EXPERIENCIAS DE ENSEÑANZA DE BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA A DISTANCIA UTILIZANDO TELECOMUNICACIONES Miguel Angel Romero y Darinka Ramírez* Departamento de Ingeniería Química ITESM, Campus Monterrey Eugenio Garza Sada 2501 Sur, 64849 Monterrey, N.L. Tel: (8)358-2000, Ext. 5435, 5436, Fax: (8)328-4250 Correo electrónico: [email protected], [email protected] Introducción Se viven épocas de grandes cambios en todos los ámbitos del quehacer científico, tecnológico y de los sistemas de educación. La llegada del siglo XXI trae consigo de manera natural el uso de la tecnología para mejorar los procesos de enseñanzaaprendizaje en la educación, sin dejar de tomar en cuenta aspectos de reforzamiento y desarrollo de habilidades, actitudes y valores (HAV) que son parte de las personas que necesitamos formar para este nuevo milenio. Una consecuencia de todo esto es la necesidad de globalizar los procesos de enseñanza explotando tecnologías que permitan transmitir y facilitar el aprendizaje más allá del aula tradicional. La Universidad Virtual del Sistema ITESM es un modelo de enseñanza a distancia que involucra el uso de tecnologías como: transmisión de señales vía satélite, correo electrónico, páginas electrónicas en la World Wide Web (WWW), videoconferencias, interacción en línea, etc. En el contexto de Ingeniería Química, facilitar el proceso de enseñanza-aprendizaje de los conceptos básicos (como sería el caso de balances de materia y energía) no es sencillo, ya que un gran porcentaje de este proceso involucra el desarrollo de habilidades destacando aquellas enfocadas al análisis y solución de problemas, búsqueda de información y capacidad de aprender por cuenta propia. El modelo tradicional facilita la interacción presencial maestro-alumno en el salón de clases, sin embargo, se encuentra limitado al número de alumnos que se puedan acomodar en un aula. En contraste, el modelo de educación a distancia puede tener un número prácticamente ilimitado de estudiantes. Esto representa un enorme reto para el profesor y los alumnos para que esta interacción y el proceso de aprendizaje se dé en forma virtual y efectiva. El presente trabajo reporta algunas experiencias en el desarrollo e impartición de un curso de Ingeniería Química a través de la Universidad Virtual del Sistema ITESM. Este curso sirve como curso remedial de la Maestría en Ingeniería Ambiental y contempla esquemas de educación tales como el autoestudio, autoaprendizaje, estudio dirigido, etc. y utiliza herramientas tecnológicas como: página electrónica, transmisión en vivo vía satélite, videos grabados, etc. Objetivo del Proyecto Diseñar e implementar un curso Remedial para la Maestría en Sistemas Ambientales (“Balance de Materia y Energía” que se refiere a conceptos básicos de Ingeniería Química) utilizando un modelo de enseñanza a distancia y que además, involucra el uso de tecnologías como: transmisión de señales vía satélite, correo electrónico, páginas electrónicas en la World Wide Web (WWW), videoconferencias, interacción en línea, etc. Es importante hacer la referencia de que los alumnos provienen de diferentes diciplinas no necesariamente dentro del área de Ingeniería, también, de Biología, e incluso Licenciatura. Este proyecto se planeó y desarrolló durante todo el año de 1998 (planeación, diseño e implementación del curso). Sin embargo, con la experiencia de semestre a semestre se sigue mejorando el diseño del curso. Estrategias En base a la complejidad que representa este nuevo modelo de educación la metodología de este trabajo se divide en dos partes: I.- Planeación y diseño del curso. En esta etapa se consideraron diferentes aspectos los cuales se presentan en orden cronológico. 1.1 Metodología general de las actividades a realizar por el alumno. Tomando en cuenta que este es un curso de autoestudio dirigido a distancia las actividades generales a realizar por el alumno son: Leer del libro de texto, leer problemas resueltos, llevar a cabo la Autoevaluación, resolver problemas propuestos, y realizar la tarea. 1.2 Planeación de las sesiones satelitales. Las sesiones satelitales para este curso fueron planeadas de 1 hora y media cada 15 días, por lo tanto, cada sesión debe contemplar un resumen de los temas que el alumno debe estudiar en esos 15 días. 1.3 Diseño y construcción de la página electrónica del curso. Esta página es la guía de las actividades específicas a desarrollar por el alumno durante su autoaprendizaje. La página también contiene los objetivos, la metodología, las políticas y la evaluación del curso. 1.4 Elaboración de material de apoyo para el curso. 