización del

proceso de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial en los estudiantes de la

asociación ANEIAP.

De esta manera, planteamos el problema que trabajaremos y la muestra de población que

estudiaremos (la Asociación ANEIAP). Con estos datos podemos diseñar los instrumentos de

investigación adecuados para recolectar los datos, gracias a los cuales podemos iniciar con el

análisis de los encontrado y con la respectiva interpretación de los resultados. Este proceso nos

llevará a la caracterización de los procesos y de sus dificultades. Finalmente, diseñaremos la

herramienta didáctica adecuada para solucionar algunas de los problemas hallados y presentaremos

las conclusiones del trabajo investigativo, junto con la retroalimentación necesaria al fin del

proceso.

3.4.Necesidades de información

En la tabla 3.3. se muestran las necesidades de información derivadas de las variables y

dimensiones de investigación, así como los instrumentos de recolección de datos e información

asociados a cada variable y dimensión. Se destacan dos instrumentos de recolección de datos: la

entrevista y la observación participante, aplicados a la caracterización del aprendizaje y de la

enseñanza, así como también a la identificación de las dificultades del aprendizaje.

Tabla 3.3 Necesidades de información

Objetivo especifico Aspecto Descripción Instrumento de

recolección

Caracterizar los procesos

de aprendizaje

Propósito Son los propósitos y aspiraciones

En

trevista en

Pro

fun

did

ad y

Ob

servació

n

Estilos Son las distintas en que los estudiantes

aprenden

Page 68: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

55

Objetivo especifico Aspecto Descripción Instrumento de

recolección

Caracterizar los procesos

de enseñanza

Contenidos Conocimientos teóricos, hábitos,

habilidades y valores

Organización Forma y organización de las clases

Métodos Cómo se enseña

Medios Recursos aplicados en la enseñanza

Evaluación Proceso de valoración del conocimiento

Identificar las dificultades

de aprendizaje de la

programación de

automatización industrial

Imperativo

Dificultades relacionadas con la

descripción de las tareas que debe realizar

el objeto o programa procedimiento y

estructura

Declarativo

Dificultades asociadas a la sentencias y

declaraciones usadas para la construcción

del programa funcional y lógico

Hardware Dificultades asociadas a las herramientas

tecnológicas aplicadas a la programación

Software

Dificultades relacionadas con el conjunto

de programas y rutinas que permiten

realizar la programación

Instrucción

Dificultades asociadas con el método y

los medios para la enseñanza de la

programación

Emocionales

Dificultades asociadas a los aspectos

emocionales del aprendizaje de la

programación

Fuente: Elaboración propia

3.5.Población

La población objeto de estudio es la Asociación Nacional de Estudiantes de Ingenierías

Industrial, Administrativa y de Producción, conocida por las siglas ANEIAP. Esta organización es

un grupo de ingenieros, en su mayoría de jóvenes, caracterizados por tener habilidades de

Page 69: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

56

liderazgo, emprendimiento y comprometidos con la innovación y el desarrollo integral de todo el

país. Estas cualidades quedan patentes si miramos los lemas de la asociación: “La respuesta es

Colombia” y “Somos parte de la respuesta”.

ANEIAP es una organización autónoma, proactiva y sin ánimo de lucro que tiene como objetivo

crear, impulsar y apoyar actividades para el desarrollo integral de los asociados. Entre sus

miembros se incluyen futuros profesionales de diferentes ciudades de Colombia como Bogotá,

Santa Marta, Barranquilla, Valledupar, Sincelejo, Medellín, Cali, Manizales y Pereira. ANEIAP

se perfila como una asociación con un alto impacto en ámbitos como el académico, el empresarial

y el gubernamental gracias al creciente respaldo dado por alianzas estratégicas impulsadas por el

desarrollo de habilidades gerenciales.

En ANEIAP se destaca la inculcación de valores democráticos como la representatividad, la

conciencia colectiva, la igualdad, el respeto y la buena fe, entendiéndolos como principios

fundamentales para pertenecer a este gremio. El énfasis en estos valores busca la transformación

del entorno, no sólo por medio del apoyo a ideas novedosas, sino a través de la formación de

profesionales que actúen de manera ética en la realización de sus actividades profesionales,

siempre en concordancia con los marcos legales e institucionales vigentes en la actualidad.

Page 70: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

57

Figura 3.3 Análisis demográfico.

En la figura 3.3 podemos ver las características demográficas de los estudiantes participantes.

La muestra cuenta con una participación del 60% de alumnos y 40% de alumnas. El 51% de la

muestra se encuentra en el segmento entre los 21 y los 24 años, mientras que el 15% de la muestra

tiene 19 años. Cabe aclarar que la muestra tiene una dispersión de edades entre los 18 hasta los 38

años. Otro de los aspectos demográficos es el correspondiente a la dispersión de semestres o ciclos

de formación: el 31 % de la muestra está en el décimo semestre de la carrera. El 21% está en quinto

semestre y el 17% está en noveno semestre. Por último, se relaciona la filiación institucional de

los alumnos: el 60% de la muestra pertenece a la Uniagustiniana, el 23% a la Universidad Distrital

Francisco José de Caldas y el 10% a la Corporación Universitaria Republicana.

Page 71: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

58

3.6.Técnica e instrumentos de recolección de datos

3.6.1. La observación participante.

Es necesario elegir una técnica que se corresponde con la investigación científica cualitativa: la

observación participante. La observación participante es una técnica que permite la descripción

completa de aspectos fundamentales como el contexto, el desarrollo y las herramientas. Como lo

menciona Marshall & Rossman (1989) la observación participante es "la descripción sistemática

de eventos, comportamientos y artefactos en el escenario social elegido para ser estudiado"(p.79)

La observación participante, según Taylor & Bogdan (1984), involucra la interacción social

entre el investigador y los informantes en un entorno social determinado. Durante la investigación

que usa la técnica de observación participante es esencial recoger los datos de un modo sistemático

y no intrusivo. La observación participante nos permita la obtención de información en tiempo real

conservando la veracidad. Esto nos posibilita describir y caracterizar el proceso de enseñanza y

aprendizaje de la automatización industrial en los estudiantes de la asociación ANEIAP.

Para Dewalt & Dewalt (2002) la observación participante permite a los investigadores aprender

acerca de las actividades y pensamientos de las personas estudiadas en su propio entorno social,

evitando así la recolección de datos erróneos producidos por la descontextualización del ambiente

en que se desenvuelven normalmente los sujetos a estudiar. Nos dicen Dewalt & Dewalt (2002)

que:

la meta para el diseño de la investigación usando la observación participante como un

método es desarrollar una comprensión holística de los fenómenos en estudio que sea tan

objetiva y precisa como sea posible, teniendo en cuenta las limitaciones del método.

(p.92).

Page 72: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

59

Este tipo de observación permite una mejor interacción con el entorno investigado y sus actores

lo que posibilita realizar la investigación de manera eficaz. Como afirman Rodríguez, Gil & García

(1996)

La observación participante es un método interactivo de recogida de información que

requiere de la implicación del observador en los acontecimientos observados, ya que

permite obtener percepciones de la realidad estudiada, que difícilmente podríamos lograr

sin implicarnos de una manera afectiva. (p.207)

Las ventajas de la observación participante con respecto a otros tipos de técnicas investigativas

son, en palabras de Schensul, Schensul, LeCompte, & Margaret (1999).

1. Identificar y guiar relaciones con los informantes.

2. Ayudar al investigador a sentir cómo están organizadas y priorizadas las cosas, cómo

se interrelaciona la gente, y cuáles son los parámetros culturales.

3. Mostrar al investigador lo que los miembros de la cultura estiman que es importante

en cuanto a comportamientos, liderazgo, política, interacción social y tabúes.

4. Ayudar al investigador a ser conocido por los miembros de la cultura, y de esa manera

facilitar el proceso de investigación.

5. Proveer al investigador con una fuente de preguntas para ser trabajada con los

participantes.

3.6.1.1.Diseño de instrumentos para la observación

3.6.1.1.1. objetivos de la observación

• Identificar las diferentes formas de organización que se dan al interior de las clases.

Page 73: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

60

• Indagar sobre los diferentes métodos que se implementan en el desarrollo de las

actividades de clase.

• Reconocer los medios que se implementan en cada actividad de clase.

• Identificar el desarrollo de los procesos de evaluación

3.6.1.1.2. Formato de registro de observación

En la table 3.3 se presenta el formato de registro de las observaciones, este instrumento pretende

recopilar y registrar las diferentes observaciones a lo largo de las secciones o clases con el objetivo

de reconocer, identificar aspectos claves de la enseñanza y el aprendizaje de la automatización

industrial.

Tabla 3.4 Formato de registro de datos de observación

Universidad de la Salle

Ciencias de la Educación

Maestría en Docencia

Formato registro de observación

Fecha: 20709/2020

Versión: 1

Nombre del observador:

Fecha:

Lugar:

Tema Objetivo:

Orientación:

Descriptiva anecdótica de la observación

Reflexión sobre la observación

Page 74: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

61

Fuente: Elaboración propia

Este formato recopila las impresiones y análisis de la observación de manera descriptiva

anecdótica donde se espera diligenciar datos sobre la descripción y la reflexión de lo observado en

las clases de automatización industrial para los estudiantes de la asociación ANEIAP.

3.6.1.1.3. Guion de la observación

El observador indagará y describirá en el Formato registro de datos de observación tabla 3.4 las

observaciones anecdóticas sobre las categorías y sus dimensiones de la siguiente manera:

A. La Organización “Observar las diferentes formas de organización que se dan al interior

de las clases”:

A.1. Identificar ¿Cuáles son los objetivos de aprendizaje esperado?

A.2. Identificar ¿Cuál es el contenido de la clase?

A.3 Describa ¿Cuáles actividades se realizan durante la clase?

A.4 Describa ¿El manejo del tiempo es adecuado para las actividades planteadas?

B. El Método de Enseñanza. “Indagar sobre los diferentes métodos que se implementan

en el desarrollo de las actividades de clase”:

B.1. Identifique y describa el método de enseñanza aplicado en las clases.

C. Los Medios de Enseñanza. “Observar los materiales y recursos que se implementan en

cada actividad de clase”:

C.1. Identifique y describa los materiales y recursos durante el desarrollo de las

temáticas.

D. La evaluación “Identificar el desarrollo de los procesos de evaluación”:

D.1. Describa el método de evaluación aplicado.

Page 75: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

62

D.2. Identifique el tipo de evaluación aplicado.

D.3. Describa la forma, registro y análisis de evaluación.

D.4. Identifique los criterios de evaluación aplicados

3.6.1.1.4. Guía para la observación participante

La observación se realizó teniendo en cuenta los siguientes aspectos:

- Contextualización del entorno práctico y teórico de los estudiantes.

- Los discursos efectuados entre pares y docentes.

- Las herramientas empleadas actualmente por los ingenieros en formación.

- Lo espacio y las condiciones del espacio de estudio de los actores de la investigación, para

conocer sus características principales y aspectos a mejorar.

- Las relaciones que desarrollan entre los actores participantes.

- Sus comportamientos y conceptos personales relacionados con el proceso pedagógico

dentro de la institución educativa

Los anteriores parámetros se observaron de acuerdo con el siguiente cronograma (ver tabla 3.5):

Tabla 3.5 Cronograma de observación

Observación

Clases No Observaciones

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A. Organización 1 2 4 6 9 12 14 16 17 21 10

B. Métodos 5 7 10 15 18 22 6

C. Medios 3 8 11 13 19 23 6

D. Evaluación 20 24 2

Total 1 2 2 3 3 2 2 1 4 4 24

Page 76: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

63

3.6.2. La entrevista

Los instrumentos de investigación son los medios más efectivos para la correcta recolección de

datos en una investigación, por este motivo, de ellos depende el rumbo que tome la investigación

y, por tanto, los pasos que será necesario seguir para solucionar la problemática planteada.

Escogemos la entrevista semiestructurada como instrumento de investigación pues consideramos

que es la mejor forma de obtener la información que requerimos. Para Hernández & Mendoza

(2018) “las entrevistas semiestructuradas se basan en una guía de asuntos o preguntas y el

entrevistador tiene la libertad de introducir preguntas adicionales para precisar conceptos u obtener

más información” .(p.403).

Las entrevistas semiestructuradas permiten brindar luz sobre ciertas preconcepciones

enriquecerlas con la adición de nuevos conceptos e ideas o desecharlas cuando estas no se adecuan

a la realidad del entorno social.

Para nuestra investigación es importante aplicar las entrevistas a los estudiantes de ingeniería

con más trayectoria en la Asociación ANEIAP. Esto es así debido a que son los estudiantes con

mayor experiencia quienes tienen más conocimientos y opiniones acerca del proceso de

aprendizaje en sus carreras profesionales. Para este proyecto hemos creado una entrevista con un

medio ambiente ameno y cercano que permitan obtener la información que se solicita sin generar

mayores contratiempos en los entrevistados desde una dialogo abierto. Con esta entrevista

buscamos cumplir con los requisitos necesarios para llevar a cabo una investigación cualitativa.

Estos requisitos son, en palabras de Hernández & Mendoza (2018).

El principio y el final de la entrevista no se predeterminan ni se definen con claridad, incluso

las entrevistas pueden efectuarse en varias etapas. Es flexible.

Page 77: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

64

1. Las preguntas y el orden en que se hacen se adecuan a los participantes.

2. La entrevista cualitativa es en buena medida anecdótica y tiene un carácter más

amistoso.

3. El entrevistador comparte con el entrevistado el ritmo y la dirección de la entrevista.

4. El contexto social es considerado y resulta fundamental para la interpretación de

significados.

5. El entrevistador ajusta su comunicación a las normas y lenguaje del entrevistado.

6. Las preguntas son abiertas y neutrales, ya que pretenden obtener perspectivas,

experiencias y opiniones detalladas de los participantes en su propio lenguaje.

3.6.2.1.Diseño del instrumento de la entrevista

3.6.2.1.1. Guion de la entrevista

En la tabla 3.6 se presenta el guion de la entrevista dirigida a los estudiantes con el objetivo de

describir y caracterizar los procesos de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial en

los estudiantes de la Asociación ANEIAP.

Tabla 3.6 Guion entrevista estudiantes

Universidad de la Salle

Ciencias de la Educación

Maestría en Docencia

Formato entrevista estudiantes

Fecha: 20709/2020

Versión: 1

Nombre del entrevistado

Fecha:

Entrevista No

I.1. Cordial saludo (Nombre del entrevistado) I.2. Gracias por participar en la entrevista. El objetivo de esta es escuchar su percepción sobre el

aprendizaje de la programación de automatización. P.1. Para iniciar me gustaría conocer su percepción sobre ¿Cómo se sintió durante el desarrollo

del curso y por qué?

Page 78: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

65

Universidad de la Salle

Ciencias de la Educación

Maestría en Docencia

Formato entrevista estudiantes

Fecha: 20709/2020

Versión: 1

Nombre del entrevistado

Fecha:

Entrevista No

P.2. Para continuar me gustaría saber si usted considera que las actividades planteadas fueron

adecuadas

P.3. En este sentido ¿Qué le llamó la atención del curso? I.4. Para nosotros es muy importante conocer su calificación general sobre el curso realizado

P.4. Podría usted decirnos en una escala del del uno (1) al cinco (5) ¿Como calificaría curso? I.5. Gracias por sus opiniones. En este momento me gustaría profundizar sobre el aprendizaje de

los temas vistos en el curso.

P.5. Me gustaría conocer ¿Cuál es el grado de importancia que usted le da al aprendizaje de la

programación de automatización en su profesión?

I.6. Gracias, también me gustaría saber sobre: P.6. ¿Qué temas de la programación de la automatización considera más complejos de aprender? I.7. Así mismo me podría decir:

P.7. ¿Qué temas de la programación de la automatización considera que son más fáciles de

aprender?

I.8. Recordemos que en el diseño de programación contamos con unas fases de desarrollo

definidas, una de ellas es el diseño de programación en donde se enuncian y se describen las tareas

o actividades que se espera que el objeto o máquina a programar realice.

P.8. Me puede indicar ¿Cómo y de qué manera realiza la descripción de las tareas que debe

realizar el objeto o programa?

