En Ramon Bragós Bardia, amb DNI núm

PROPUESTA DE HERRAMIENTAS OBJETIVAS DE
EVALUACIÓN DE ASIGNATURAS EXPERIMENTALES DE
INGENIERÍA QUÍMICA
S., Lucas*; M.T., García-Cubero
Departamento Ingneiería Química y Tecnología del Medio Ambiente;
Universidad de Valladolid
[email protected]
RESUMEN
En este trabajo se presenta una metodología de evaluación objetiva aplicada
a una asignatura de tipo experimental que se imparte en la titulación de
Ingeniero Químico de la Universidad de Valladolid. Esta evaluación de tipo
formativo se basa en el desarrollo de una serie de cuestionarios o rúbricas
de evaluación que permiten valorar de forma objetiva todos los
conocimientos, habilidades, destrezas, actitudes, aptitudes, competencias,
vínculos y capacidades que deben desarrollar los alumnos.
El proceso se completa con la elaboración de una guía de autoevaluación
para el profesor que le permitirá, junto con la encuesta docente institucional,
realizar un análisis sistemático de su actividad docente.
PALABRAS CLAVE: Evaluación formativa; Rúbrica de evaluación;
Asignaturas experimentales; Ingeniería Química
ABSTRACT
In this work an objective methodology of evaluation has been applied to an
experimental subject of Chemical Engineer Degree at Valladolid University.
The formative evaluation is based on the development of several objective
questionnaires or evaluation rubrics that allow evaluating all the knowledge,
abilities, skills, attitudes, aptitudes, competitions and capacities that students
have to develop. Evaluation guides together with teaching evaluation test
complete the evaluation process and facilitate the systematic analysis of the
educational activity.
KEYWORDS: Formative evaluation;
subjects; Chemical Engineering
Evaluation
rubrics;
Experimental
INTRODUCCIÓN
La experimentación en el laboratorio juega un papel muy importante en el
proceso de enseñanza-aprendizaje del alumno, ya que facilita la asimilación
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y consolidación de los conocimientos teóricos y su relación con la realidad
industrial de la Ingeniería Química [1]. Sin embargo, no es fácil cuantificar el
grado de asimilación de los conocimientos transmitidos y decidir su
suficiencia. No es sencillo encontrar la forma óptima de llevar a cabo esta
evaluación ya que, debido al elevado número de alumnos, generalmente es
necesario recurrir a pruebas puntuales.
Los métodos más adecuados de evaluación en un área como Ingeniería
Química son la evaluación continua y formativa [2]. La evaluación formativa
permite al profesor conocer la evolución de sus alumnos, al tiempo que éstos
son conscientes de su proceso de aprendizaje y se responsabilizan de su
propia educación. Además, permite ajustar las programaciones y la
metodología en cada momento del proceso docente [3-4].
En cuanto al contenido de la evaluación, ésta debe ser flexible y consistente
[5]. Las pruebas deben ser minuciosamente elaboradas de forma que
reflejen fielmente el grado de asimilación de las bases teóricas de la
disciplina como de su aplicación práctica:
Deben evitarse las cuestiones teóricas que puedan ser contestadas
únicamente con el empleo de la memoria, intentando que éstas
permitan comprobar el grado de comprensión del alumno.
El contenido práctico de la evaluación debe incluir un número no
excesivo de aplicaciones. La preparación de los problemas debe
suministrar datos suficientes para una correcta estimación de los
conocimientos del alumno y deben prepararse con un grado de
dificultad razonable en el tiempo disponible, de forma que el alumno
sea capaz de resolverlos mediante las ideas y conceptos
desarrollados en las clases a lo largo del curso.
Lógicamente este método de evaluación es posible mediante la realización
de pruebas escritas y/u orales. Sin embargo, un examen no tiene ningún
valor si no mide las tareas o funciones que el alumno tendrá que cumplir en
el ejercicio de su profesión.
Además, es preciso que los criterios de corrección sean conocidos por todos
los alumnos, que se les facilite la revisión de los exámenes corregidos, de
modo que conozcan los errores que han cometido, la importancia de esos
errores y cómo deberían haber realizado correctamente las pruebas.
La evaluación debe ser un proceso cíclico que se da en y durante todo el
proceso de enseñanza y el proceso de aprendizaje y que debe verse
completado con un proceso de autoevaluación [6-7].
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En este trabajo se presenta un modelo de evaluación formativa aplicado a la
asignatura Experimentación en Ingeniería Química. Los pilares básicos
sobre los que se asienta esta evaluación, como veremos más adelante, se
basan en la realización de una serie de cuestionarios objetivos adaptados a
cada una de las fases del proceso durante la realización de las prácticas.
Además el modelo de evaluación propuesto se completa con una Guía de
autoevaluación orientada al análisis y posible mejora de la actuación del
profesor.