1.5 Diseño de la Evaluación del curso. El proceso de evaluación debe ser constante y no solo referirse a exámenes por lo que en este curso se contemplaron los siguientes aspectos para la evaluación: 1 examen de medio término, 1 examen final, tareas, autoevaluaciones, coevaluación, actividades integradoras y discusión grupal. II. Implementación del curso y experiencias En esta segunda etapa del proceso, se implementaron todas las ideas y estrategias diseñadas para el curso, se llevó un cuidadoso control de los resultados de las actividades, así como una comunicación constante con los alumnos a pesar de la distancia. Una de las experiencias de mayor sorpresa y agrado es que a pesar de que una de las complejidades del curso es que es una materia remedial de maestría (que se ofrece a alumnos de diferentes carreras o especialidades) y bastante compleja en el aspecto de contenidos, se obtuvieron resultados bastante positivos en cuanto al alcanze del aprendizaje. Es importante mencionar que esta afirmación solo aplica para aquéllos alumnos que logran involucrarse y comprometerse con las actividades del curso. Resultados Como resultado de este trabajo se presentarán los aspectos generales del diseño e implementación de este curso, así como el impacto que ha tenido sobre los estudiantes el uso de nuevas tecnologías y del fortalecimiento de las habilidades, actitudes y valores. Adicionalmente se discutirán los beneficios y las implicaciones en el uso de este nuevo modelo de enseñanza en la Ingeniería Química. Reflexiones o consideraciones: Los alumnos que trabajan y se esfuerzan en cumplir con las actividades del curso sienten y demuestran que logran alcanzar los objetivos de aprendizaje en forma satisfactoria. Esto se puede observar en una gráfica de Porcentaje de cumplimiento del curso (actividades) vs Calificación en el Examen de Medio Término. Además, al finalizar el curso los alumnos comentan en sus encuestas esta aseveración. A pesar de la distancia se logra una comunicación efectiva con los alumnos. Al principio resulta difícil adaptarse a este sistema de educación, sin embargo, los alumnos más emprendedores encuentran dentro del sistema, su propio sistema de comunicación (de acuerdo a sus actividades). Por ejemplo en las actividades en equipo, en presentaciones en vivo, etc. NO importa que el alumno este en Costa Rica, el encuentra la forma de comunicarse efectivamente. Las clases se vuelven más amenas, y los alumnos participan con mayor entusiasmo debido a las actividades involucradas. Resulta ser de gran atracción para el alumno, por ejemplo, la presentación de la solución de un problema complejo en vivo. La mayoría de los alumnos logran desarrollar habilidades en el manejo de las nuevas tecnologías de comunicación utilizadas en el curso. Debido a la distancia, los alumnos necesitan adaptarse y manejar adecuadamente los diversos medios de comunicación utilizados en la Universidad Virtual de nuestro sistema. El modelo de enseñanza-aprendizaje a distancia utilizando telecomunicaciones no es adecuado (por el momento) para todos los alumnos, principalmente debido a los distintos estilos de aprendizaje y a la interacción con las nuevas tecnologías de comunicación. Desafortunadamente hemos comprobado (con base en el porcentaje de diserción), que el este sistema de educación no es adecuado para todos los alumnos. Aproximadamente un 25% de los alumnos que se inscriben, se dan de baja. Cabe mencionar que de este porcentaje, hemos tenido la satisfacción que el 50% mas o menos se vuelve a inscribir en su siguiente semestre en la materia. Capitalización La riqueza obtenida en la experiencia de este proceso educativo, principalmente debido a las características peculiares del curso, se encuentran en proceso de documentación y mejora, ya que el curso ha sido rediseñado (en términos de los lineamientos planteados por el Instituto para el rediseño). Las actividades del curso fueron cuidadosamente revisadas y actualmente se encuentra en proceso de implementación. Referencias http://pgit.ruv.itesm.mx/cursos/pgit/msa/ago99/iq266/ http://www2.ncsu.edu/unity/lockers/users/f/felder/public/ Felder, R.M. y R. W.Rosseau (1991), Elemetary Principles of Chemical Processes, 2a. Edición, John Wiley. Himmelblau, D.M. (1996), Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, 6a. Edición, Prentice Hall. Reklaitis, G.V. (1989), Balances de Materia y Energía, McGraw Hill. Biliografía utilizada para la elaboración de las actividades durante el rediseño del curso Acevedo, A. Aprender Jugando 1. Limusa Noriega Editores. México, 1998. Acevedo, A. Aprender Jugando 2. Limusa Noriega Editores. México, 1998. Acevedo, A. Aprender Jugando 3. Limusa Noriega Editores. México, 1998. Felder, R. M. A Longitudinal Study of Engineering Student Performance and Retention. IV. Instructional Methods and Student Responses to Them. 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Apoyos del Taller Interactivo de Rediseño. Plataforma Tecnológica (Learning Space). México, 1998. Didáctica e Innovación Curricular. Material proporcionado por la Lic. Heredia. Dimensiones Psicosociales de la Evaluación. Material proporcionado por la Lic. Heredia. El Diseño de la Evaluación Diagnóstica, Formativa y Sumativa. Material proporcionado por la Lic. Heredia. Matriz para el Diseño de una Unidad Didáctica. Material proporcionado por la Lic. Heredia. Misión del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. Hacia el 2005. México, 1996. Objetivos Específicos de Aprendizaje para el Curso de Balance de Materia y Energía. ITESM Departamento de Ingeniería Química. México. Plan de Estudios de la Carrera de Ingeniero en Industrias Alimentarias. ITESM. México. Rediseño de Cursos con Base en la Misión ITESM-2005. Guía para los Profesores Participantes. ITESM Dirección de Desarrollo Académico. México, 1998. Visión y Acción del Rediseño en el ITESM Módulo 3. Académica. México, 1998. ITESM Vicerrectoría