P.8.1. En su proceso ¿Considera que presenta dificultades con la descripción de las tareas que

debe realizar el objeto o programa? I.9. Uno de los aspectos importantes de la programación de la automatización es el lenguaje de

programación que agrupa las sentencias y declaraciones lógicas de programación. Al ser este un

nuevo lenguaje a menudo en otro idioma:

Page 79: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

66

Universidad de la Salle

Ciencias de la Educación

Maestría en Docencia

Formato entrevista estudiantes

Fecha: 20709/2020

Versión: 1

Nombre del entrevistado

Fecha:

Entrevista No

P.9. ¿Tuvo alguna dificultad con el lenguaje de programación o el uso de sentencias y

declaraciones de programación? Explique su respuesta

I.10. Otro de los aspectos importantes de la programación de la automatización es la tecnología,

hardware y software que permiten el diseño, desarrollo y aplicación de la automatización, en este

sentido:

P.10. Podría, por favor, describir su experiencia frente al uso de las herramientas tecnológicas en

la programación de la automatización.

P.11. Partiendo de su experiencia ¿Cuál cree que puede ser para usted la mayor dificultad en el

uso de la tecnología para la programación de automatización?

I.11. Si bien es cierto que la tecnología aplicada permitió el desarrollo de las actividades del curso,

me gustaría conocer su percepción sobre el aprendizaje mediado por estas plataformas. P.12. ¿Las herramientas tecnológicas usadas facilitan el aprendizaje de la programación de la

automatización? Explique su respuesta I.12.Al igual que la estructura y la tecnología de programación de la automatización, la

motivación personal es de suma importancia para el proceso de aprendizaje. P.13. Por tanto ¿encuentra motivante el aprender sobre programación de automatización?

Explique su respuesta

I.13. Por último y habiendo conversado un poco sobre el aprendizaje de los temas vistos, también

es importante hablar sobre la enseñanza, indagar sobre su percepción en aspectos como la

metodología aplicada del docente, el manejo del tiempo, las herramientas usadas y las actividades

planteadas por esta razón son importante para nosotros sus aportes. P.14. ¿Qué le mejoraría o agregaría a la dinámica del curso?

I.14. Gracias por su tiempo y sus aportes.

Fuente: elaboración propia

Page 80: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

67

En la tabla 3.7 se presenta el guion de la entrevista dirigida al docente experto con el objetivo

de describir y caracterizar los procesos de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial

en los estudiantes de la Asociación ANEIAP.

Tabla 3.7 Guion entrevista Docente

Universidad De la Salle

Ciencias de la Educación

Maestría en Docencia

Formato entrevista Docentes

Fecha: 207/09/2020

Versión: 1

Nombre del entrevistado

Fecha:

Entrevista No

I.1. Cordial saludo (Nombre del entrevistado)

I.2. Gracias por participar en la entrevista. El objetivo de esta es escuchar su percepción sobre la

enseñanza de la automatización y programación para la descripción del proceso de enseñanza y

aprendizaje de esta.

P.1. Para iniciar me gustaría conocer ¿cómo ha sido su experiencia en la enseñanza de

automatización, los aspectos positivos, los retos o las dificultades que ha afrontado?

I.3. El proceso de enseñanza y aprendizaje a grandes rasgos contiene componentes como lo son:

objetivos, contenidos, formas de organización, métodos, medios y evaluación. A continuación,

profundizaremos en estos componentes y su percepción u opinión frente a los temas.

P.2. A menudo es normal seguir las indicaciones de un micro currículo que indica a grandes

rasgos los objetivos y contenidos de enseñanza, me gustaría conocer ¿cómo ha sido su experiencia

frente a los micro currículos de automatización o programación, si ha estado de acuerdo con esos

planteamientos o por el contrario le generaron barreras en su ejercicio docente?

I.4. la organización de las clases, los métodos y medios son aspecto fundamental en la enseñanza

que a menudo se agrupan y conforman un estilo o firma propio de enseñanza.

P.3. En este sentido ¿cuál ha sido su estrategia para organizar sus clases y actividades?

P.4. ¿Acude o plantea sus cursos de acuerdo con algún método de enseñanza en específico como

por ejemplo Aprendizaje basado en Proyectos u otros?

P.5. Me gustaría conocer ¿Cuáles son los principales medios o herramientas que aplica en la

enseñanza de automatización? ¿Por qué las eligió? y ¿cuáles son sus ventajas?

I.5. A menudo, en el ejercicio docente se enfrenta a retos e incluso dificultades

Page 81: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

68

Universidad De la Salle

Ciencias de la Educación

Maestría en Docencia

Formato entrevista Docentes

Fecha: 207/09/2020

Versión: 1

Nombre del entrevistado

Fecha:

Entrevista No

P.6. En este sentido, en su experiencia como docente de automatización y/o programación ¿Cuál

sería el principal reto o dificultad que ha tenido en la enseñanza de estos temas?

I.6. En ocasiones las dificultades se presentan en el aprendizaje de ciertos temas.

P.7. Desde su experiencia ¿Cuál creer usted que es la mayor dificultad que presentan los

estudiantes en el aprendizaje de la automatización?

¿Como aborda esta dificultad?

I.7. Otro de los aspectos importantes en la enseñanza es sin duda la evaluación

P.8. Me puede indicar ¿Cómo y de qué manera realiza sus evaluaciones en los temas de

automatización y programación?

I.8. En la enseñanza la motivación a nuestros estudiantes juega un papel muy importante como

facilitador del aprendizaje

P.9. En su proceso ¿Cómo motiva usted a sus estudiantes?

P.10. Por último, ¿Cuál cree usted que será el futuro de la enseñanza en ingeniería? ¿cree que

habrá algún cambio en el método y medios?

Fuente: elaboración propia

3.7.Técnica de análisis de datos

Para el desarrollo de esta investigación se plantea el uso de la técnica de análisis de contenido

con el fin de analizar la información y los datos obtenidos de las observaciones y de las entrevistas

a los estudiantes y al docente experto. Este contenido a su vez se sistematizará a través del software

Atlas ti para el análisis de contenido cualitativo.

Page 82: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

69

3.7.1. Método análisis de contenido

Entendemos por “análisis de contenido” lo dicho por Bardin (1996).

El conjunto de técnicas de análisis de las comunicaciones tendentes a obtener indicadores

(cuantitativos o no) por procedimientos sistemáticos y objetivos de descripción del

contenido de los mensajes permitiendo la inferencia de conocimientos relativos a las

condiciones de producción/recepción (contexto social) de estos mensajes. (p. 32)

Bardin (1996) no sólo nos brinda una definición clara y amplia de lo que debemos entender por

análisis de contenido, también nos muestra cuáles son las etapas del método de análisis de

contenido como relacionamos a continuación:

3.7.1.1.Organización del análisis

En la etapa de organización del análisis se debe analizar el contenido del contexto, el

aprovechamiento del material y el tratamiento del material. En esta etapa se hace un preanálisis

que es una organización que tiene como finalidad la sistematización de las ideas de partida para

poder llegar a un sistema adecuado de desarrollo de las operaciones sucesivas. Este preanálisis

puede ser flexible debido a que permite la inclusión de nuevos procedimientos en el análisis

realizado.

Se deben elegir correctamente los documentos que se van a someter a análisis, las posibles

hipótesis y los indicadores en el cumplimiento de los objetivos propuestos. Esto sin olvidar el tipo

de investigación llevado a cabo, en este caso, una investigación cualitativa descriptiva con

paradigma constructivista.

Page 83: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

70

3.7.1.2.La codificación.

La segunda etapa del proceso hace referencia a la codificación. La codificación es una etapa

que nos permite transformar los datos desde un primer estado “en bruto” hasta unas cápsulas

significativas que hacen posible su manejo de forma sistemática. Bardin, (1996) afirma que la

codificación consiste en una transformación mediante reglas precisas de los datos brutos del texto,

lo que facilita su interpretación. Gracias a la codificación podemos llevar la investigación por un

camino mucho más fácil y seguro al minimizar la cantidad de datos dispersos, concentrando la

investigación en aquellos términos que sean más relevantes. Esta transformación o

descomposición del texto permite su representación en índices numéricos o alfabéticos.

Hostil (1969) define la codificación como el proceso por el cual los datos brutos se transforman

sistemáticamente en unidades que permiten una descripción precisa de las características de su

contenido. Este proceso facilita que esos datos sean útiles al momento de determinar los elementos

favorables a tomar en cuenta, la mejor elección de unidades de contexto en relación con las

características, los objetivos de análisis, etc.

3.7.1.3.La categorización.

En esta fase se organizan por categorías los códigos obtenidos en la fase anterior. Como lo

expresa Bardin (1996) la categorización “es una operación de clasificación de elementos

constitutivos de un conjunto por diferenciación, tras la agrupación por analogía, a partir de criterios

previamente definidos”. (p,90) Este proceso se lleva a cabo con la finalidad de facilitar el análisis

de la información a través de la clasificación de los elementos relevantes. El criterio de

clasificación se da alrededor de categorías temáticas, por ejemplo, en una investigación

periodística se podría categorizar el material de manera temática atendiendo a todos los titulares

de noticias que tengan que ver con “la corrupción”, con “escándalos políticos” o con “terrorismo”

Page 84: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

71

en un periódico y un periodo de tiempo determinados. En la presente investigación los códigos se

categorizarán de acuerdo con el contexto social, pedagógico y educativo de los ingenieros

pertenecientes a la Asociación ANEIAP.

3.7.1.4.Inferencias

La inferencia es el proceso racional mediante el cual se llega desde una serie de premisas a una

conclusión. Existen inferencias de tipo deductivo, inductivo y abductivo. En las investigaciones

cualitativas, de la que este trabajo es un ejemplo, el proceso inferencial adecuado para llegar a los

resultados y hallazgos es la inducción pues en ella se parte desde premisas particulares, como los

datos obtenidos a través de entrevistas, y se llega a conclusiones universalizables de manera

contingente. Como lo afirma Bardin (1996) existen tres elementos básicos en el proceso

inferencial: las variables de inferencia, el material analizado y la explicación analítica. Un

adecuado manejo del proceso inferencial favorece la resolución de preguntas relacionadas con los

antecedentes y los posibles efectos de una correcta finalización del proyecto.

Page 85: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

72

4. CAPITULO IV.

RESULTADOS Y HALLAZGOS

Con base en lo descrito en las secciones anteriores llevamos a cabo el trabajo de caracterizar el

proceso de enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial para estudiantes de ingeniería

industrial e ingeniería de la producción. Los resultados de ese trabajo de caracterización serán

presentados a continuación en el siguiente orden:

1) Partiendo de las entrevistas y las observaciones de clase consolidamos una serie de códigos.

Esos códigos pretenden recoger los temas más importantes sobre los que giraron las opiniones de

los participantes.

2) Los códigos obtenidos gracias al paso anterior son categorizados con el objetivo de poner de

manifiesto las jerarquía y grupos presentes en los temas abordados en el estudio. A partir de esta

categorización hemos hallado 5 niveles jerárquicos a los que hemos asignado nombres para

facilitar la comprensión del texto: a los elementos que conforman el nivel 1, el de mayor jerarquía,

los hemos llamado “grupos categoriales”, a los del nivel 2 “categorías”, a los del nivel 3

“subcategorías”, a los del nivel 4 “códigos” y, por último, a los del nivel 5 “subcódigos”.

Page 86: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

73

3) Gracias a los resultados obtenidos a partir de los procesos de codificación y categorización

somos capaces de realizar la caracterización de los distintos elementos teniendo un esquema claro,

lo que nos permitirá un avance sistemático sobre los temas a tratar. Esta caracterización se realiza

a través de un proceso de triangulación entre el elemento que se analizará y las opiniones que de

él tienen tanto los estudiantes como el docente. Con este proceso de triangulación se espera

describir cada uno de los elementos relevantes para esta investigación dando cuenta de lo que sobre

ellos piensan los actores del proceso pedagógico. Así, este proceso de caracterización se llevará a

cabo en 3 secciones: 1) caracterización del grupo categorial “enseñanza”, entre la que encontramos

la caracterización de las categorías “métodos”, “medios”, “evaluación” y “currículo”. 2)

caracterización del grupo categorial “aprendizaje”, entre la que encontramos la caracterización de

las categorías “estilo”, “aplicación” y “propósito”. 3) caracterización de la categoría “dificultades

del aprendizaje” que, si bien pertenece al grupo categorial “aprendizaje”, merece una sección

independiente debido a su relevancia en el contexto de este trabajo.

4) Al finalizar la caracterización de la enseñanza, el aprendizaje y las dificultades encontradas

en este último, presentamos una caja de herramientas para la enseñanza de la automatización con

el objetivo de mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje en automatización teniendo en

cuenta las dificultades halladas con el presente estudio.

4.1.Codificación y categorización

Uno de los principales objetivos de la presente investigación es describir los procesos de

enseñanza y aprendizaje de la automatización industrial en estudiantes de ingeniería industrial y

de producción. Para lograr este objetivo debemos escuchar las voces de estudiantes y de docentes.

Por este motivo, las entrevistas y las observaciones fueron las técnicas de investigación que

Page 87: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

74

tuvimos en cuenta para la recolección de la información que nos permitiera la descripción de lo

investigado.

Aplicamos entrevistas semiestructuradas a cinco estudiantes y un docente. Así mismo, se

realizaron veinticuatro observaciones en el contexto de un curso de automatización industrial para

estudiantes de ingeniería industrial e ingeniera de producción de la asociación ANEIAP. Dicho

ejercicio fue estudiado por medio técnicas de análisis de contenido como la codificación abierta,

axial y selectiva de los datos y la categorización de los códigos resultantes.

A continuación, se muestra la información principal en lo que respecta a las entrevistas y las

observaciones de clase. En la tabla 4.1 se puede encontrar la identificación, nombre, tipo de

documento y cantidad de citas relacionadas a los documentos cargados al software de análisis

Atlas.ti para su tratamiento.

Tabla 4.1 Identificador de documentos

Id Nombre Documento Conteo de citas 1 Laura Estefany Castro Carrillo

Entrevistas

Estudiantes

52

2 Yovanny Orejuela 29

3 Juan Pablo Gamboa 56

4 Jonathan Ruiz 61

5 Angie Paola Alemán 45

6 Néstor Carreño Entrevistas Docente 119

7 Encuentro 1 Introducción al curso

Observaciones

3

8 Encuentro 2 O3 Que es la industria 4.0 3

9 Encuentro 2 Que es la industria 4.0 2

10 Encuentro 3 OB5 Que es automatización industrial 2

11 Encuentro 3 Que es automatización industrial 3

12 Encuentro 4 Ob 8 Red de campo y control Sensores Actuadores y controladores 2

13 Encuentro 4 OB7 Red de campo y control Sensores Actuadores y controladores 3

14 Encuentro 4 Red de campo y control “Sensores, Actuadores y controladores” 4

15 Encuentro 5 Red de control PLC y microcontroladores 3

16 Encuentro 5 OB10 Red de control PLC y microcontroladores 3

17 Encuentro 5 OB11 Red de control PLC y microcontroladores 2

18 Encuentro 6 CoDeSys 3

19 Encuentro 6 OB13 CoDeSys 2

20 Encuentro 7 Lenguaje de programación PLC 4

21 Encuentro 7 ob15 Lenguaje de programación PLC 3

22 Encuentro 8 Visualización PLC 3

23 Encuentro 9 Comunicación OPC 3

24 Encuentro 9 ob18 Comunicación OPC 4

25 Encuentro 9 ob19 Comunicación OPC 2

26 Encuentro 9 ob20 Comunicación OPC 7

27 Encuentro 10 Proyecto 2

28 Encuentro 10 Ob 22 Proyecto 4

29 Encuentro 10 Ob 23 Proyecto 2

Page 88: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

75

30 Encuentro 10 Ob 24 Proyecto 8

Fuente: elaboración propia

En la tabla anterior podemos observar 30 documentos clasificados e identificados con un

número arábigo del 1 al 30 correspondiente al indicador del documento en el sistema de análisis:

los documentos identificados con los Id del (1) al (5) corresponden a la tipificación en el software

para las entrevistas a los estudiantes. El documento identificado con el Id (6) corresponde a la

tipificación para la entrevista al docente experto en el área de automatización. Los documentos

identificados con los Id del (7) al (30) corresponden a la identificación de las observaciones

realizadas.

Cada documento fue trascrito directamente desde las grabaciones de las entrevistas y las

observaciones de clases. En este trabajo se relaciona la cantidad de citas o referencias codificadas

de cada uno de los documentos. La mayor saturación de datos se encuentra en la entrevista al

docente experto: una densidad de 119 citas o aportes significativos. Los estudiantes presentan un

promedio de saturación cada uno de 48 citas sobre el tema, aportando en total 243. Por último, la

saturación presente en las observaciones relaciona un promedio de 3 citas por observación,

aportando en total 77.