METODOLOGÍA Y EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA
Metodología
La asignatura de Experimentación en Ingeniería Química II, es una
asignatura troncal de doce créditos prácticos que pertenece al actual título
de Ingeniero Químico. Se imparte en el segundo ciclo (4º curso) y sus
contenidos, de acuerdo al descriptor, son: “Realización de prácticas a escala
de laboratorio y de planta piloto sobre operaciones y procesos de Ingeniería
Química”, y están relacionadas directamente con las asignaturas troncales
de tercer y cuarto curso de Ingeniero Químico: Operaciones de Separación,
Cinética Química Aplicada, Reactores Químicos, Tecnología del Medio
Ambiente y Simulación de Procesos Químicos.
Desde el curso académico 2005/2006 se ha venido desarrollando una nueva
metodología de enseñanza-aprendizaje aplicada a esta asignatura con el
objetivo de conseguir que los alumnos desarrollen no sólo las competencias
específicas propias de una disciplina de carácter experimental, si no también
las de carácter genérico o transversal (capacidad de análisis y síntesis de
resultados, habilidades comunicativas orales y escritas, trabajo en equipo,
toma de decisiones, etc.) [8-9].
Para cumplir con los objetivos establecidos, cada una de las prácticas a
desarrollar por los alumnos (agrupados en parejas) se divide en cuatro
sesiones:
1. Preparación (presencial): Los alumnos elaboran el procedimiento
experimental tomando como base una lista de objetivos facilitada por
el profesor y el montaje experimental existente en el laboratorio
2. Experimentación (presencial): Cada pareja de experimentación lleva
a cabo la práctica asignada, anotando los resultados experimentales
necesarios para alcanzar los objetivos establecidos
3. Cálculos (no presencial): A partir de los resultados experimentales
obtenidos en el laboratorio, cada pareja de experimentación, realiza
todos los cálculos necesarios para alcanzar los resultados finales
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4. Realización del informe (no presencial): Cada grupo
experimentación redacta y entrega el informe de cada práctica
de
Evaluación
La metodología anteriormente expuesta se completa con un proceso de
evaluación adaptado a los objetivos previamente establecidos y a las
competencias que el futuro ingeniero debe adquirir en esta disciplina de
carácter experimental.
Por ello, la evaluación del aprendizaje de los alumnos incluye la valoración
del informe de prácticas (30%), la realización de un examen oral (30%), la
valoración del trabajo del alumno en el laboratorio (30%) y la presentación y
defensa de un proyecto de cambio de escala (10%). Mediante estos cuatro
pilares básicos podemos evaluar todos los conocimientos, habilidades,
destrezas, actitudes, aptitudes, competencias, vínculos y capacidades que
deben desarrollar los alumnos como futuros ingenieros químicos (Tabla 1).
Tabla 1. Conocimientos, habilidades, actitudes, aptitudes, competencias y capacidades que
debe desarrollar el alumno en la asignatura Experimentación en Ingeniería Química II de
acuerdo a los criterios ABET (2008) [10]
ALUMNO DEBE SER CAPAZ DE ...
LABORATORIO
INFORME ESCRITO
EXAMEN ORAL
PROYECTO
-
Relacionar conocimientos teóricos y prácticos
Manipular equipos/instrumentos de medida/material de laboratorio
Conocer los procedimientos de análisis y toma de muestra
Operar las instalaciones de laboratorio
Elaborar un plan de trabajo (procedimiento experimental)
Predecir resultados y comparar con los de bibliografía
Proponer alternativas frente a imprevistos
Cooperar y compartir con los compañeros (trabajo en grupo)
Buscar información eficazmente
Analizar, evaluar y sintetizar la información
Tratar resultados experimentales y estimar errores
Construir gráficos y tablas
Interpretar resultados
Extraer conclusiones y desarrollar su juicio crítico
Redactar informes estructurados
Afianzar los conocimientos teóricos relacionados con las prácticas
Relacionar conocimientos teóricos y prácticos
Comprender el funcionamiento de las prácticas
Analizar resultados y sacar conclusiones
Pensar en posibles alternativas de operación
Discutir argumentadamente
Formular juicios autónomos
Expresarse con claridad
Buscar, analizar y sintetiza información específica (uso Internet)
Extrapolar los resultados de laboratorio a escala industrial
Seleccionar entre las distintas alternativas de diseño
Comparar los resultados obtenidos con los de bibliografía
Redactar una memoria de proyecto estructurada
Elaborar presentaciones en Power Point
Dirigirse a una audiencia (claridad expositiva, dominio del tiempo)
Discutir argumentadamente
Trabajar en grupo
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A continuación se detalla que aspectos deben cumplir los alumnos en cada
uno de los apartados implicados en la evaluación:
Laboratorio
La nota de laboratorio será el compendio de una serie de aspectos que el
profesor valorará adecuadamente tomando como base los cuestionarios
prácticos o rúbricas de evaluación elaborados. El profesor dispone de tres
cuestionarios adaptados a cada una de las partes implicadas en el proceso
de realización de cada práctica.
