1. La problemática de la Ingeniería

El último siglo se caracterizó por un impresionante y vertiginoso desarrollo de la ciencia, se calcula que en solo los últimos 20 años del siglo XX en el mundo hubo más inventiva y creatividad tecnológica que en los 10.000 años anteriores.

En 2008 la UNESCO lanzó una “alerta temprana”, los resultados de una investigación entre adolescentes sobre tendencias y preferencias profesionales señalan que hay desaceleración y desmotivación por el estudio de programas de ingeniería.

Según cálculos de la Red Cartagena de Ingenierías, en el mundo hay un déficit anual de más de tres millones de ingenieros, y la cifra va en aumento permanente.

Si la tendencia persistiera, el mundo civilizado pronto tendría una crisis, pues no sería capaz de sostener el ritmo actual de innovación, y las consecuencias del estancamiento en la productividad de conocimiento tecnológico se reflejarían en todas las áreas que se consideran vitales para el mejoramiento de la calidad de vida.

1.1. La formación en Ingeniería.

1.1.1. En los países desarrollados.

La raíz del problema en los países desarrollados se debe a lo que podríamos llamar coloquial y respetuosamente “facilismo”.

Los jóvenes en el mundo industrializado desean estudiar programas académicos que demanden menos esfuerzo cognitivo y desean desempeñarse profesionalmente en áreas más orientadas al arte, a la cultura, y en general a las carreras que denominamos de perfil artístico y humanista.

1.1.2. En Latinoamérica.

La problemática en los países del “tercer mundo”, especialmente en Latinoamérica, tiene raíces diferentes. La juventud deseosa de obtener buenos ingresos salariales y mejorar sus niveles de vida, gustosos estudiarían programas de ingeniería, pero, en la educación básica y secundaria no existe la suficiente motivación por la ciencia y la ingeniería.

Existe gran diferencia en la raíz de las dos causales de la problemática, en los países desarrollados no se estudia ingeniería por ser considerada una profesión con alto esfuerzo cognitivo, en los países subdesarrollados no se estudia ingeniería por falta de motivación.

1.2. Antecedentes de la enseñanza de Tecnología en Secundaria.

La educación secundaria latinoamericana prácticamente no promueve la tecnología como área de estudio. Con el boom del desarrollo de la informática y la computación de los 80s, la educación media abordó como estudio de tecnología la enseñanza de la informática enfocándose la mayoría de las veces en el estudio del Sistema Operativo y de las llamadas Herramientas de Oficina.

El proceso no es erróneo, y es necesario, pero no debe ser considerado como estudio de ciencia y tecnología

2. Abordando la problemática.

La Red UNIVIR y LatinCampus han abordado integralmente la problemática desde las ciencias de la educación, en consideración, presentamos a la comunidad académica y gubernativa latinoamericana un portafolio de soluciones pedagógico-tecnológicas denominado:

Laboratorios de Tecnología
Que promueven en los profesores y estudiantes de secundaria el amor por la ciencia y los motivan al estudio de la ingeniería.

La solución tiene dos componentes estructurales; uno académico y uno tecnológico.

El Componente académico: La solución está basada en la implementación de modelos pedagógicos, metodologías y estrategias didácticas pertinentes para la enseñanza-aprendizaje de la tecnología en jóvenes de educación secundaria. Fundamentado en el más innovador de los sistemas educativos;

La Tecnología Instruccional.
El Componente tecnológico: La solución está basada en la disponibilidad de entrenadores -dispositivos altamente didácticos- que ponen en contacto directo y tangible al estudiante con las tecnologías de última generación en ambientes y entornos (laboratorios) propicios de la era digital y de la sociedad de la información.

Los entrenadores versan sobre tres (3) temáticas fundamentales de vanguardia;

1. Las Energías Renovables (generación de la energía),
2. La Electrónica (control de la energía), y
3. La Robótica (aplicación de la energía).

2.1. Solución: Componente Académico

2.1.1. Pedagogía Innovadora.

Los laboratorios de Tecnología no solo son innavodores por su actualizada temática, sino también por el modelo pedagógico, la metodología y las estrategias didácticas utilizadas; el e-learning, y el e-training, modelo conocido como Tecnología Instruccional.

La combinación de e-learning con e-training es lo que los latinoamericanos denominamos Educación Virtual, o educación asistida por las TICs (Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones).

Modelo Pedagógico.

La solución se aborda no solo desde lo estrictamente didáctico (el aula de clase) sino desde los cuatro (4) componentes conocidos en la Pedagogía Moderna:

La Teoría Pedagógica: Se construyó un modelo de Tecnología Instruccional, cuyo objeto es utilizar las TICs en todo el proceso de enseñanza-aprendizaje.

La Práctica Pedagógica: Se diseñaron talleres de b-training que le permiten al estudiante darle aplicabilidad al aprendizaje adquirido.