En total se cuenta con 362 citas por parte de los estudiantes y el docente, y 77 citas por parte de

las observaciones. Estos aportes se codifican como se muestra en la tabla 4.2 en la que se relaciona

un total de 79 códigos obtenidos bajo codificación abierta.

Tabla 4.2 Códigos Enraizamiento y densidad

Código En De Código En De Medios 33 3 Retos 4 0

Método 20 14 Industriales 4 1

software de simulación 18 6 Constructivismo 4 2

Propósito 16 1 Rubrica 4 1

Page 89: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

76

Código En De Código En De Manejo del tiempo 16 1 Clave 4 0

Acompañamiento docente 16 1 Contexto 3 0

Aplicación 15 3 Oferta 3 1

Motivación 14 1 Libre 3 1

Conocimientos previos 13 2 Parcial 2 1

Enseñanza 13 1 Trabajo en grupo 2 1

Currículo 11 3 Educativos 2 1

Importancia 10 1 Criterios de evaluación 2 1

Prácticas 10 1 Syllabus 2 1

Percepción de la experiencia en el curso 10 1 Por criterios 2 2

Declarativas 10 1 Interna 2 1

Organización 9 1 Toma de decisiones 2 1

Evaluación 9 7 Formativa 2 1

Software 9 1 Colectivo 2 1

Coherencia 8 1 Hardware 2 1

Objetivo 8 1 Aprendizaje asociativo 2 2

Imperativas 8 1 Falta de capacitación 2 1

Falta de conocimientos previos 7 1 Licenciados 2 1

Herramientas de ingeniería 7 2 Ética profesional 2 1

Estilo 6 5 Lúdica 1 1

Recursos 6 3 lenguaje de programación 1 1

Retroalimentación 6 1 Comunicación 1 1

Método sistemático 6 1 Trasferencia de conocimiento 1 0

Simbólico 6 1 Limitantes 1 0

Trabajo autónomo 6 1 Autonomía docente 1 0

Aprendizaje colaborativo 6 1 Registro y análisis 1 1

Aprendizaje basado en proyectos 6 1 Optimizar el aprendizaje 1 0

Materiales 6 2 Enseñanza para desarrollar soluciones 1 1

Tareas de programación 5 1 Dialogo 1 1

Activo 5 1 Pasivo 1 1

Conductismo 5 2 Metas de programación 1 1

Diseño de herramientas didácticas 5 1 Aprendizaje basado en problemas 1 1

Laboratorios 4 1 Enfoque 0 3

Desmotivación 4 0 Estrategia 0 3

Facilidades 4 2 Emocionales 0 1

Dificultades 0 8

Fuente: elaboración propia

La tabla de códigos anterior relaciona los enraizamientos (En), que son el número de citas o

aportes relacionados al código, y las densidades (De), que son el número de vínculos entre códigos

Page 90: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

77

con los que tiene relación. Es decir, en este caso el código con mayor número de aportes por parte

de las voces es “medios de enseñanza” con un total de 33 citas, seguido de “métodos de enseñanza”

con 20 citas. Hablando de enraizamiento podemos afirmar que: a mayor número de citas, mayor

relevancia tiene para los entrevistados el tema. Hablando de densidad podemos afirmar que: a

mayor número de vínculos, mayor relación o nivel categorial, es decir, a mayor número de vínculos

mayor visibilidad.

Tras la codificación de la información y el análisis de los datos encontramos los campos

semánticos. En ellos se muestra la agrupación de los códigos que comparten significados,

características o elementos semejantes. Tras la agrupación de códigos se distinguen dos grupos de

campos semánticos. El primero es el grupo de campo semántico “enseñanza”, que a su vez refleja

campos semánticos como “medios”, “métodos”, “evaluación” y currículo. El segundo es el grupo

de campos semánticos “aprendizaje”, que a su vez refleja campos semánticos como “estilos”,

“dificultades”, “propósitos” y “aplicación”. En la figura 4.1 se observa el grupo de campo

semántico “enseñanza”.

Page 91: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

78

Figura 4.1 Grupo campos semánticos enseñanza

En la figura anterior se resalta el campo semántico “métodos” que contiene elementos como

“acompañamiento docente”, “enfoque”, “estrategias”, “prácticas” y “retroalimentación”. También

resulta oportuno resaltar el campo semántico “medios” que contiene elementos como “materiales”

y “recursos”.

En la (figura 4.2) se observa el grupo de campo semántico “aprendizaje”.

Page 92: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

79

Figura 4.2 Grupo campos semánticos aprendizaje

En la figura anterior se resaltan los campos semánticos “estilo”, “aplicación” y “dificultades de

aprendizaje”. Cada uno de estos campos semánticos incluye elementos esenciales que los

constituyen, así, por ejemplo, el campo semántico “estilos de aprendizaje” está conformado por

elementos como “trabajo autónomo”, “aprendizaje colaborativo”, “trabajo en grupo” o

“facilidades de aprendizaje”.

Tras la codificación es posible la categorización de los códigos. Podemos encontrar 5 niveles

categoriales que buscan expresar las relaciones jerárquicas y de conjunto que se presentan en la

codificación y redes semánticas. Este proceso permite definir algunas jerarquías claras, por

ejemplo, el grupo categorial “enseñanza” contiene a la categoría “métodos”, y esta a su vez

contiene a la subcategoría “recursos”, la que, a su vez, contiene el código “softwares de

Page 93: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

80

simulaciones” los cuales pueden ser divididos en aquellos de tipo industrial, educativo, licenciado

o libre. Estas relaciones categoriales se estudiarán a profundidad en los apartados correspondientes

a cada uno de los grupos categoriales.

En las figuras 4.3 a figura 4.6 se puede observar el campo categorial correspondiente a los dos

grupos categoriales enseñanza y aprendizaje. Junto a ellos las categorías principales de cada grupo.

Como también, las subcategorías y códigos que caracterizan cada categoría.

Page 94: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

81

Figura 4.3 Campo categorial enseñanza, métodos y medios

Page 95: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

82

Figura 4.4 Campo categorial enseñanza evaluación y currículo

Page 96: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

83

Figura 4.5 Campo categorial enseñanza, objetivos, organización, otros

Page 97: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

84

Figura 4.6 Campo categorial aprendizaje

Page 98: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

85

Tras este proceso obtenemos la tabla 4.3 en la cual se relacionan dos grupos categoriales: 1)

enseñanza y 2) aprendizaje. El grupo categorial enseñanza agrupa 57 códigos de diferentes niveles

mientras que el grupo categorial aprendizaje agrupa 28.

Tabla 4.3 Categorías identificadas

Grupo

categorial

Nivel I

Categoría

Nivel II

Subcategoría

Nivel III Códigos Nivel IV Subcódigos Nivel V

Enseñanza

Currículo

Coherencia

Lenguaje de programación

Syllabus

Medios Recurso

Software de simulación

Industrial

Libre

Educativo

Licenciado

Oferta

Laboratorios

Materiales Diseño de herramientas

Métodos

Enfoque Conductismo

Constructivismo

Estrategia Aprendizaje basado en problemas

Aprendizaje basado en proyectos

Pasivo

Prácticas

Colectivo

Acompañamiento docente

Simbólico

Activo

Lúdica

Sistémico

Aplicación

Organización Manejo del tiempo

Evaluación

Parcial

Rubrica

Criterios

Registros

Interna

Toma de decisiones

Formativa

Por criterios

Motivación

Desmotivación

Claves

Autonomía docente

Limitantes

Retos

Retroalimentación

Contexto

Comunicación

Dialogo

Objetivos

Aprendizaje

Estilo

Facilidades Conocimientos previos Herramientas de ingeniería

Trabajo en grupo

Trabajo autónomo

Aprendizaje asociativo

Aplicación

Ética profesional

Tareas de programación

Metas de programación

Propósito Importancia

Page 99: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

86

Grupo

categorial

Nivel I

Categoría

Nivel II

Subcategoría

Nivel III Códigos Nivel IV Subcódigos Nivel V

Desmotivación

Motivación

Aprendizaje colaborativo

Dificultades

Falta de capacitación

Emocionales

Falta de conocimientos previos

Declarativas

Hardware

Imperativas

Instrucción

Software

Sobre los grupos categoriales se analiza el valor absoluto de citas. El valor absoluto es el número

de citas relacionadas a los grupos categoriales en función a los documentos analizados. En este

sentido se abordan tres grupos de documentos: primero, la entrevista al docente experto en

automatización. Segundo, las entrevistas a los estudiantes. Tercero, las observaciones de clase.

Tabla 4.4 Porcentajes relativos grupos categoriales documentos analizados

Entrevistas Docentes

Gr=119; GS=1

Entrevistas Estudiantes

Gr=243; GS=5

Observaciones

Gr=77; GS=24 Totales

A RF RC RT A RF RC RT A RF RC RT A RF RT

Aprendizaje

Gr=100; GS=15 21 21,00% 21,88% 6,16% 70 70,00% 37,43% 20,53% 9 9,00% 15,52% 2,64% 100 100,00% 29,33%

Enseñanza

Gr=241; GS=36 75 31,12% 78,13% 21,99% 117 48,55% 62,57% 34,31% 49 20,33% 84,48% 14,37% 241 100,00% 70,67%

Totales 96 28,15% 100,00% 28,15% 187 54,84% 100,00% 54,84% 58 17,01% 100,00% 17,01% 341 100,00% 100,00%

Convenciones

Gr Citas GS Miembros A Absoluto de citas

FC Relativo de la columna RT Relativo de la tabla RF Relativo de la fila

De la anterior tabla resaltamos que en el grupo categorial “aprendizaje” el mayor aporte y

saturación de datos se obtuvo de las entrevistas a los docentes: 70% de los datos obtenidos. En el

grupo categorial “enseñanza” el mayor aporte y saturación de datos se obtuvo de las entrevistas a

estudiantes: 48.5% de los datos obtenidos.

El 78% de los datos extraídos a partir de la entrevista al docente tratan acerca del grupo

categorial “enseñanza”, mientras que el 22% trata acerca del grupo categorial “aprendizaje”. El

62% de los datos extraídos a partir de las entrevistas a los estudiantes tratan acerca del grupo

Page 100: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

87

categorial “enseñanza”, mientras que el 37% trata acerca del grupo categorial “aprendizaje”. El

84% de los datos extraídos de las observaciones tratan acerca del grupo categorial “enseñanza” y

el 15% tratan acerca del grupo categorial “aprendizaje”.

Las entrevistas a estudiantes, la entrevista al docente y las observaciones aportan más datos al

grupo categorial “enseñanza” que al grupo “aprendizaje”. La entrevista al docente aportó la mayor

cantidad de datos al grupo categorial “enseñanza”, seguido de los datos aportados por los

estudiantes y, por último, por las observaciones.

Uno de nuestros presupuestos de investigación era que las entrevistas a estudiantes estarían

centradas principalmente en torno al grupo categorial “aprendizaje” pues ese grupo está más

relacionado con su rol, no obstante, encontramos que las entrevistas a estudiantes dan más

importancia al grupo categorial “enseñanza”.

4.2.Características de la enseñanza

Esta investigación en su objetivo específico uno busca determinar los siguientes aspectos en el

grupo focal de estudiantes y el docente:

• La descripción de los métodos de enseñanza.

• La identificación de los medios aplicados en la enseñanza de automatización industrial.

• Los contenidos relevantes en la enseñanza a estudiantes de ingeniería industrial.

• Las técnicas de evaluación aplicadas.

A partir de estos aspectos orientadores se obtuvo un perfil o caracterización de la enseñanza de

la automatización en estudiantes de ingeniería industrial y de producción. Con base en esos

aspectos se construyeron las categorías pertenecientes al grupo categorial “enseñanza”.

Page 101: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

88

El grupo categorial “enseñanza” contiene cuatro categorías: 1) Medios. 2) Métodos. 3)

Evaluación y 4) Currículo. Cada uno de estos grupos tiene unas características especiales que se

relacionan directamente con cada categoría. Encontramos códigos emergentes que, si bien forman

parte o se asocian con la enseñanza, no pueden ser agrupados en las cuatro categorías antes

mencionadas, por ejemplo, códigos como “objetivos”, “contexto”, “desmotivación”, “aplicación”,

“limitantes”, entre otros. (Ver figura 4. 7)

Figura 4.7 Saturación de datos de las categorías de la enseñanza

En la figura 4.7 se pueden observar la saturación de datos relacionados a cada categoría del

grupo categorial “enseñanza”. El término “Enraizamiento” (E) hace referencia al número de citas

o aportes asociados a cada categoría determinada. El término “Densidad” (D) hace referencia al

número de códigos o vínculos asociados a cada categoría principal. La categoría “medios”

Page 102: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

89

contenida dentro del grupo categorial “enseñanza” presenta el mayor enraizamiento, esto quiere

decir que los estudiantes y el docente opinaron más sobre los medios de enseñanza que sobre otras

categorías. En específico la categoría “medios” cuenta con 33 citas asociadas, mientras que la

categoría “métodos” cuenta con 20.

Evaluaremos en detalle cuál de las dos categorías, métodos o medios, es la principal. En la tabla

4.5 se muestran los enraizamientos y densidades de la categoría “métodos”: 90 citas y 32 vínculos.

En la tabla 4.6 se muestran los enraizamientos y densidades de la categoría “medios”: 86 citas y

21 enraizamientos.

Tabla 4.5 Enraizamientos y densidad categoría métodos

Código E D Código E D Métodos 20 12 Constructivismo 4 1

Acompañamiento docente 16 1 Colectivo 2 1

Prácticas 10 1 Aprendizaje basado en problemas 1 1

Aprendizaje basado en proyectos 6 1 Pasivo 1 1

Simbólico 6 1 Lúdica 1 1

Sistémico 6 1 Dialogo 1 1

Retroalimentación 6 1 Enfoque 0 3

Conductismo 5 1 Estrategia 0 3

Activo 5 1 Total 90 32

Tabla 4.6 Enraizamientos y densidad categoría medios.

Código E D Medios 33 3

Software de simulación 18 6

Recurso 6 3

Materiales 6 2

Diseño de herramientas 5 1

Industrial 4 1

Laboratorios 4 1

Libre 3 1

Oferta 3 1

Educativo 2 1

Licenciado 2 1

Total 86 21

Page 103: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

90

Por lo anterior, podemos concluir que la categoría “métodos” es la categoría principal en el

grupo categorial “enseñanza”, esto nos dice que los estudiantes y el docente consideran de gran

importancia los métodos de enseñanza en el proceso de enseñanza y aprendizaje.

4.2.1. Métodos

Habiendo dejado clara la codificación y categorización de los términos que analizaremos en

este trabajo, podemos iniciar con el análisis de la categoría “métodos” perteneciente al grupo

categorial “enseñanza”.

Entorno a la categoría “métodos” encontramos que los estudiantes consideran que un método

de enseñanza adecuado requiere no sólo de un docente con amplios conocimientos en el tema, sino

de un docente con habilidades específicas, como: fluidez en la comunicación, capacidad de

liderazgo, habilidades creativas, cercanía a la innovación y habilidades de organización y de

cohesión. La conjunción entre el conocimiento y las habilidades de enseñanza permite a los

estudiantes comprender el mensaje que el profesor intenta transmitir manteniendo la motivación y

el interés. (Ver figura 4.8 )

Page 104: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

91

Figura 4.8 principales voces categoría “métodos”.

La docencia es casi un acto teatral en donde se busca la atención de una audiencia constituida

por estudiantes. Los estudiantes se interesan por los temas expuestos por el docente si este modula

de manera adecuada el sonido de su voz, si transmite sus ideas con fuerza y demostrando pasión

por su trabajo, si logra exponer el tema de forma coherente siguiendo un hilo conductor adecuado,

Page 105: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

92

etc. En otras palabras, tal y como en una obra de teatro, en la puesta en escena pedagógica es

necesario que el guion, la historia y los medios usados constituyan una unidad orgánica.

Si el docente descuida su rol lleva a que sus estudiantes se desmotiven y, con ello, al fracaso

del aprendizaje. Los docentes con malas prácticas ponen en la cuerda floja a los estudiantes: la

desmotivación aleja a los estudiantes de las aulas y, por tanto, del conocimiento. Además, la

desmotivación lleva al estudiante a perder la confianza en sus propias capacidades, lo que empeora

el ambiente de clase.

Este tipo de inconvenientes son más patentes en materias de ciencias básicas como la

matemática o la física en las que los estudiantes suelen retraerse y ser poco participativos. Esto los

lleva incluso a evitar preguntar en aquellos casos en que no entienden un tema en específico, lo

que retrasa su proceso de aprendizaje aún más.