El primer cuestionario corresponde a la fase de preparación (Figura 1).
Con él se pretende evaluar de forma objetiva todos los aspectos
relacionados con las tareas que el alumno debe realizar durante el primer
módulo de preparación de la práctica: conocimiento de la instalación,
fundamento teórico, elaboración del procedimiento experimental y cuaderno
de laboratorio.
El segundo cuestionario está relacionado con la fase de operación
(Figura 2). Con él se pretende evaluar objetivamente todas las actividades
llevadas a cabo por el alumno durante el módulo de experimentación:
operaciones previas, arranque de la instalación, operación, recogida de
datos e interpretación de los mismos, parada, limpieza de la instalación y
elaboración del cuaderno de laboratorio.
El profesor debe rellenar estos dos cuestionarios al final de cada práctica,
asignando una nota a cada alumno en cada uno de los apartados.
En el tercer cuestionario se abordan otros aspectos valorables y de
suma importancia a la hora de establecer una nota de laboratorio (Figura 3).
Estos aspectos están relacionados con la habilidad experimental del alumno,
su grado de implicación/interés, su capacidad de trabajar en grupo, su
comportamiento, etc. Este tercer cuestionario lo completa el profesor al final
del período de experimentación, asignando al alumno de forma global una
calificación en cada uno de los apartados.
La contribución de cada uno de estos cuestionarios en la nota final de
laboratorio es de un 40% para la etapa de preparación, 40% para la fase de
operación y 20% para los otros aspectos valorables.
Informe prácticas
Se entrega un informe único por pareja y en él se valoran tanto los
contenidos (contribución del 70%) como la forma (contribución 30%).
El informe escrito deberá abarcar los apartados que se citan a continuación:
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Índice general paginado
Prácticas: título, fundamento teórico, objetivos, diagrama de flujo
normalizado, procedimiento experimental y datos experimentales recogidos,
resultados: cálculos, análisis y tratamiento de errores, conclusiones y juicio
crítico
Bibliografía
Nomenclatura (símbolos empleados)
Apéndices
Cada informe incluye las prácticas realizadas por ese grupo teniendo en
cuenta las siguientes consideraciones: Extensión práctica: 6/7 hojas
recomendable (máximo 10) con un tamaño letra: 11-12 pto. El orden, la
presentación y la claridad en la redacción serán otros aspectos a valorar.
Examen oral
El examen oral se realiza de forma individual y privada en presencia de dos
profesores responsables de la asignatura. En él se valora el grado de
conocimiento de las prácticas realizadas por el alumno (contribución del
70%), pudiendo incidir en cualquiera de los aspectos del informe:
fundamento teórico, procedimiento experimental, forma de realizar los
cálculos, interpretación de resultados, posibles dudas o aclaraciones. Se
consideran también otros aspectos como su claridad expositiva, su
capacidad de pensar, su capacidad de discutir argumentadamente, etc, con
una contribución del 30%.
La duración del examen oral es entre 15-30 minutos dependiendo del
número de prácticas a evaluar.
Proyecto
En el segundo cuatrimestre se realiza un proyecto basado en un cambio de
escala de una de las prácticas realizadas. La elaboración del proyecto
presenta una doble vertiente. Por un lado es necesario elaborar un informe
del proyecto realizado que debe cumplir los siguientes requisitos:
Objetivo del proyecto
Diagrama de bloques del proceso propuesto
Balances de materia y energía de toda la planta
Cálculos para el cambio de escala, suposiciones y datos industriales
utilizados
Diagrama de flujo de la instalación (indicar la instrumentación necesaria)
Dimensionado de los equipos y diseño con detalle del equipo principal
Servicios auxiliares
Resumen
Se presenta un informe único por grupos con una extensión máxima de 1012 páginas (máximo 15). La elaboración del informe supone a los alumnos la
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realización de un esfuerzo importante, por ello su contribución a la nota final
del proyecto será de un 70%.
Otro de las habilidades que se pretende que el alumno adquiera es perder el
miedo a hablar en público y desarrollar su capacidad de argumentar y
debatir. Por ello se incluye una exposición oral pública del proyecto por
grupos. El tiempo máximo de la exposición será 10 minutos por grupo
(5min/persona) seguido de un turno de preguntas de duración máxima 10
minutos. En esta exposición se valorarán los siguientes aspectos:
Forma de la presentación: Orden/Estructuración/Cumple objetivos y
esquema
Contenido: coherencia de resultados
Habilidades comunicativas: claridad expositiva/ dominio del tiempo/empatía
La exposición oral supone un 30% de la nota final del proyecto.