El Sistema Educativo: Se normativizó las estrategias que permiten controlar y garantizar la adquisición de competencias en procesos de Tecnología Instruccional.

El Aparato Educativo: Se construyó un escenario en forma de laboratorio pertinente para el aprendizaje en modelos de Tecnología Instruccional.

Así los actores del proceso de enseñanza; Institución y Docente cuentan con un sistema integral de enseñanza pertinente para la educación del siglo XXI.

Metodología.

El modelo utiliza la informática y la computación, pero no como objeto mismo de estudio sino como herramienta auxiliar para la enseñanza y para el aprendizaje de tecnología. Dos (2) son los componentes metodológicos; el e-learning, y el e-training.

e-learning: Este proceso académico se ha implementado en modalidad virtual para permitirle al estudiante desarrollar su proceso de aprendizaje:

• Con libertad de tiempo (a la hora que desee),
• Con libertad de espacio (desde el lugar que desee),
• Con ritmo individual de aprendizaje, y
• Con estilo particular de aprendizaje.

e-training: Este proceso académico está desarrollado para que el estudiante utilizando materiales y ambientes educativos virtuales sea autosuficiente en la adquisición de competencias.

Se alcanza el objetivo mediante prácticas guiadas por Materiales Educativos Hipermediales, implementados en una metodología constructivista para el montaje “paso a paso” de todas y cada una de las sesiones de laboratorio.

Así, la transmisión de la información se convertirá en conocimiento mediante materiales y ambientes educativos virtuales.

Las Estrategias Didácticas.

Utilizando el e-learning y el e-training (Tecnología Instruccional) como soporte pedagógico-metodológico, y los entrenadores como elemento de vivencias practicas, todo desarrollado en un escenario propicio (Laboratorio de Tecnología), el docente deja de ser un “dictador de clase” o “transmisor de información” para asumir el verdadero rol del docente en ambientes virtuales de enseñanza-aprendizaje;

• Enseñar a aprender (Constructivismo de Piaget),
• Acompañar al estudiante en su Zona de Desarrollo Próximo (ZDP de Vigotsky), y
• Propiciar educandos constructores de su propio futuro (Educación Liberadora de Freire).

2.2. Solución: Componente Tecnológico.

Cada Laboratorio de Tecnología dispone de entrenadores o dispositivos que le permiten al estudiante llevar a la práctica (e-training) el marco teórico y los marcos referenciales (e-learning).

Los entrenadores están enmarcados en tres grandes ejes temáticos interrelacionados que permiten comprender el universo de la tecnología en el entorno social que nos rodea.

2.2.1. Primero: Energías Renovables.

Objetivo: Comprender el origen de la energía

El entrenador de energías renovables propende por el estudio y el reconocimiento de las energías ecológicas más reconocidas: biocombustibles, solar, eólica, y las pilas de hidrógeno, sus principios de funcionamiento, de conservación, de transformación y de almacenamiento.

Este módulo adicionalmente envía un claro y contundente mensaje sobre la necesidad urgente del uso de tecnologías limpias y ecológicas para la reducción del calentamiento planetario global.

Componentes:

• Marco Teórico para la enseñanza de la Tecnología
• Marco Teórico para la enseñanza del Concepto: Generación de Energía
• Entrenador de Energías Renovables
  • Biocombustibles
  • Eólica
  • Solar
  • Pilas de Hidrógeno
• Sistema e-training con más de 34 talleres prácticos

2.2.2. Segundo: Electrónica.

Objetivo: Comprender el control de la energía.

El entrenador de electrónica está constituido por múltiples recursos didácticos que posibilitan el ensamblaje de innumerables circuitos electrónicos que le enseñan al estudiante a controlar la energía.

El propósito fundamental es que mediante el montaje de proyectos el estudiante comprenda el uso de la electrónica en la sociedad para el mejoramiento del nivel de vida.

Componentes:

• Marco Teórico para la enseñanza de la Tecnología
• Marco Teórico para la enseñanza del Concepto: Control electrónico de la Energía
• Entrenador de Electrónica
• Sistema e-training con 765 ejercicios prácticos

Versatilidad y Flexibilidad

El entrenador de electrónica tiene una enorme prestancia a nivel de costo, pues los circuitos de los proyectos que se desarrollan en los talleres no requieren insumos, toda vez que sus componentes se interconectan sin herramientas como “unidades de lego”, siendo reutilizados en un ciclo infinito de potenciales proyectos.

2.2.3. Tercero: Robótica.

El entrenador de robótica propende porque el estudiante diseñe, y aplique actividades automatizadas en y con mini-robots, adquiriendo habilidades y destrezas para controlar tanto el funcionamiento del robot como para que éste controle su entorno.

El sistema académico tiene un mensaje contundente; no hay tecnologías buenas o malas, sino bien o mal aplicadas.