Para el docente entrevistado también resultaron importantes elementos como el hilo conductor

de la clase o las habilidades pedagógicas requeridas para llevar a buen término un proceso

educativo. Para el docente consultado es necesario tener la capacidad de crear una clase unitaria

que cuente con un inicio adecuado, un avance constructivo y un final satisfactorio. En un proceso

de enseñanza adecuado ambas partes ganan algo: el docente gana si la temática enseñada es

aprendida y perdura en la memoria de sus estudiantes, y el estudiante gana si comprende los temas

estudiados pues estos le permitirán desarrollarse de mejor manera en su vida.

Para un adecuado ejercicio del rol docente es importante conocer la forma en que aprende cada

estudiante con el fin de encontrar la manera más adecuada de llevarle el conocimiento y el interés

que hagan posible un correcto aprendizaje.

Page 106: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

93

Tanto el estudiante como el docente concuerdan en la relevancia de ciertos aspectos

relacionados con los métodos de enseñanza: la asertividad en la comunicación y el hilo conductor

de la clase. La comunicación es el medio a través del cual se relacionan los docentes y los

estudiantes; el hilo conductor es la forma en que se le da cohesión al discurso en clase.

En el contexto de la enseñanza de automatización industrial nos encontramos por lo general con

clases magistrales en las que la interacción entre los estudiantes y el docente es muy limitada. Es

más, a partir de nuestras observaciones preliminares pudimos concluir que, incluso en los casos en

que se presta una comunicación fluida, como las prácticas, la comunicación es casi nula.

Son múltiples los factores que impiden el diálogo continuo y asertivo entre docentes y

estudiantes: el tipo de instrucción, la cantidad de estudiantes en el salón y los tiempos reducidos.

A partir de la categoría “métodos de enseñanza” nos damos cuenta de que los elementos

involucrados en el contexto de la clase no son únicamente la comunicación y el hilo conductor,

también existen categorías como el acompañamiento docente, la práctica y las estrategias. De esta

última podemos contar aprendizaje basado en proyectos. Estos aspectos constituyen los principales

componentes de la categoría “métodos” (Ver figura 4.9).

Page 107: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

94

Figura 4.9 Enraizamientos y densidades de la categoría métodos

En la figura anterior podemos observar las principales subcategorías contenidas en la categoría

“métodos” junto a sus enraizamientos y densidades. Esta red refleja que el principal aspecto de los

métodos de enseñanza según las voces de estudiantes y docentes es el “acompañamiento docente”

que cuenta con 16 enraizamientos o citas referentes al tema. Le siguen en importancia la

subcategoría “prácticas” con 10 enraizamientos o citas y la subcategoría “retroalimentación” con

6.

A continuación, analizaremos las principales subcategorías contenidas en la categoría “método”

comenzando por la subcategoría “acompañamiento docente”. En la figura 4.10 podemos ver en

detalle las voces de los estudiantes y el docente en lo que respecta al acompañamiento docente.

Page 108: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

95

Figura 4.10 Principales voces subcategoría acompañamiento docente

Page 109: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

96

Los estudiantes indican que el acompañamiento docente es muy útil e importante para mejorar

o resolver falencias y dudas sobre los temas vistos en clase. Los estudiantes comprenden el

acampamiento docente como fuente de contexto y de panorama en relación con los temas más

difíciles vistos en la clase, o con el deseo de encontrar otros escenarios en los cuales aplicar sus

nuevos conocimientos.

Las herramientas y los medios de enseñanza por sí solos no logran satisfacer las necesidades de

aprendizaje particulares de cada estudiante. Los estudiantes expresan que, pese a la aplicación de

medios gráficos de video y textuales que guían el aprendizaje, el acompañamiento docente juega

un papel importante al momento de emprender un aprendizaje autónomo.

Una herramienta textual impresa o digital puede indicar la teoría y los conceptos básicos del

tema a tratar. Un recurso videográfico podrá darnos un paso a paso e indicarnos cómo se realiza

una actividad. No obstante, cuando el estudiante pone en práctica lo aprendido es inevitable que

le surjan dudas o cuestionamientos que requieren ser solucionados de manera particular; es en

estos casos en los cuales el acompañamiento docente muestra su valor como guía fundamental en

el aprendizaje.

Este acompañamiento no debe ser restrictivo, debe permitir el trabajo autónomo, la exploración,

la experimentación y debe fomentar la búsqueda de la respuesta por parte del estudiante. Es

necesario que el docente esté abierto a responder las dudas que surjan en el proceso, y también que

permita que el estudiante sea quien busque sus propias respuestas y llegue al desarrollo de su

propio conocimiento. El rol del docente no es solamente enseñar un tema, es enseñar a sus alumnos

a aprender.

Page 110: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

97

Para el docente entrevistado el “acompañamiento docente” en los procesos de enseñanza de

automatización industrial se caracteriza por dos componentes: primero, el acompañamiento debe

ser directo en aras de explicar y profundizar en el manejo de las herramientas o elementos del

curso; segundo, es conveniente que el acompañamiento tenga una perspectiva conductista, es decir,

que conduzca al estudiante al conocimiento o fin que el docente considere pertinente.

Encontramos aquí una confrontación directa entre lo que creen los estudiantes y lo que cree el

profesor. Por un lado, los estudiantes creen que el acompañamiento por parte del docente debe ser

una guía que insinúe la mejor forma de realizar aquello en lo que se tiene problemas sin llegar a

dar una respuesta directa. Por otro lado, para el docente su labor en el acompañamiento es entregar

al estudiante la respuesta directa y concreta a la pregunta que el estudiante formuló.

No obstante, esta confrontación es ilusoria. En realidad, ambos actores, el docente y los

estudiantes, están describiendo dos etapas distintas del mismo proceso. Existe un primer momento

en que el docente indica el camino que los estudiantes deben seguir para alcanzar los objetivos

propuestos, a esto se refiere el docente cuando habla del acompañamiento, y existe un segundo

momento, posterior temporal y causalmente al primero, en que los estudiantes ponen en práctica

los conocimientos adquiridos durante su formación y se encuentran con dificultades que buscan

solucionar a través de la ayuda del maestro, a esto se refieren los estudiantes cuando hablan de

acompañamiento.

Habiendo dejado claro lo que entendemos por “acompañamiento docente” podemos pasar al

siguiente elemento importante contenido en la categoría “método”: la subcategoría “prácticas”. En

las prácticas los estudiantes aplican el conocimiento adquirido a través de la realización de

ejercicios propuestos tanto por el docente como por ellos mismos. Las prácticas se hacen con el

Page 111: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

98

objetivo de lograr romper la barrera entre teoría y praxis. En la figura 4.11 podemos ver en detalle

las voces de los estudiantes y el docente en lo que respecta a las prácticas.

Figura 4.11 Principales voces subcategoría prácticas

En palabras de los estudiantes, la práctica se entiende como el método a través del cual aplican

los temas y contenidos vistos en un contexto real. Esta aplicación se puede dar en entornos

simulados o físicos. Para los estudiantes, la práctica en la enseñanza de automatización es de gran

importancia como mecanismo de aplicación y verificación de lo aprendido. Debido a que el

objetivo de los cursos de automatización industrial es brindar habilidades a los estudiantes que los

Page 112: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

99

hagan capaces de automatizar procesos en la industria, resulta evidente que la aplicación práctica

cumple la función de validar la corrección de las técnicas, los métodos, y las habilidades

aprendidas. No obstante, no es necesario que esas prácticas se lleven a cabo en entornos físicos,

con el avance de la tecnología podemos generar ambientes virtuales simulados que comparten las

mismas características con los ambientes físicos, incluyendo algunas ventajas como la no

limitación espacial o temporal. Sin práctica, a ojos de los estudiantes, la enseñanza de la

automatización carece de sentido.

El docente entiende la práctica como un elemento adicional en el proceso de enseñanza. Es el

momento en que el estudiante aplica los métodos, habilidades o mecanismos aprendidos basándose

en su propio desarrollo cognitivo, estilo o manera de interpretar los temas. En la práctica el docente

se hace a un lado permitiendo que el estudiante sea la pieza clave en el desarrollo de las soluciones

a los problemas: esto genera procesos de aprendizaje más significativos. En la práctica el

estudiante, a ojos del docente, tiene la posibilidad de crear procesos de aprendizaje más

significativos porque es él mismo quien establece los parámetros y actividades adecuadas para

llegar al fin planteado guiándose por la conciencia de su propia comprensión y motivación. El

docente funge como un evaluador del resultado final de la práctica: si los procesos seguidos por el

estudiante de manera autónoma fueron correctos, entonces el resultado de la práctica será el

esperado. Por el contrario, si los procesos seguidos por el estudiante no fueron adecuados,

probablemente el resultado tampoco lo será, en cuyo caso el docente debe tratar de corregir los

errores haciéndole ver al estudiante dónde están y cómo puede evitarlos en futuras prácticas.

Encontramos aquí una diferencia entre lo que creen los estudiantes y lo que cree el profesor con

respecto a la práctica: para los estudiantes la práctica es una actividad necesaria en la enseñanza

como medio de aplicación y validación de los temas vistos. Para el docente, por su parte, la práctica

Page 113: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

100

es un momento diferente al de la enseñanza que él imparte. La práctica es para el docente un

espacio de trabajo autónomo y libre donde el estudiante puede desarrollar por sí mismo y bajo sus

propios parámetros la aplicación y validación de lo aprendido.

Gracias a nuestras observaciones nos dimos cuenta de que la desvinculación vista por el docente

entre su proceso de enseñanza y las prácticas es ilusoria, pues en realidad la labor del docente es

continua en todo momento. Al momento de las prácticas, por ejemplo, encontramos que los

docentes guían los procesos a través de un paso a paso y de una instrucción constante.

La diferencia entre el punto de vista del docente y el punto de vista de los estudiantes no es más

que una diferencia terminológica: mientras que los estudiantes llaman “práctica” a todas las

actividades propuestas por el docente que ellos deben realizar de manera autónoma, el docente

llama a la mayor parte de esas actividades “taller” o “trabajo” y las entiende como una parte íntegra

de su labor de enseñanza, considerando, a su vez, que una “práctica” hace referencia a un trabajo

autónomo propuesto y desarrollado por el mismo estudiante de manera autodidacta.

La diferencia terminológica es crucial pues si atendemos a aquello que los estudiantes llaman

“prácticas” nos encontramos con que en ellas se realizan procesos guiados en todo momento por

un docente en los que se espera por parte de los estudiantes una aplicación paso a paso de la

instrucción recibida. Por su parte, si atendemos a aquello que el docente llama “práctica” nos

encontramos con que en ella la intervención del docente se da sólo después de que el estudiante se

propuso y llevó a cabo un proyecto de forma autónoma y decide, para validar su conocimiento,

consultar al docente sobre la corrección o incorrección de sus resultados.

En esta investigación se encontró que los estudiantes que no realizan “prácticas”, en el uso que

del término tiene el docente, es decir, que no se proponen y solucionan ejercicios de manera

Page 114: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

101

autónoma, tienen peores resultados que los que sí lo hacen en el contexto de la “práctica” en el uso

que del término tienen los estudiantes. Esto es así porque la práctica autónoma es uno de los

principales mecanismos de aprendizaje en la automatización. Cuando el estudiante decide

emprender por sí mismo un proyecto práctico, está ejercitando sus conocimientos adquiridos y

habilidades creativas, lo que le permite estar mejor preparado para enfrentar otros retos de

automatización dentro o fuera de la clase.

Habiendo dejado claro lo que entendemos por “práctica” podemos pasar al siguiente elemento

importante contenido en la categoría “método”: la subcategoría “retroalimentación”. En la figura

4.12 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes y el docente en lo que respecta a la

retroalimentación.

Page 115: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

102

Figura 4.12 Principales voces subcategoría retroalimentación

Para los estudiantes la retroalimentación es importante en su proceso de aprendizaje como

medio de evaluación. Esta importancia se da, a su juicio, por tres componentes de la

retroalimentación: primero, sirve para contrastar lo aprendido con las metas esperadas. Segundo,

Page 116: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

103

sirve como criterio de viabilidad de la aplicación y el uso de herramientas o posibles soluciones

de problemas planteados en el desarrollo de los contenidos de clase. Este segundo aspecto es

fundamental en tanto que en la estrategia de aprendizaje basado en proyectos al estudiante se le

entrega un problema para el cual debe proponer soluciones. Tercera, sirve para conocer mejor los

softwares con los que se trabaja, lo que permite, por la naturaleza de esos softwares, aprender a

programas mejor. Los softwares de simulación de programación cuentan con herramientas de

“retroalimentación activa sistemática” las cuales alertan al usuario sobre los puntos en donde está

cometiendo fallas que impiden el correcto funcionamiento de aquello programado.

Para el docente también es importante la retroalimentación como medio de evaluación. Él

afirma que la principal herramienta con la que cuenta al momento de retroalimentar a los

estudiantes es la rúbrica de evaluación en la que consigna los parámetros de evaluación y los

criterios cuantitativos y cualitativos con los que evaluará el proceso de aprendizaje de los alumnos.

La retroalimentación siempre debe hacerse conforme a los criterios consignados en la rúbrica de

evaluación.

Los estudiantes, el docente y las observaciones concuerdan en que la retroalimentación es un

método de evaluación que sirve para verificar el alcance de las metas propuestas.

Habiendo dejado claro lo que entendemos por “retroalimentación” podemos pasar al siguiente

elemento importante contenido en la categoría “método”: la subcategoría “estrategias”. En la

figura 4.13 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes y el docente en lo que respecta a

las estrategias.

Page 117: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

104

Figura 4.13 Principales voces subcategoría estrategias

La subcategoría “estrategias” contiene dos códigos: 1) aprendizaje basado en proyectos y 2)

aprendizaje basado en problemas. Debido a que los actores de la investigación no aportaron datos

suficientes sobre el código “aprendizaje basado en problemas”, decidimos centrarnos únicamente

en el “aprendizaje basado en proyecto.

En lo referente al código “aprendizaje basado en proyectos” los estudiantes indican que

perciben esta estrategia como un mecanismo que propone un reto, propósito o finalidad para

Page 118: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

105

practicar lo aprendido en un contexto funcional. Consideran que el “aprendizaje basado en

proyectos” dota de un valor agregado a su conocimiento.

El docente considera importante el aprendizaje basado en proyectos para el correcto desarrollo

de actividades evaluativas en torno a los temas enseñados. A ojos del docente el punto más

relevante de aprendizaje basado en proyectos es su facilidad de estructurarlo en torno a hitos y

fases claras lo que permite generar una evaluación de logros mucho más sencilla y comprensible

tanto para el docente como para los alumnos. Para que la estructura de un aprendizaje basado en

proyectos tenga sentido debe estar creada alrededor de un hilo conductor claro que le de coherencia

temática y debe contar con un constante acompañamiento y retroalimentación por parte del

docente.

Habiendo dejado claro lo que entendemos por “estrategia”, en particular por la estrategia

“aprendizaje basado en proyectos”, podemos pasar al siguiente elemento importante contenido en

la categoría “método”: la subcategoría “enfoque”. En la figura 4.14 podemos ver en detalle las

voces de los estudiantes y el docente en lo que respecta al enfoque.

Page 119: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

106

Figura 4.14 Principales voces subcategoría enfoques

La subcategoría “enfoque” contiene dos códigos: 1) conductismo. 2) constructivismo. Debido

a que los estudiantes no aportaron en sus entrevistas nada a la subcategoría enfoque, ni a los

códigos que esta contiene, nos centraremos en los reportes del docente.

Para el docente el método de enseñanza tiene dos momentos: primero, un momento

conductivista. En este primer momento los estudiantes desconocen por completo el contenido del

curso, así como los sistemas y herramientas con los que se trabajará, es importante en este

momento, por tanto, guiar a los estudiantes de manera precisa y suficiente como para que adquieran

un conocimiento suficiente del tema que les haga posible, a su debido momento, iniciar cadenas

causales de autoaprendizaje por su cuenta. Segundo, un momento constructivista en el que el

estudiante, basándose en los conocimientos adquiridos en el primer momento, es capaz de

Page 120: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

107

desarrollar su propio proceso de aprendizaje profundizando en temas en los que ya tiene una

introducción suficiente como explorarlos, experimentarlos y aprender nuevas cosas por su cuenta.

Por ende, tanto el conductismo como el constructivismo son enfoques válidos en la enseñanza

de la ingeniería siempre y cuando se los pueda combinar de manera equilibrada.

Habiendo dejado claro lo que entendemos por “enfoque”, en particular por conductismo y

constructivismo, podemos pasar a los siguientes elementos contenidos en la categoría “método”:

las subcategorías “activo”, “pasivo”, “sistemático o lógico”, “simbólico” y “pasivo”. Estas

subcategorías corresponden a los distintos métodos de enseñanza (ver marco conceptual) que

fueron insinuados durante las entrevistas por los actores del estudio. A diferencia de las anteriores

subcategorías pertenecientes a la categoría “métodos” estas subcategorías no constituyen meras

características o cualidades de los métodos, sino que son en sí mismas distintos “métodos de

enseñanza” aplicados en la enseñanza de la automatización industrial en el grupo focal. En la figura

4.15 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes y el docente en lo que respecta a este

grupo de subcategorías:

Figura 4.15 Principales voces subcategoría simbólico, sistemático o lógico, pasivo, activo, y

colectivo

Page 121: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

108

Con base en las observaciones se identificaron cinco métodos de enseñanza, de entre los

veintidós existentes -ver en el marco conceptual- (Cf. Garrido, P et al., 2010): primero, el método

simbólico o verbalístico que es un método de enseñanza en cuanto a la concretización de la

enseñanza. Este método se caracteriza porque lo fundamental en las clases que lo siguen es el

lenguaje oral y escrito. Segundo, el método sistemático o lógico que es un método de enseñanza

en cuanto a la organización de la materia. Este método se caracteriza porque los datos son

presentados siguiendo una estructura lógica que va desde lo más básico hacia lo más complejo.

Tercero, el método colectivo que es un método de enseñanza en cuanto a la relación entre el

profesor y el alumno. Este método se caracteriza porque un profesor imparte sus conocimientos a

una gran cantidad de alumnos entre los que no se hace diferencia, es decir, que no se estratifican

según sus conocimientos. Cuarto, el método activo que es un método de enseñanza en cuanto a las

actividades de los alumnos. Este método se caracteriza porque los alumnos participan en la clase

hasta el punto de ser ellos quienes la dirigen, mientras que el docente sólo cumple las veces de un

orientador en los procesos de aprendizaje. Quinto, el método pasivo que también es un método de

enseñanza en cuanto a las actividades de los alumnos. Este método se caracteriza por lo contrario

del método activo, es decir, en el método pasivo el profesor es quien dirige las actividades mientras

que los alumnos “reciben” los conocimientos de forma pasiva.

Resulta interesante para la investigación en curso la ausencia del método intuitivo, que es un

método de enseñanza en cuanto a la concretización de la enseñanza, dentro de las observaciones.

El método intuitivo se caracteriza porque la actividad de aprendizaje parte de actividades

experimentales y experiencias reales lo que, en el contexto del aprendizaje basado en proyecto, es

fundamental.

Page 122: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

109

4.2.2. Medios

Habiendo dejado clara la categoría “métodos” podemos pasar al siguiente elemento importante

en el grupo categorial “enseñanza”, la categoría “medios”. Los estudiantes entienden por medios

todas aquellas herramientas que les permiten comunicar y almacenar contenidos de clase. Los

estudiantes consideran los medios como espacios propicios para interactuar con los temas de clase,

las actividades, las instrucciones, las herramientas, la retroalimentación y evaluación. (Ver figura

4.16)

Figura 4.16 Principales voces de estudiantes categoría medios

Page 123: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

110

Los estudiantes asocian los medios con recursos como las plataformas virtuales, los softwares

de simulación, los documentos y las plataformas de distribución digital de contenido multimedia.

Los estudiantes consideran importante la diversificación de los recursos aplicados como medios,

esto porque posibilita una movilidad entre herramientas que se ajusta a sus habilidades y

necesidades.

El docente considera los medios como el conjunto de herramientas para comunicar o almacenar

información del curso como actividades e instrucciones (Ver figura 4.17). A pesar de que el

docente y los estudiantes concuerdan al considerar que los medios son herramientas en la

aplicación, divergen en cuanto a los elementos que entrarían a esta categoría.

Figura 4.17 Voz del docente categoría medios

Page 124: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

111

Por un lado, el estudiante comprende los medios como el espacio de comunicación en el que se

puede encontrar información relevante del curso. Por otro lado, el docente comprende que los

medios son las herramientas guía que sintetizan la información de la clase, es decir, los

documentos, los softwares de simulación, los contenidos multimedia, las plataformas virtuales de

gestión de aprendizaje y las plataformas de transmisión.

Esta divergencia responde al rol que asume cada uno de los participantes en la clase: el docente

asume los medios como herramientas para comunicar los elementos de la clase y los estudiantes

asumen los medios como el espacio físico o virtual en el que se materializa la comunicación con

el docente.

Habiendo hablado de la categoría “medios” en términos generales, podemos examinarla de

manera detallada (ver figura 4.18).

Figura 4.18 Enraizamientos y descuidadas categoría medios

Page 125: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

112

En la figura anterior observamos las principales subcategorías contenidas en la categoría

“medios” junto a sus enraizamientos y densidades. Los principales aspectos de la categoría medios

de enseñanza son las subcategorías “recursos” y “materiales” que cuentan con 6 citas relacionadas

al tema cada una.

El elemento más relevante dentro de la categoría “medios” es la subcategoría “recursos” que

está constituida, a su vez, de códigos como “softwares de simulación” y “laboratorios”.

Los estudiantes, los docentes y la observación concuerdan en que los “recursos” son muy

importantes como medio facilitador del proceso de aprendizaje. Esta importancia está dada por

cuatro elementos de los recursos: primero, sirven como facilitadores de la comunicación entre los

estudiantes y los docentes; segundo, sirven como un espacio académico en el que se destacan los

sistemas de gestión de aprendizaje; tercero, sirven como medio de simulación de los temas

aprendidos; cuarto, sirven como medio de almacenamiento de la síntesis de los contenidos de clase.

Los “recursos” son los medios que facilitan la comunicación, la gestión del aprendizaje, la

simulación de lo aprendido y el almacenamiento de los temas y actividades del proceso de

aprendizaje.

Page 126: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

113

Figura 4.19 Observaciones recursos

Los cuatro elementos que constituyen la subcategoría “recursos” se ven reflejados en las

observaciones. Entre los recursos que facilitan la comunicación se resalta la plataforma de

trasmisión Zoom, como espacio virtual de clase en el cual los estudiantes y el docente pueden

interactuar de forma sincrónica alrededor de los temas de clase en constante diálogo. Los espacios

de gestión académica LMS como el Classroom y las aulas virtuales también son factores relevantes

porque permiten al estudiante gestionar su aprendizaje desde un entorno virtual que le presenta

una guía detallada de los temas, las actividades, la evaluación y la retroalimentación del curso.

Page 127: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

114

Otro recurso importante del que hablan los sujetos de estudio es el de los simuladores. Tenemos

al simulador de circuitos y microcontroladores Tinkercad. En este simulador los estudiantes

pueden practicar los aprendizajes básicos en modelaje de electrónica. También está CADe SIMU,

simulador de redes de control que permite a los estudiantes poner en práctica el modelamiento

electrónico de controladores de automatización. También está CoDeSys, un software de

programación industrial que permite la programación orientada a objetos y sistemas automatizados

en los que los estudiantes ponen en práctica los conocimientos en programación. Y, por último,

los sujetos de estudio nombran a Factory IO, un simulador gráfico de sistemas automatizados en

el que los estudiantes pueden visualizar los sistemas de automatización en un entorno virtual.

El último recurso importante del que nos hablan los sujetos de estudio son los medios gráficos

y audiovisuales que facilitan el almacenamiento, la síntesis y la instrucción de los contenidos y

actividades. Entre ellos encontramos plataformas como YouTube o elementos como las

infografías, los manuales, las guías y las presentaciones, que permiten una interacción entre los

estudiantes y el docente con respecto a los contenidos.

Cada uno de los anteriores elementos es relevante en la subcategoría “recursos”, sin embargo,

no todos los elementos son igualmente relevantes. Existen dos elementos que resaltan con respecto

a los demás: los códigos “software de simulación” y “laboratorios”.

En cuanto al código “software de simulación” los estudiantes indican que los simuladores

permiten un aprendizaje interactivo, práctico, dinámico y visual. Estas cualidades son muy útiles

para el estudiante porque le facilitan el aprendizaje de los conceptos y las herramientas propuestas.

Page 128: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

115

Figura 4.20 Principales voces código Software de simulación

En concreto, los estudiantes consideran que los simuladores con interfaz gráfica facilitan más

la comprensión de los conceptos y elementos técnicos que herramientas como las guías, los videos

o los manuales impresos o digitales.

La manipulación y visualización de los simuladores es un aspecto muy relevante en el

aprendizaje para los estudiantes. La relevancia está dada por la capacidad de poner en práctica lo

aprendido y por la experimentación con los elementos del simulador que se asemejan a los equipos

Page 129: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

116

reales de la industria o un laboratorio. Los estudiantes interactúan con el simulador y sus funciones

como si se tratara de un equipo real, esto le hace ganar en confianza y motivación, así como permite

un trabajo y una retroalimentación autónomos.

El docente concuerda con los estudiantes en su opinión sobre los simuladores y la relevancia

de estos en el aprendizaje y en el proceso de enseñanza. En este sentido, el docente piensa en los

simuladores como recursos con la capacidad de motivar a los estudiantes porque les permite poner

en práctica lo aprendido en un entorno controlado, con retroalimentación automática y múltiples

capacidades para la experimentación.

El docente también aborda el tema de pertenencia y selección de los recursos de simulación.

Indica que en el proceso de enseñanza estos dos aspectos son cruciales porque una inadecuada

selección de simuladores puede acarrear más problemas de los que soluciona, lo que lleva de

manera inevitable a la frustración del aprendiz. La elección de los simuladores debe responder a

las necesidades y capacidades de los estudiantes. Si bien es cierto que en el marcado se encuentra

una gran cantidad de simuladores, todos con características muy específicas, no todos son

susceptibles de ser usados como recursos de enseñanza. Actualmente en el mercado se pueden

encontrar dos clases de simuladores el “software industrial” y el “software educativo”.

Ahondando más en esta acotación del docente podemos notar dos aspectos importantes con

respecto a los simuladores en la actualidad: Primero, los simuladores educativos, si bien reflejan

características adecuadas para la enseñanza, tienen un reducido alcance de aplicación y no cuentan

con la totalidad de las características que uno desearía a la hora de poner en práctica lo aprendido.

Si a lo anterior sumamos que la mayoría de los simuladores tienen licencias de pago con costos

elevados, podemos concluir que los simuladores educativos actuales presentan barreras claras a

los estudiantes.

Page 130: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

117

Segundo, los simuladores industriales, si bien ofrecen un alto grado de profesionalismo y

capacidades mayores de aplicación, son difíciles de manejar y requieren equipos de cómputo con

capacidades elevadas de procesamiento. Si a lo anterior sumamos que estos simulares tienen

licencias de pago con costos aún más elevados que los de los simuladores educativos, podemos

concluir que los simuladores industriales actuales no son herramientas alternativas viables con

respecto a los simuladores educativos a la hora de enseñar automatización.

Habiendo terminado el análisis del código “software de simulación” podemos centrarnos en el

siguiente código relevante de la subcategoría “recursos”: el código “laboratorios”. Tanto para los

estudiantes como para el docente este código está estrechamente relacionado con los softwares de

simulación. Al igual que los simuladores, los laboratorios de emplazamiento físico permiten a los

estudiantes un aprendizaje interactivo, práctico, dinámico y visual. Estas cualidades son de gran

utilidad para el estudiante porque facilitan el aprendizaje de los conceptos y de la técnica.

Page 131: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

118

Figura 4.21 Principales voces código laboratorios

Los estudiantes prefieren los laboratorios de emplazamiento físico con respecto a los softwares

de simulación. Si bien los simuladores brindan la posibilidad de poner en práctica los

conocimientos al permitir la manipulación de elementos virtuales, los estudiantes opinan que una

manipulación física de los equipos es más motivante y dinámica porque los enfrenta a un contexto

real más cercano a las aplicaciones industriales.

Page 132: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

119

Aunque los laboratorios son preferidos por los estudiantes con respecto a los simuladores, su

aplicación y su uso son sumamente complejos. Los laboratorios de emplazamiento físicos para la

automatización industrial son muy costosos de adquirir y de mantener, requieren personal

altamente calificado para su correcta gestión y son poco adaptables a condiciones cambiantes como

las presentadas por la pandemia de Covid-19.

En todo caso, tanto los simuladores como los laboratorios facilitan el aprendizaje de los

estudiantes. Aunque los estudiantes prefieren los laboratorios, podemos concluir, después de un

análisis de las ventajas y desventajas de ambos recursos, que no existen razones para decantarnos

por uno sólo de los dos recursos. No obstante, sí podemos afirmar que no usar ni simuladores ni

laboratorios es totalmente negativo para la enseñanza y el aprendizaje de la automatización

industrial.

Habiendo analizado la subcategoría “recursos”, y sus códigos “software de simulación” y

“laboratorios”, podemos analizar la siguiente subcategoría de la categoría “medios”: la

subcategoría “materiales”. En la figura 4.22 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes y

el docente en lo que respecta a los materiales.

Page 133: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

120

Figura 4.22 Principales voces subcategoría materiales

Para el docente, la subcategoría “materiales” se compone de dos elementos: primero, el diseño,

entendido como la acción creativa de construcción y desarrollo de los recursos en el contexto de

los temas de clase. Con el diseño se pretende plasmar el contenido de forma atractiva y útil, de

manera tal que el producto sirva de guía metodología e instructiva para las actividades y temas del

Page 134: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

121

curso. Segundo, la lúdica, entendida por el docente cómo la acción en la que se aplican los recursos

didácticos en la clase.

La aproximación del docente al concepto de lúdica está directamente ligada con las actividades

prácticas en las que el estudiante aplica lo aprendido con la ayuda de algunos recursos o medios.

Sin embargo, el docente entiende de forma incompleta el concepto de lúdica con respecto a su

verdadero significado: si bien la lúdica persigue la actividad de los estudiantes en un contexto de

clase, esta actividad también debe tener un carácter recreativo. La lúdica no es simplemente

interacción y práctica, también es entretenimiento, juego, diversión y ocio, lo que aumenta la

motivación del estudiantado.

Para los estudiantes los “materiales” se perciben como una necesidad. Entre las principales

necesidades de materiales indicadas por los estudiantes se destacan: primero, la necesidad de

materiales guía en torno a los lenguajes de programación para automatización industrial. Segundo,

la necesidad de materiales con un alto contenido gráfico como infografías, videos, imágenes e

ilustraciones que ejemplifiquen y sinteticen los temas de clase, pues este tipo de materiales les

resultan más claros que aquellos que sólo presentan texto.

En las observaciones realizadas se encuentran concordancias tanto con lo que indican los

estudiantes como con lo que indica el docente. Materiales como videos, infografías y guías

ilustradas se perciben como más motivantes y útiles para el aprendizaje que otros materiales.

En suma, los “materiales” se caracterizan por su utilidad para el aprendizaje, su pertinencia con

respecto a los temas de clase, su diseño gráfico agradable y su componente lúdico entretenido.

Page 135: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

122

4.2.3. Evaluación

Habiendo dejado clara la categoría “medios” en general y sus subcategorías “materiales” y

“recursos” en particular, podemos pasar al siguiente elemento importante en el grupo categorial

“enseñanza”: la categoría “evaluación”.

Figura 4.23 Principales voces categoría evaluación

Page 136: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

123

Para el docente, una evaluación adecuada en los cursos de automatización industrial pasa por

cumplir con cinco características: primero, la evaluación debe ser trasversal en los temas de la

clase y constante durante el curso; segundo, la evaluación debe ser presentada por etapas o hitos,

dividiendo en temas los contenidos; tercero, la evaluación debe ser evolutiva, es decir, debe partir

desde lo más simple a lo más complejo; cuarto, la evaluación debe retroalimentar tanto al

estudiante en su proceso de aprendizaje como al docente en la enseñanza e identificación de

falencias; quinto, la evaluación no debe cuantificar lo aprendido en términos de todo o nada, sino

que debe dar cuenta de la valoración del proceso.

Para el docente la estrategia de enseñanza que mejor contempla las anteriores características es

el aprendizaje basado en proyectos. Las características del proyecto se asemejan a las

características de la evaluación porque: primero, el proyecto es trasversal y constante en los temas

de clase; segundo, se presentan etapas o fases; tercero, el proyecto evoluciona a través del tiempo

aplicando mayor conocimiento; cuarto, la ejecución de un proyecto da cuenta de un proceso

sistemático y lógico en el que se pone en práctica lo aprendido. Por estas cuatro características el

docente afirma que el aprendizaje basado en proyectos permite que la evaluación sea trasversal y

constante, que se valoren hitos o resultados parciales, que se vaya de lo más simple a lo más

complejo y que se retroalimente a ambos actores educativos en todo momento.