Componentes:

• Marco Teórico para la enseñanza de la Tecnología
• Marco Teórico para la enseñanza del Concepto: Aplicación de la Energía
• Robots : Transroboforms
• Sistema e-training con 25 ejercicios prácticos (módulo Transroboforms)
  • Talleres de motricidad
  • Talleres de sensibilidad al sonido
  • Talleres de sensibilidad a la luz
  • Talleres sensibilidad de toque
  • Talleres de presión
  • Talleres combinados

Este laboratorio tiene un alto grado de flexibilidad toda vez que existen alternativas de dotación de diferentes tipos y modelos de robot, lo que le permite a la institución:

• Alcanzar diferentes niveles de complejidad
• Montar proyectos contextuales
• Utilizar recursos financieros diferencialmente

Cada modelo de robot requiere de una solución e-training específica.

4. Modalidades del Laboratorio de Tecnología.



LatinCampus ha diseñado dos (2) modalidades de Laboratorio:

Laboratorio Institucional

Que propende porque las instituciones de educación media cuenten con su propio Laboratorio de Tecnología, esto implica contar con sus propios:

• Docentes,
• Entrenadores, y

Las plataformas e-learning, y e-training, puede ser implementadas como plataformas propietarias, o puede ser accesadas remotamente.


Laboratorio Municipal

Que propende por centralizar la enseñanza de la tecnología, disponiendo de espacios físicos y virtuales a donde convergen las instituciones. El laboratorio municipal se puede montar en arquitectura Fija o en arquitectura Móvil.

El Laboratorio Municipal puede ser montado en modelo de educación tradicional, o en modelo de educación desescolarizada.


3.1. Escalabilidad.

Los laboratorios de Tecnología (Institucionales o Municipales) están constituidos de seis (6) componentes:

• Campus Virtual
• Módulo e-learning
• Módulo e-training
• Entrenadores
• Pupitre virtual
• Sistemas e-tutor

Campus Virtual

Plataforma LMS (Learning Management System) instalado en un servidor dedicado (LatinServer). Permite la conectividad local (intranet), o remota (extranet) para la interacción entre los actores del proceso de enseñanza-aprendizaje.

Módulo e-learning

Materiales educativos virtuales que suministran el e-content en ambiente de Mediación Pedagógica, Eje Temático y Mesa de Trabajo, permitiendo la interacción académica en ambientes virtuales de aprendizaje (email, foro, chat, videoconferencia, y blog personal). Los materiales educativos virtuales suministrados son:

• Modelo Pedagógico para la enseñanza de la tecnología.
• Marco Teórico y Referencial de Energías Renovables, Electrónica y Robótica.

Módulo e-training

Materiales educativos virtuales que promueven las actividades de aprendizaje en ambiente de taller virtual.

• Guías didácticas multimediales para 34 talleres de Energías Renovables.
• Guías didácticas multimediales para 765 talleres de Electrónica.
• Guías didácticas multimediales para 25 talleres de Robótica.

La combinación de los talleres permite la generación de más de 1.000 sesiones de taller.

Entrenadores: Dispositivos para la practica de las sesiones e-training.

• Dispositivos de Laboratorio de Energías Renovables.
• Dispositivos de Laboratorio de Electrónica.
• Dispositivos de Laboratorio de Robótica.

Sistemas e-tutor y Pupitre Virtual

Escalables en estética, confort, performance y redituabilidad.

Escalabilidad

En la imagen se puede apreciar un ejemplo de “Escalabilidad de Confort”, las terminales del pupitre virtual y/o del pupitre del e-tutor se ocultan mecánicamente permitiendo un uso redituable, igual sucede con la ergonomía, y la usabilidad de los entrenadores.

Entorno Pedagógico

e-tutor

Obsérvese la estructura del puesto de trabajo, el estudiante cuenta con monitor para el aprendizaje de marcos teóricos (e-learning), en la proyección el taller propuesto (e-training) y sobre la mesa los entrenadores (robots) y guías.

En la imagen un e-tutor explicándole a un estudiante como ensamblar un robot.

e-docente

La presencia del e-docente es de acompañamiento conceptual (ZDP de Vigotsky), pues los materiales educativos virtuales están desarrollados en un modelo pedagógico que propende por la autonomía del estudiante (constructivismo de Piaget).

Adicionalmente el e-docente tiene como misión forjar en el estudiante constructor que le permitan visionar un futuro laboral.

Experiencia de Laboratorios de Tecnología

A continuación imagenología de la experiencia de 23 municipios del Departamento del Huila en la República de Colombia. Laboratorio instalado en Noviembre de 2007.



Docente construyendo un TIMBRE, obsérvese lo modular (tipo lego) de los componentes o “insumos” del proyecto desarrollado.Experiencia de Laboratorios de Tecnología.



Docente construyendo una radio FM.

En las dos imágenes se puede apreciar tanto el “maletín de insumos” como el uso de contenido e-training.