Los estudiantes concuerdan con el docente en que la aplicación de evaluación por resultados

parciales y generales desde el aprendizaje basado en proyectos es una estrategia positiva y

motivante en la experiencia de aprendizaje. Los estudiantes se sienten motivados por evaluaciones

en las que puedan aplicar lo aprendido en un contexto que se aproxime lo más posible a la realidad

de la industria.

Page 137: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

124

Los estudiantes también están de acuerdo con el docente al considerar que una evaluación

adecuada para su proceso de aprendizaje debe retroalimentarlos contantemente, de manera tal que

puedan identificar sus falencias para mejorar. Los estudiantes ven como negativo en la experiencia

de aprendizaje las anquilosadas evaluaciones tradicionales de opción múltiple en las que se

pregunta por conceptos o se premia la capacidad de memoria. Dichas evaluaciones, a su juicio, no

les permiten conocer su grado de comprensión de los temas de automatización.

Tras la observación detectamos que, al ser la automatización industrial un tema técnico de la

ingeniería enfocado al “hacer” profesional, los estudiantes prefieren una evaluación que dé cuenta

de la aplicación de las técnicas y herramientas del curso, más que una evaluación tradicional.

Una evaluación adecuada para la automatización industrial debe cumplir con ciertas

características: primero, debe ser practica pues es necesario que permita la aplicación de lo

aprendido. Segundo, debe ser trasversal y constante pues debe cubrir todos los temas de la clase.

Tercero, debe ser aplicada en etapas. Cuarto, debe proporcionar una retroalimentación sobre la

aplicación con el objetivo de identificar las falencias y mejorarlas.

Con base en las observaciones y en lo indicado por el docente se resalta la “rúbrica” como la

principal herramienta de evaluación para la automatización industrial. El uso de una matriz que

relaciona los criterios de evaluación en función a su grado de cumplimiento permite que los

docentes sean objetivos al evaluar y que los estudiantes identifiquen sus principales falencias en

el proceso de aprendizaje.

Page 138: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

125

4.2.4. Currículo

Habiendo dejado clara la categoría “evaluación” podemos pasar al siguiente elemento

importante en el grupo categorial “enseñanza”: la categoría “currículo”. En la figura 4.24 podemos

ver en detalle las voces de los estudiantes y el docente entorno al currículo.

Figura 4.24 Principales voces categoría currículo

Page 139: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

126

La categoría “currículo” contiene dos subcategorías: “coherencia” y “syllabus”. Comenzaremos

analizando la subcategoría “coherencia”.

El término currículo hace referencia a los contenidos impartidos en la clase. Tanto los

estudiantes como el docente concuerdan en que la coherencia es un factor importante en el

currículo. La importancia está dada en función a tres elementos: primero, la relación de los temas

y contenidos de clase con el contexto de estudio de la automatización; segundo, el hilo conductor

que guarda cohesión entre los temas y contenidos de clase; tercero, la evolución de los temas o

contenidos a medida que se avanza en el curso. Estos tres elementos están estrechamente

relacionados y coexisten en el currículo haciéndolo coherente.

Los estudiantes resaltan la importancia de la cohesión y evolución de los temas en su proceso

de aprendizaje como facilitadores para la comprensión del contexto general de la automatización

industrial. También perciben que su aprendizaje se facilita si la enseñanza parte desde lo más fácil

de aprender hacia lo más difícil. Es importante resaltar que la progresión de los conceptos básicos

a los complejos debe darse de forma natural y nunca impuesta, de lo contrario, termina generando

frustración y desmotivación en el estudiante porque no logrará comprender adecuadamente los

conceptos complejos sin haber logrado aprender los básicos.

Habiendo hablado de la subcategoría “coherencia” hablaremos de la subcategoría “syllabus”.

Debido a que los estudiantes no aportaron en sus entrevistas nada con respecto a esta subcategoría,

nos centraremos en los reportes del docente. Para el docente los syllabus son útiles porque dibujan

un panorama general del curso. Sin embargo, los syllabus tienen dos problemas que en ocasiones

llegan a dificultar la enseñanza: primero, la desactualización de los syllabus con respecto al cambio

constante de la tecnología. La nueva tecnología es fundamental cuando hablamos de

automatización industrial, por tanto, un syllabus que aborde temas y tecnologías obsoletas dificulta

Page 140: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

127

el aprendizaje. Segundo, el alcance se los syllabus, en ocasiones el contenido temático de la

automatización es muy ambicioso en función a los recursos dispuestos para las clases, esto

desemboca en que los contenidos deben darse de manera acelerada y descuidada para cumplir con

los tiempos o en que el docente debe eliminar temas en el desarrollo de la asignatura, lo que

decepciona a los alumnos.

4.2.5. Motivación

Habiendo dejado clara la categoría “currículo” y sus subcategorías “coherencia” y “syllabus”

podemos pasar al siguiente elemento importante en el grupo categorial “enseñanza”: la categoría

“motivación”. En la figura 4.25 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes y el docente

entorno a la motivación.

Page 141: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

128

Figura 4.25 Principales voces categoría motivación

Tanto los estudiantes como el docente concuerdan en que la motivación en el aprendizaje de la

automatización es incentivada por la posibilidad de ampliar lo aprendido en prácticas virtuales

desde simuladores o directamente en laboratorios de emplazamiento físico. Porque a través de esos

recursos pueden manipular las herramientas y poner en práctica las habilidades adquiridas.

Page 142: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

129

Los estudiantes expresan en un mayor número estados mentales positivos alrededor de la

aplicación práctica, así dicen que sienten más interés, satisfacción, orgullo y sorpresa al realizar

procesos de aplicación del aprendizaje con el uso de laboratorios o simuladores. En consecuencia,

y gracias a la asociación emocional positiva de la práctica, resulta significativo el aprendizaje de

automatización mediado por la aplicación de lo aprendido en el contexto industrial.

Con esto finalizamos el análisis de la categoría “motivación” y, a su vez, finalizamos el análisis

del grupo categorial “enseñanza” en su totalidad. Ahora podemos iniciar la descripción y análisis

del siguiente grupo categorial: “aprendizaje”.

4.3.Características del aprendizaje

Esta investigación busca determinar los siguientes aspectos del aprendizaje en el grupo focal de

estudiantes y docente:

• La identificación de los propósitos u objetivos del aprendizaje de la automatización

industrial

• La identificación de los estilos de aprendizaje en la automatización industrial.

• La identificación de las dificultades de aprendizaje de la automatización industrial.

A partir de estos aspectos orientadores se obtuvo una caracterización del aprendizaje de la

automatización en estudiantes de ingeniería industrial y de producción. Con base en esos aspectos

se construyeron las categorías pertenecientes al grupo categorial “aprendizaje”.

El grupo categorial “aprendizaje” contiene cuatro categorías: 1) Estilo. 2) Aplicación. 3)

Propósito y 4) Dificultades. Cada una de estas categorías tiene una serie de características

especiales que examinaremos en detalle gracias a las voces de los estudiantes y el docente.

Page 143: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

130

Figura 4.26 Saturación de datos de las categorías de aprendizaje

En la figura 4.26 se puede observar la saturación de datos relacionados a cada categoría del

grupo categorial “aprendizaje”. El término “Enraizamiento” (E) hace referencia al número de citas

o aportes asociados a cada categoría determinada. El término “Densidad” (D) hace referencia al

número de códigos o vínculos asociados a cada categoría principal.

La categoría “propósitos” contenida dentro del grupo categorial “aprendizaje” presenta el

mayor enraizamiento, esto quiere decir que los estudiantes y el docente opinaron más sobre los

propósitos del aprendizaje que sobre otras categorías. En concreto, la categoría “propósitos” cuenta

con 16 citas asociadas.

Page 144: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

131

En cuanto a la densidad podemos ver que la categoría “dificultades” presenta la red con el

mayor número de vínculos asociados con un total de 8 códigos, seguida de la categoría “estilos”

que agrupa 5 códigos.

Si bien la categoría “estilos” tiene per se menos enraizamientos que la categoría “propósito” y

menos densidad que la categoría “dificultades” visto en detalle la categoría “estilos” es la más

importante del grupo categorial “aprendizaje” pues junto con las subcategorías que se desprenden

de ella llegan a la cifra de 48 enraizamientos y 15 densidades como se muestra en la tabla 4.7.

Tabla 4.7 Enraizamiento y descuidadas categoría estilos

Código E D

Estilos 6 5

Aprendizaje asociativo 2 2

Facilidades 24 6

Trabajo autónomo 6 1

trabajo en grupo 6 1

Total 48 15

4.3.1. Estilos

Habiendo dejado clara la organización del grupo categorial “aprendizaje” y lo que queremos

lograr en esta sección, podemos empezar el análisis de su categoría más importante: “estilo”. En

la figura 4.27 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes entorno a los estilos de

aprendizaje.

Page 145: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

132

Figura 4.27 Principales voces categoría estilo

Debido a que el docente no aportó en su entrevista nada a la categoría estilos, nos centraremos

en los reportes de los estudiantes. Para los estudiantes los estilos de aprendizaje se corresponden

con las características particulares que diferencian su proceso de aprendizaje del de otros

estudiantes. Los estudiantes exponen dos aspectos que permiten la diferenciación: primero, el

tiempo que tarda el estudiante en comprender los temas; segundo, el marco contextual que permea

su aprendizaje.

En lo que respecta al tiempo, los estudiantes indican que suelen verse afectados por los distintos

ritmos con los que los demás aprenden. Esta afectación puede ser positiva porque los estudiantes

con un ritmo mayor de aprendizaje suelen impulsar a los estudiantes más lentos generando un

Page 146: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

133

mejor trabajo en grupo, o negativa porque los estudiantes con un ritmo más lento de aprendizaje

obligan a que en la clase se repitan constantemente temas previamente impartidos con el fin de

que todos los alumnos cumplan con los propósitos planteados.

En cuanto el marco contextual, los estudiantes indican que cada contexto particular permea el

aprendizaje de la automatización. Así, quienes comparten experiencias en un contexto industrial,

técnico o mecánico conocen de ante mano ciertas herramientas, métodos o temas que le sirven de

base para la comprensión de conceptos de la automatización. El contexto influye en los

conocimientos previos y en las herramientas trasversales de otros temas de ingeniería.

Los conocimientos previos otorgan bases y contexto para la comprensión de diversos temas de

la automatización. Es interesante resaltar cómo estos conocimientos previos afectan el tiempo de

comprensión de los estudiantes en ciertos ejercicios. Con base en lo observado reconocimos que

los estudiantes con un mayor ritmo de aprendizaje son también quienes cuentan con contacto

previo en temas técnicos inherentes a la mecánica, la electrónica y la computación, esto les permite

aproximarse de manera ágil y asociativa a los conceptos de la automatización.

A partir de la categoría “estilo” del grupo categorial “aprendizaje” nos damos cuenta de que los

elementos involucrados en el estilo no son únicamente el tiempo y el contexto, también existen

subcategorías propias de esa categoría. La categoría “estilo” se compone de las subcategorías

“aprendizaje asociativo”, “aprendizaje colaborativo”, “facilidades”, “trabajo en grupo” y “trabajo

autónomo” (Ver figura 4.28).

Page 147: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

134

Figura 4.28 Enraizamientos y densidades categoría estilos

En la figura anterior podemos observar las principales subcategorías contenidas en la categoría

“estilos” junto a sus enraizamientos y densidades. Esta red refleja que el principal aspecto de los

estilos de aprendizaje según las voces de estudiantes y el docente es el “trabajo autónomo” y el

“aprendizaje colaborativo” que cuentan con 6 enraizamientos cada uno. Le siguen en importancia

las subcategorías “facilidades” y “aprendizaje asociativo” con 4 enraizamientos cada una.

A continuación, analizaremos las principales subcategorías contenidas en la categoría “estilos”

comenzando por la subcategoría “trabajo autónomo”. En la figura 4.29 podemos ver en detalle las

voces de los estudiantes y el docente en lo que respecta al trabajo autónomo.

Page 148: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

135

Figura 4.29 Principales voces subcategoría trabajo autónomo

Los estudiantes y el docente concuerdan al indicar que el trabajo autónomo es un pilar

fundamental para el aprendizaje de automatización. El propósito del trabajo autónomo es permitir

que el estudiante interactúe con los equipos y ponga en práctica lo aprendido. Para el docente es

necesario que el estudiante lleve a cabo actividades de manera autónomas en el contexto de su

aprendizaje como mecanismo para afianzar su conocimiento.

Para el estudiante, la importancia del trabajo autónomo radica en que posibilita aplicar lo

aprendido. Para él el trabajo autónomo es un mecanismo que permite la identificación de sus

propias falencias porque en la medida en la que avanza en su trabajo autónomo descubre sus

propios errores o falencias.

Page 149: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

136

Habiendo dejado claro lo que entendemos por “trabajo autónomo”, podemos pasar al siguiente

elemento importante contenido en la categoría “estilo”: la subcategoría “aprendizaje colaborativo”.

En la figura 4.30 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes y el docente en lo que respecta

al aprendizaje colaborativo.

Figura 4.30 Principales voces subcategoría aprendizaje colaborativo

Tanto los estudiantes como el docente indican que el aprendizaje colaborativo es adecuado,

eficaz y motivante en los procesos de aprendizaje de automatización. El docente resalta que el

trabajo en grupo produce el efecto esperado en el aprendizaje de los temas de automatización.

Según su propia experiencia, los estudiantes se ven motivados por las dinámicas de grupo como la

Page 150: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

137

retroalimentación constante, la crítica constructiva, la construcción colectiva de los temas, el

intercambio de roles en la actividad y el monitoreo de avances y resultados parciales.

Los estudiantes opinan que el aprendizaje colaborativo permite que se complementen los grupos

de estudio al quedar en evidencia las habilidades propias de cada miembro. La retroalimentación

y el apoyo de los miembros del grupo alrededor de los temas vistos en clase facilitan la resolución

de los problemas o los retos planteados en las prácticas sobre automatización.

Habiendo dejado claro lo que entendemos por “aprendizaje colaborativo”, podemos pasar al

siguiente elemento importante contenido en la categoría “estilo”: la subcategoría “aprendizaje

asociativo”. En la figura 4.31 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes y el docente en

lo que respecta al aprendizaje asociativo.

Page 151: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

138

Figura 4.31 Principales voces subcategoría aprendizaje asociativo

Para los estudiantes, el aprendizaje asociativo se da con base en las experiencias previas de

aprendizaje y en los conocimientos previos que pueden asociar y traer a colación al momento de

aprender automatización.

Page 152: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

139

El conocimiento previo es entendido como un elemento que facilita el aprendizaje de los temas,

pero no representa un elemento sin el cual no podría llevarse a cabo ese aprendizaje. Los

estudiantes indican que el conocimiento previo es ideal para el aprendizaje, pero no estrictamente

fundamental.

El docente opina que ciertos conocimientos previos son necesarios al momento de aprender

automatización industrial. La carencia de esos conocimientos impide o ralentiza el aprendizaje de

los estudiantes. Esta opinión del docente se basa en que la automatización industrial requiere

conocimientos de ciencias básicas como la física, la química, la electrónica y la electricidad.

Varios de esos conocimientos en ciencias básicas se estudian, en el contexto de la educación

superior tradicional, en asignaturas diferentes a la automatización puesto que son necesarios de

manera transversal en todos los programas de ingeniería. El docente agrega que la enseñanza de la

automatización debe planificarse en las mallas curriculares en el momento propicio: debe ser

planificada sólo hasta el momento en que los estudiantes tengan los suficientes conocimientos

previos en ciencias básicas como para comprender de manera adecuada los aspectos complejos de

la automatización.

Tras la observación se reconoce que en el aprendizaje de automatización son fundamentales

conocimientos previos de electrónica, física mecánica, electricidad, magnetismo, procesos

industriales, lógica matemática, programación, computación e inglés. Cada uno de estos elementos

constituye una base para comprender aspectos propios de la automatización industrial, esto es así

porque la automatización de los procesos industriales implica la aplicación de sistemas

electromecánicos controlados por computadora para la transformación o manipulación de los

materiales.

Page 153: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

140

En consecuencia, la falta de conocimientos básicos afines al área entorpece el proceso de

enseñanza de la automatización porque obliga al docente a abordar detalladamente elementos

básicos, para poder, después de que esos elementos sean asimilados, iniciar con la enseñanza de

los temas propios de la automatización. Es oportuno recalcar que dicha dificultad se debe

principalmente a la organización y dinámica de los programas de pregrado en las instituciones de

educación superior del país, pues en ellas el tiempo destinado a algunos de los cursos es muy

reducidos y el contenido de estos es inflexible.

4.3.2. Aplicación

Habiendo dejado clara la categoría “estilos” podemos pasar al siguiente elemento importante

en el grupo categorial “aprendizaje”: la categoría “aplicación”. en la figura 4.32 podemos ver en

detalle las voces de los estudiantes y el docente entorno a la aplicación.

Page 154: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

141

Figura 4.32 Principales voces categoría aplicación

Tanto los estudiantes como el docente concuerdan en que la aplicación de lo aprendido es

fundamental en la experiencia de aprendizaje por dos cualidades: primero, la aplicación de lo

aprendido, a menudo en ejercicios prácticos, permite al estudiante contrastar y medir sus

habilidades enfrentando retos similares a los que se pueden encontrar en un contexto industrial.

Segundo, la aplicación motiva a los estudiantes porque los acerca al quehacer diario de su

profesión.

Los estudiantes y el docente valoran más la aplicación con fines funcionales en la que el

estudiante enfrenta condiciones reales de la industria pudiendo observar la utilidad de lo aprendido,

Page 155: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

142

esto es así porque ambos grupos creen que sus conocimientos en automatización son más valiosos

en tanto más conectados estén con la realidad y mejor les permitan desarrollar sus capacidades en

entornos industriales.

4.3.2. Propósito

Habiendo dejado clara la categoría “aplicación” podemos pasar al siguiente elemento

importante en el grupo categorial “aprendizaje”: la categoría “propósito”. En la figura 4.33

podemos ver en detalle las voces de los estudiantes y el docente entorno a la aplicación.

Figura 4.33 Principales voces categoría propósitos

Page 156: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

143

Para los estudiantes los propósitos del aprendizaje de automatización son dos: primero, sirve

para contextualizar y diversificar su profesión en tiempos en que la interdisciplinariedad toma

relevancia. Esto permite que, tras el aprendizaje de la automatización, se observe el ambiente

industrial desde una mirada actual e innovadora. Segundo, sirve para aplicar esos conocimientos

en contextos industriales reales. Dada la necesidad creciente de digitalización de la industria se

espera que sean cada vez más los sectores industriales que se sumen a la cuarta revolución

industrial.

Tras la observación, se reconocen los siguientes objetivos del aprendizaje de automatización

industrial:

• Identificar los principales fundamentos que conforman la industria 4.0 con el fin de

reconocer los factores que caracterizan a las fábricas inteligentes en la actualidad.

• Analizar los diferentes componentes de la automatización para identificar las principales

tecnologías involucradas en el diseño de automatización.

• Diseñar un instrumento industrial para el control de los procesos que use la tecnología

presente en la red de campo de la automatización industrial.

• Diseñar un instrumento de control de procesos que use la tecnología de controladores

PLC logo para el reconocimiento de la arquitectura y la aplicación de comunicaciones

de red a PLC y actuadores.

• Reconocer y usar la plataforma CoDesys para la programación de dispositivos PLC en

la automatización industrial.

Page 157: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

144

• Reconocer e identificar la principal simbología, las principales sentencias y variables

aplicadas en el lenguaje de programación Lader para la programación de dispositivos

PLC.

• Reconocer y aplicar los diferentes mecanismos gráficos de visualización en la

programación de automatización para el control de las variables en sistemas virtuales.

• Identificar y aplicar la comunicación industrial OPC para el control y gestión de

automatización.

Cada uno de los anteriores objetivos se asocia con un componente esencial de la automatización

como la tecnología de detección de variables, el control de variables, la programación de

dispositivos, las comunicaciones industriales, las interfaces hombre-máquina y las

comunicaciones industriales de adquisición de datos.

4.4. Dificultades del aprendizaje de automatización

Esta investigación, además de identificar los principales componentes del aprendizaje y la

enseñanza de la automatización industrial, también busca identificar las dificultades de aprendizaje

en el grupo focal de los estudiantes y el docente.

A partir de los testimonios del grupo focal obtuvimos una caracterización de las dificultades del

aprendizaje de la automatización en estudiantes de ingeniería industrial y de producción de la

Asociación ANEIAP. Como resulta obvio, las “dificultades del aprendizaje” son una categoría

dentro del grupo categorial “aprendizaje”, no obstante, consideramos que por su importancia en el

contexto de este trabajo y de la propuesta didáctica que postularemos es importante tratar a esta

categoría con una atención especial con respecto a otras.

Page 158: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

145

Gracias a esa caracterización encontramos que la categoría “dificultades” está compuesta de las

siguientes subcategorías: 1) Instrucción. 2) declarativas. 3) software. 4) imperativas. 5) falta de

conocimientos previos. 6) hardware. 7) falta de capacitación y 8) emocionales. Cada una de estas

subcategorías tiene una serie de características especiales que examinaremos en detalle gracias a

las voces de los estudiantes y el docente.

Figura 4.34 saturación de datos categoría dificultades

En la figura 4.34 se puede observar la saturación de datos relacionados a cada subcategoría de

la categorial “dificultades”. El término “Enraizamiento” (E) hace referencia al número de citas o

aportes asociados a cada categoría determinada. El término “Densidad” (D) hace referencia al

número de códigos o vínculos asociados a cada categoría principal.

La subcategoría “instrucción” presenta el mayor enraizamiento, esto quiere decir que los

estudiantes y el docente opinaron más sobre las dificultades de aprendizaje asociadas a la

Page 159: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

146

instrucción que sobre otras subcategorías. En específico la subcategoría “instrucción” cuenta con

13 citas asociadas, mientras que la subcategoría “declarativas” cuenta con 10 y la subcategoría

“software” con 9.

Por lo anterior podemos concluir que la subcategoría “instrucción” es la subcategoría principal

en la categoría “dificultades”. Esto nos dice que los estudiantes y el docente consideran que la

principal dificultad del aprendizaje de automatización industrial está asociada con la instrucción o

enseñanza del docente.

A continuación, analizaremos la principal subcategoría contenida en la categoría “dificultades”.

4.4.1. Instrucción

En la figura 4.35 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes y el docente en lo que

respecta a las dificultades asociadas a la instrucción.

Page 160: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

147

Figura 4.35 Principales voces subcategoría instrucción

El docente expresa que el principal factor asociado a la instrucción que dificulta el aprendizaje

de la automatización es la aplicación y uso excesivo de clases teóricas o magistrales. Esto se debe

a que la automatización es un campo técnico enfocado en la aplicación, las clases teóricas suelen

saturar al estudiante de información sin una aplicabilidad clara lo que redunda en la perdida de

interés y motivación.

Page 161: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

148

Los estudiantes indican que son cuatro los factores asociado a la instrucción que dificultan el

aprendizaje de la automatización:

primero, la descontextualización del docente con respecto a los temas y el área profesional. En

algunas ocasiones los docentes de automatización para los pregrados de ingeniería industrial e

ingeniería de producción suelen ser profesionales de otras ramas de la ingeniería como la ingeniería

mecánica, mecatrónica o electrónica. Al tratarse de profesionales en otras ramas de la ingeniería

distintas a la industrial o de producción suelen traer ejercicios y ejemplos ajenos al desarrollo de

actividades propias de los ingenieros industriales o de producción, esto dificulta en gran medida

la comprensión de la automatización pues la saca del contexto específico en que se encuentran los

alumnos.

Segundo, la inadecuada consolidación y cohesión de los temas de estudio. Los estudiantes

opinan que los docentes intentan abarcar el tema de la automatización en toda su extensión en un

espacio muy limitado de tiempo, esto genera que los temas deban ser impartidos de manera

acelerada y superficial lo que produce dificultades al momento de comprender y aplicar los

conocimientos por parte de los estudiantes.

Tercero, la falta de experiencia y el inadecuado uso de los recursos de clase. Los estudiantes

opinan que, en ocasiones, la instrucción de las actividades relacionadas a un tema se puede ver

perjudicada por el uso incorrecto de los recursos de divulgación y simulación. Así, el

desconocimiento de los recursos aplicados en clase puede generar confusión en las actividades

planteadas por el docente.

Page 162: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

149

Cuarto, los problemas de comunicación entre el docente y los estudiantes. Los estudiantes

opinan que si la instrucción no es clara o si es transmitida de forma deficiente se genera confusión

al momento de realizar actividades lo que redunda en frustración para el estudiante.

4.4.2. Declarativas

Habiendo dejado clara la subcategoría “instrucción” podemos pasar al siguiente elemento

importante en la categoría “dificultades”: la subcategoría “declarativas”. En la figura 4.36

podemos ver en detalle las voces de los estudiantes entorno a las dificultades de orden declarativo.

Debido a que el docente no aportó en su entrevista nada a la subcategoría declarativas, nos

centraremos en los reportes de los estudiantes.

Figura 4.36 Principales voces subcategoría declarativas

Page 163: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

150

Los estudiantes reconocen que son dos los factores asociados a la declaración en programación

que dificultan el aprendizaje de la automatización: primero, la complejidad de la sintaxis que

presentan los lenguajes de programación. Los estudiantes indican que una de sus principales

falencias en la programación tiene que ver con el desconocimiento de los símbolos, la estructura

gramatical y las funciones de los principales lenguajes de programación. En consecuencia, el

estudiante no logra materializar su programación porque no comprende cómo traducir y plasmar

sus ideas en el lenguaje de la máquina.

Segundo, la definición de las variables de programación. Los estudiantes indican que la

declaración o definición de variables es un proceso complejo que requiere de amplias habilidades

lógicas para comprender las características y el estado de la variable que se desea aplicar. Cabe

resaltar que la definición de las variables es un proceso complejo que implica el análisis detallado

de los propósitos de programación, el reconocimiento de la tecnología aplicada para la

automatización, la planeación del alcance de la programación y una adecuada gestión de los datos,

y que cada uno de estos aspectos demanda un tipo de variable específico. A lo anterior debemos

sumar la existencia de múltiples tipologías de variables como las “variables de tipo booleana”, que

toman valores binarios, las “variables de tipo enteras”, que toman valores numéricos enteros, o las

“variables de tipo tiempo” y “tipo palabra o texto”.

4.4.3. Software

Habiendo dejado claro lo que entendemos por dificultades del aprendizaje “declarativas”

podemos pasar al siguiente elemento importante en la categoría “dificultades”: la subcategoría

“software”. En la figura 4.37 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes entorno a las

dificultades asociadas al software. Debido a que el docente no aportó en su entrevista nada a la

subcategoría “declarativas”, nos centraremos en los reportes de los estudiantes.

Page 164: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

151

Figura 4.37 Principales voces subcategoría software

Para los estudiantes las dificultades de aprendizaje de automatización relacionadas con los

softwares son de dos tipos: primero, las relacionadas al uso y las funciones de cada software. Al

tratarse de recursos construidos con objetivos específicos en cuanto a programación y simulación

sus funciones suelen ser muy variadas, complejas y, a menudo, difíciles de manejar. Esto implica

que el estudiante requiere un mayor trabajo, experiencia y conocimiento del software para lograr

una adecuada aplicación y manejo de él.

Segundo, las relacionadas con la capacidad de procesamiento y memoria de sus equipos de

cómputo. La mayoría de los softwares usados en el aprendizaje de la automatización requieren una

alta capacidad de memoria y procesamiento por parte de los computadores en los que están

instalados. Estas altas especificaciones técnicas se traducen en que los equipos adecuados para el

correcto funcionamiento de los softwares son, por lo general, de alto costo y difícil acceso. Es

Page 165: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

152

importante resaltar que esta dificultad se acrecienta en condiciones de estudio desde casa pues el

acceso a la tecnología de cómputo avanzada en los hogares es limitado.

4.4.4. Imperativas

Habiendo dejado clara la subcategoría “software” podemos pasar al siguiente elemento

importante dentro de la categoría “dificultades”: la subcategoría “imperativas”. En la figura 4.38

podemos ver en detalle las voces de los estudiantes entorno a las dificultades de tipo imperativo,

esto es, las dificultades asociadas a la estructura o la lógica de programación en cuanto esas son

órdenes impartidas a los softwares.

Figura 4.38 Principales voces subcategoría imperativas

Page 166: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

153

Los estudiantes indican que las dificultades de tipo imperativo se presentan por la complejidad

de trasladar las actividades planeadas en el flujo de procesos desde la planeación de cada estudiante

hacia el programa u objeto a automatizar.

Definir e identificar los principales componentes tecnológicos, como los sensores que detectan

el cambio físico del entorno y los actuadores que realizan el trabajo, es complejo porque se trata

de una amplia variedad de elementos tecnológicos que deben ser escogidos siguiendo una gran

variedad de parámetros. En este proceso surgen preguntas como ¿Qué elemento debo utilizar?

¿Qué funciones tiene cada elemento? O ¿Cómo se programa este elemento en particular? La

elección de la tecnología más adecuada por parte de estudiantes de programación que no conocen

en detalle cada una de las posibilidades en el mercado suele ser dispendiosa y confusa.

Por otro lado, la lógica de programación está construida a partir de abstracciones complejas que

parten de la realidad del proceso u objeto que se desea programar. La estructura lógica de

programación implica que las tareas y procesos a programar se desglosen, detallen y comprendan

a la perfección con el fin de identificar cada paso, cada tarea y cada proceso de los que están

compuestos y así replicarlos con éxito en la programación.

En suma, la formulación imperativa de la programación implica un análisis complejo de los

sistemas lógicos y de la aplicación tecnológica de herramientas y equipos. Estos factores

convierten la automatización en un campo multifactorial que requiere análisis y conocimientos

avanzados en programación e ingeniería.

4.4.5. Falta de conocimientos previos

Habiendo dejado clara las dificultades “imperativas” podemos pasar al siguiente elemento

importante en la categoría “dificultades”: la subcategoría “falta de conocimientos previos”. En la

Page 167: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

154

figura 4.39 podemos ver en detalle las voces de los estudiantes entorno a las dificultades de

aprendizaje asociadas a la falta de conocimientos previos.

Figura 4.39 Principales voces subcategoría falta de conocimientos previos

Los estudiantes opinan que el acercamiento a los temas de automatización industrial está mal

enfocado en la mayor parte de las instituciones de educación superior. Esto es así porque las

universidades suelen impartir los cursos de automatización industrial sin antes impartir cursos que

brinden los conocimientos previos necesarios para el aprendizaje de la automatización:

conocimientos en los campos de la programación, la electrónica y la mecánica. Por tanto, los

estudiantes consideran que las universidades no les otorgan los conocimientos previos necesarios

Page 168: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

155

para poder aprender de manera adecuada sobre un tema tan complejo como automatización

industrial, esto genera en ellos frustración y desmotivación.

4.5. Propuesta caja de herramientas programación para la automatización.

Con base en la anterior identificación de dificultades de aprendizaje en automatización de los

estudiantes en ingeniería industrial y de la producción de la asociación ANEIAP y buscando

indicar un posible camino de solución a esas dificultades proponemos la siguiente herramienta

didáctica.

4.5.1. Objetivos de aprendizaje

Los objetivos de aprendizaje enmarcan los propósitos principales de la implementación de la

herramienta didáctica “caja de herramientas para la automatización”, estos corresponden a una

integración de los elementos de contexto y técnicos de la automatización y las Tecnologías de la

información y la comunicación (Tic).

• Analizar los diferentes componentes de la automatización para identificar las principales

tecnologías involucradas en el diseño de automatización.

• Diferenciar los escalones de la pirámide de la automatización para reconocer el tipo de

tecnología aplicada en los productos de automatización de acuerdo con su alcance y

propósito.

• Diseñar un instrumento industrial para el control de los procesos que use la tecnología

presente en la red de campo de la automatización industrial.

Page 169: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

156

• Diseño un instrumento de control de procesos que use la tecnología de controladores

PLC logo para el reconocimiento de la arquitectura y la aplicación de comunicaciones

de red a PLC y actuadores.

• El reconocimiento y uso de la plataforma CoDesys para la programación de dispositivos

PLC en la automatización industrial.

• El reconocimiento e identificación de la principal simbología sentencias y variables

aplicadas en el lenguaje de programación Ladder para la programación de dispositivos

PLC.

• Reconocer y aplicar los diferentes mecanismos gráficos de visualización en la

programación de automatización para el control de las variables en sistemas virtuales.

• Identificar y aplicar la comunicación industrial OPC para el control y gestión de

automatización.

4.5.2. Contenido

La herramienta didáctica aborda los siguientes temas de automatización:

Generalidades:

• Introducción automatización

• Pirámide de la automatización

Implementar soluciones programadas en PLC:

• Red de campo: actuadores y sensores.

• Red de control: PLC y microcontroladores.

• Lenguaje de programación.

• Programación.

Page 170: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

157

• Visualización.

• Comunicación.

4.5.3. Presentación caja de herramienta para la automatización

La herramienta didáctica de aprendizaje “caja de herramientas para la automatización” está

diseñada con la plataforma Genially, y responde a una didáctica de aprendizaje basado en

proyectos sobre la automatización industrial. La herramienta está dirigida para estudiantes de

educación superior de los programas de ingeniería industrial e ingeniería de la producción en

Colombia y responde a la búsqueda de un aprendizaje significativo. Las actividades están

elaboradas para fomentar las habilidades en las áreas de programación de automatización.

Para acceder a la herramienta puede dirigirse al siguiente enlace o escanear el código QR de la

siguiente imagen. (Ver figura 4.40)

• Enlace herramienta didáctica: https://view.genial.ly/60a2d31dabea010d11c29846

Figura 4.40 Banner Caja de herramientas para la automatización

Page 171: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

158

Una vez dentro de la herramienta didáctica podrá encontrar la interfaz interactiva de usuario

donde podrá navegar y elegir los temas de su interés sobre la automatización industrial. En la figura

4.41 se observa la página principal de la herramienta propuesta.

Figura 4.41 Interfaz de usuario caja de herramientas para la automatización

Los recursos de esta caja de herramientas están organizados en cinco elementos con el propósito

de que usted pueda dirigirse a la sección más atinente a su necesidad de información. Estos

elementos son:

• Conceptos. Relaciona las definiciones y contextualización sobre la automatización

industrial

Page 172: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

159

• Sensores. Aborda la temática de red de campo de la automatización describiendo el

papel de los sensores en los sistemas automatizados. Como también sus principales

elementos.

• Actuadores. Aborda la temática de red de campo de la automatización describiendo el

papel de los actuadores en los sistemas automatizados. Como también sus principales

elementos y tecnologías

• Controladores. Aborda el control de la automatización o red de control desde los

controladores lógicos programables, su infraestructura y su conexión y comunicación

con los medios de red de campo sensores y actuadores

• Programación. Presenta las generalidades, elementos y ejercicios sobre la programación

de sistemas automatizados.

Para disponer de los distintos recursos, debe dar un clic en los diferentes accesorios que

acompañan a la imagen. Cada uno de estos objetos representa uno de los elementos.

Dentro de cada elemento encontrará una descripción de la sección, así como una serie de

accesos a documentos, enlaces, plantillas, y otros materiales de utilidad para su aprendizaje.

Page 173: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

160

5. CAPITULO V.

CONCLUSIONES Y PROSPECTIVA

En esta investigación hemos descrito el proceso de enseñanza y aprendizaje de la programación

de automatización industrial en la formación de ingenieros industriales y de ingenieros en

producción de la asociación ANEIAP en el contexto de la inserción de Colombia a la cuarta

revolución industrial. A partir de esa descripción se alcanzaron unas conclusiones que pretender

servir como fundamento para el dialogo y la reflexión en torno a las buenas prácticas de la

enseñanza para la ingeniería y para encontrar maneras de cumplir con los objetivos de desarrollo

educativo y tecnológico del país. Esta investigación nos permitió entender el estado pedagógico

de los cursos de automatización industrial a través de una caracterización de los aspectos

principales de su proceso de enseñanza y aprendizaje, así como a través de la identificación de

algunas de las más evidentes dificultades en su proceso de aprendizaje. Gracias a esta descripción

pudimos diseñar la propuesta de una herramienta didáctica que busca mejorar las habilidades en

programación de los estudiantes de manera focalizada poniendo énfasis en aquellos temas que más

se les dificultan.

1) Por lo expuesto a lo largo de este trabajo podemos concluir que las principales características

de la enseñanza de la automatización en Colombia para estudiantes de ingeniería industrial e

ingeniería de producción son:

1.1 Para enseñar automatización industrial se requiere de un método de enseñanza

innovador que haga énfasis no sólo en los amplios conocimientos del docente, sino

también en habilidades específicas como la fluidez en la comunicación, la capacidad de

liderazgo, las habilidades creativas, la cercanía a la innovación y las habilidades de

organización y de cohesión. El método de enseñanza comprende elementos como el

Page 174: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

161

acompañamiento docente, la práctica, la retroalimentación, la estrategia y los enfoques,

así como métodos específicos como el simbólico, el sistemático, el colectivo, el activo

y el intuitivo. Con respecto a estos elementos concluimos que:

• El acompañamiento docente comprende dos momentos: el primer momento es en el

que el docente indica el camino que los estudiantes deben seguir para alcanzar los

objetivos propuestos. El segundo momento es en el que los estudiantes ponen en

práctica los conocimientos adquiridos durante su formación y se encuentran con

dificultades que buscan solucionar a través de la ayuda del maestro.

• La práctica es para el docente un espacio de trabajo autónomo y libre donde el

estudiante puede desarrollar por sí mismo y bajo sus propios parámetros la

aplicación y validación de lo aprendido, mientras que para los estudiantes la práctica

no es distinta a la actividad en clase con el acompañamiento del docente.

• La retroalimentación comprende tres componentes: primero, sirve para contrastar lo

aprendido con las metas esperadas. Segundo, sirve como criterio de viabilidad de la

aplicación y el uso de herramientas o posibles soluciones de problemas. Tercero,

sirve para conocer mejor los softwares con los que se trabaja, lo que permite

aprender a programar mejor.

• La estrategia de aprendizaje basado en proyectos es la mejor manera de enseñar

automatización industrial porque estructura el desarrollo de las actividades en torno

a hitos y fases claros que permiten generar una evaluación de logros mucho más

sencilla y comprensible tanto para el docente como para los alumnos.

• Se debe enfocar la enseñanza de la automatización a través de la conjunción de los

modelos pedagógicos conductivista y constructivista: al principio la educación en

Page 175: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

162

automatización industrial debe ser conductivista, es decir, se debe guiar a los

estudiantes de manera precisa y suficiente hacia los objetivos de conocimiento de

manera tal que adquieran herramientas suficientes como para que puedan llevar con

éxito un aprendizaje autónomo. Después la educación en automatización industrial

debe ser constructivista, es decir, el estudiante, basándose en los conocimientos

adquiridos en el primer momento, desarrolla su propio proceso de aprendizaje

profundizando en aquellos temas en los que ya tiene una introducción suficiente

como para explorarlos, experimentarlos y aprender nuevas cosas por su cuenta.

1.2 Para enseñar automatización industrial se requiere de unos medios de enseñanza que

den cuenta de la exigencia por parte de los estudiantes de espacios de comunicación en

los que encuentren información relevante para el desarrollo de su proceso de

aprendizaje, así como también sea posible encontrar los documentos, los softwares de

simulación, los contenidos multimedia, las plataformas virtuales de gestión de

aprendizaje y las plataformas de transmisión de información. Los medios de enseñanza

comprenden elementos como los recursos, los simuladores de automatización y los

laboratorios. Con respecto a estos elementos concluimos que:

• Los simuladores de automatización permiten al estudiante poner en práctica lo

aprendido y experimentar con elementos del simulador que se asemejan a equipos

reales de la industria. Los estudiantes interactúan con el simulador y sus funciones

como si se tratara de un equipo real, lo que los motiva, así como les permite un

trabajo y una retroalimentación autónomas.

• Los laboratorios están estrechamente relacionados con los softwares de simulación.

Al igual que los simuladores, los laboratorios de emplazamiento físico permiten a

Page 176: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

163

los estudiantes un aprendizaje interactivo, práctico, dinámico y visual. Estas

cualidades son de gran utilidad para el estudiante porque facilitan el aprendizaje de

los conceptos y de la técnica.

1.3 Para evaluar correctamente los cursos de automatización industrial se debe tener en

cuenta cinco características de la evaluación: primera, la evaluación debe ser trasversal

en los temas de la clase y constante durante el curso. Segunda, la evaluación debe ser

presentada por etapas o hitos, dividiendo en temas los contenidos. Tercera, la evaluación

debe ser evolutiva, esto es, debe partir desde lo más simple a lo más complejo. Cuarta,

la evaluación debe retroalimentar tanto al estudiante en su proceso de aprendizaje como

al docente en la enseñanza e identificación de falencias. Quinta, la evaluación no debe

cuantificar lo aprendido en términos de todo o nada, sino que debe dar cuenta de la

valoración del proceso.

1.4 Para crear un currículo adecuado para un curso de automatización industrial es

importante tener en cuenta tres elementos centrales: primero, la relación de los temas y

contenidos de clase con el contexto de estudio de la automatización. Segundo, el hilo

conductor que guarda cohesión entre los temas y contenidos de clase. Tercero, la

evolución de los temas o contenidos a medida que se avanza en el curso.

1.5 Para crear un ambiente saludable y proactivo en los cursos de automatización industrial,

en el que los estudiantes se sientan motivados a alcanzar las metas propuestas por el

docente o por ellos mismo, es de vital importancia ampliar lo aprendido en prácticas

virtuales desde simuladores o directamente en laboratorios de emplazamiento físico.

Page 177: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

164

2 Por lo expuesto a lo largo de este trabajo podemos concluir que las principales características

del aprendizaje de la automatización en Colombia para estudiantes de ingeniería industrial e

ingeniería de producción son:

2.1 Se debe tener en cuenta el estilo particular de aprendizaje de cada estudiante por dos

razones: primera, no todos los estudiantes aprenden al mismo ritmo. Segunda, no todos los

estudiantes cuentan con los mismos conocimientos previos. El estilo de aprendizaje

comprende elementos como el trabajo autónomo, el aprendizaje colaborativo, el aprendizaje

asociativo y los conocimientos previos. Con respecto a estos elementos concluimos que:

• El trabajo autónomo involucra que el estudiante interactúe con los equipos y ponga en

práctica lo aprendido. Para el docente es necesario que el estudiante lleve a cabo

actividades de manera autónoma en el contexto de su aprendizaje como mecanismo para

afianzar su conocimiento, mientras que, para el estudiante, la importancia del trabajo

autónomo radica en que posibilita aplicar lo aprendido.

• El aprendizaje colaborativo permite que la experiencia de aprendizaje sea dinámica y

motivante a través de las dinámicas de grupo como la retroalimentación constante, la

crítica constructiva, la construcción colectiva de los temas, el intercambio de roles en la

actividad y el monitoreo de avances y resultados parciales.

• En el aprendizaje de automatización son fundamentales conocimientos previos de

electrónica, física mecánica, electricidad, magnetismo, procesos industriales, lógica

matemática, programación, computación e inglés.

2.2 La aplicación es fundamental en la experiencia de aprendizaje de automatización industrial

por dos cualidades: primero, la aplicación de lo aprendido, a menudo en ejercicios prácticos,

permite al estudiante contrastar y medir sus habilidades enfrentando retos similares a los

Page 178: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

165

que se pueden encontrar en un contexto industrial. Segundo, la aplicación motiva a los

estudiantes porque los acerca al quehacer diario de su profesión.

2.3 Los propósitos del aprendizaje de automatización son dos: primero, sirve para

contextualizar y diversificar las profesiones de ingeniería industrial y de ingeniería de la

producción en tiempos en que la interdisciplinariedad toma relevancia. Esto permite que,

tras el aprendizaje de la automatización, se observe el ambiente industrial desde una mirada

actual e innovadora. Segundo, sirve para aplicar los nuevos conocimientos adquiridos en

contextos industriales reales. Dada la necesidad creciente de digitalización de la industria

se espera que sean cada vez más los sectores industriales que se sumen a la cuarta revolución

industrial.

3 Por lo expuesto a lo largo de este trabajo podemos concluir que las principales dificultades del

aprendizaje de la automatización en Colombia para estudiantes de ingeniería industrial e

ingeniería de producción son:

3.1 Las dificultades asociadas a la instrucción o la enseñanza en las que se indican cuatro

factores que dificultan el aprendizaje de la automatización: primero, la descontextualización

del docente con respecto a los temas y el área profesional. Segundo, la inadecuada

consolidación y cohesión de los temas de estudio. Tercero, la falta de experiencia y el

inadecuado uso de los recursos de clase. Cuarto, los problemas de comunicación entre el

docente y los estudiantes.

3.2 Las dificultades asociadas a la declaración de programación en las que se indican dos

factores que dificultan el aprendizaje de la automatización: primero, la complejidad de la

sintaxis que presentan los lenguajes de programación. Segundo, la definición de las

variables de programación.

Page 179: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

166

3.3 Las dificultades asociadas al software de simulación en las que se indican dos factores que

dificultan el aprendizaje de la automatización: primero, la dificultad en conocer el uso y las

funciones de softwares complejos, especializados y construidos para el sector industrial y

no el educativo. Segundo, la dificultad de acceder a equipos de computación con la

suficiente capacidad de procesamiento y memoria como para soportar algunos de los

softwares.

3.4 Las dificultades de tipo imperativo dadas por la complejidad de trasladar las actividades

planeadas en el flujo de procesos desde la planeación de cada estudiante hacia las ordenes

de programación del objeto a automatizar.

3.5 La falta de conocimientos previos. El correcto desenvolvimiento de los cursos de

automatización industrial requiere que los participantes tengan conocimientos previos en

los campos de la programación, la electrónica y la mecánica, no obstante, las universidades

no les otorgan a los estudiantes los conocimientos previos necesarios para poder aprender

de manera adecuada sobre un tema tan complejo como la automatización industrial.

4 Gracias a la investigación que llevamos a cabo con algunos estudiantes de ingeniería industrial

e ingeniería de la producción, y con la ayuda de un docente experto en el tema de la

automatización, nos fue posible desarrollar la propuesta de una herramienta didáctica para el

aprendizaje de la automatización industrial. Esta herramienta se llama “caja de herramientas

para la automatización” y con ella buscamos contextualizar e instruir sobre los temas más

relevantes de la automatización industrial. El desarrollo de esta herramienta giró en torno a

presentar una posible ayuda que solvente, aunque sea de manera parcial, algunas de las

dificultades del aprendizaje encontradas en nuestra investigación, por eso la herramienta tiene

en cuenta la importancia de la comunicación entre los actores del proceso de enseñanza y

Page 180: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

167

aprendizaje, la visualización y los aspectos dinámicos de los recursos de clase, la guía metódica

de las condiciones de simulación y, sobre todo, las actividades prácticas. Todo esto con el

objetivo de que los alumnos graduados de ingeniería industrial e ingeniería de la producción

en Colombia sean capaces de incidir de manera positiva y propositiva, a través del ejercicio de

la automatización en las industrias, en la transformación del país causada por la cuarta

revolución industrial.

Partiendo de estas conclusiones sugerimos algunas prospectivas para futuras investigaciones:

• La identificación de las dificultades del aprendizaje de la automatización industrial en

los estudiantes de la asociación ANEIAP sirve de punto de apoyo para otros

investigadores que deseen construir estrategias para solucionar las dificultades

particulares en sus entornos de investigación o trabajo.

• La caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de la automatización

industrial en los estudiantes de la asociación ANEIAP proporciona a los docentes de

ingeniería la información necesaria para conocer los elementos esenciales de la

enseñanza de la automatización. Esto permite que se familiaricen con muchos de los

retos que encontrarán en su práctica particular antes de que se enfrentes a ellos en el

entorno educativo.

• Conocer los elementos esenciales involucrados en el proceso de enseñanza-aprendizaje

de la automatización industrial les brinda a los docentes la información necesaria para

que ellos diseñen estrategias de enseñanza que se adecuen a los entornos particulares en

los que desempeñan su actividad.

• Este trabajo puede servir como punto de partida para futuras investigaciones en las que

se pretenda caracterizar el proceso de enseñanza-aprendizaje de la automatización

Page 181: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

168

industrial en entornos diferentes al de la asociación ANEIAP: otros niveles educativos

como el técnico o el tecnológico, otras regiones del país, Latinoamérica o el mundo, y

otras disciplinas diferentes a la ingeniería.

• Con este trabajo deseamos abrir el camino a nuevas investigaciones que se centren en

el uso de simuladores de libre acceso como herramientas que permiten mejorar el

proceso de enseñanza-aprendizaje de la automatización industrial en contextos virtuales.

Así como también deseamos presentar estas herramientas a docentes que las desconocen

y que, por tanto, aún no hacen uso de ellas.

• A partir de la información presentada en esta investigación los docentes pueden diseñar

recursos educativos y herramientas didácticas enfocadas a la enseñanza de la

automatización industrial.

Page 182: Caracterización del proceso de enseñanza y aprendizaje de

169

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