Otras consideraciones
Para aprobar la asignatura, los estudiantes deben obtener una calificación
mínima de cuatro en cada uno de los apartados considerados en la
evaluación. Con la finalidad de que el alumno conozca su evolución en la
asignatura, el profesor publica las calificaciones parciales al finalizar el
primer cuatrimestre.
DESARROLLO
DE
AUTOEVALUACIÓN
HERRAMIENTAS
DE
EVALUACIÓN
Y
Tal y como se ha comentado previamente, el objetivo de este trabajo es
presentar un modelo de evaluación formativa aplicado a la asignatura
Experimentación en Ingeniería Química.
Esta propuesta de innovación evaluativa surge de la inquietud que muestra
el profesorado de la asignatura en su búsqueda de una forma de evaluación
más objetiva e integral.
Los pilares básicos sobre los que se asienta esta propuesta de evaluación
se basan en el diseño de una serie de cuestionarios objetivos o rúbricas
de evaluación adaptados a cada una de las fases del proceso de realización
de las prácticas en el laboratorio (preparación, operación y otros aspectos
valorables), y que se presentan en la Figuras 1, 2 y 3, respectivamente.
Estas rúbricas de evaluación permiten asignar de forma más objetiva una
calificación a la labor desempeñada por los alumnos en el laboratorio.
Este modelo de evaluación propuesto debe completarse con alguna técnica
de autoevaluación que permita analizar y abarcar todos los aspectos
implicados en la docencia. Por esta razón, y teniendo en cuenta que la
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información del profesor resulta de máxima utilidad para la mejora de la
docencia, se propone como instrumento de autoevaluación para el profesor
una Guía de Autoevaluación que se centra en el análisis y posible mejora de
la actuación del profesor [11-12].
Esta guía de Autoevaluación para la mejora de la docencia, es un
instrumento de uso personal y privado, que facilita el análisis sistemático de
la actividad docente. Esta guía consta de tres cuestionarios dedicados a
cada uno de los apartados implicados en la docencia: Planificación,
Actuación y Evaluación. En la Figura 4, y a modo de ejemplo, se presenta el
cuestionario incluido en la guía de autoevaluación correspondiente a la fase
de planificación.
Cada apartado consta de una Guía de análisis y un espacio reservado al
Planteamiento de tus objetivos de mejora.
Al final del primer cuatrimestre el profesor completará la guía de
autoevaluación con la finalidad de establecer los puntos fuertes y débiles
implicados en la planificación, actuación y forma de evaluación de la
asignatura. El profesor, en base a esta información y junto con los resultados
de la encuesta docente institucional cumplimentada por los alumnos ,
elaborará un plan de mejora que deberá poner en marcha durante el
segundo cuatrimestre.
Figura 1. Rúbrica de evaluación de la Asignatura Experimentación en Ingeniería Química II:
Fase de preparación
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Figura 2. Rúbrica de evaluación de la Asignatura Experimentación en Ingeniería Química II:
Fase de experimentación
Figura 3. Rúbrica de evaluación de la Asignatura Experimentación en Ingeniería Química II:
Otros aspectos valorables
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Figura 4. Cuestionario de autoevaluación de la Asignatura Experimentación en Ingeniería
Química II: Fase de planificación
CONCLUSIONES
En este trabajo se realiza una propuesta de evaluación objetiva aplicada a
una asignatura de tipo experimental, Experimentación en Ingeniería Química
II, que se imparte en la actual titulación de Ingeniero Químico de la
Universidad de Valladolid. Esta evaluación de tipo formativo se basa en el
desarrollo de una serie de cuestionarios que permiten valorar de forma
objetiva todas las competencias de tipo transversal y específico que los
alumnos deben adquirirr en las distintas fases implicadas en el desarrollo de
esta asignatura.
El proceso se completa con la elaboración de una guía de autoevaluación
para el profesor. Esta herramienta, junto con la información suministrada por
la encuesta docente institucional realizada por el alumno, permitirán al
profesor realizar un análisis sistemático de su actividad docente y elaborar
un plan de mejora.
Las conclusiones más relevantes de este trabajo, en ausencia todavía de
resultados que permitan valorar de forma cuantitativa la eficacia de las
herramientas evaluativas propuestas, son las siguientes:
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Los aspectos implicados en la evaluación de esta asignatura experimental:
realización de un informe escrito, el trabajo de laboratorio, el examen oral y
la exposición y defensa de un proyecto de cambio de escala, son adecuados
a los objetivos de evaluación previamente establecidos, al tiempo que
permiten desarrollar muchas de las competencias transversales necesarias
en todo futuro Ingeniero Químico, como la capacidad de análisis y síntesis,
la toma de decisiones, el trabajo en equipo y las habilidades comunicativas
orales y escritas
El método de evaluación propuesto, basado en rúbricas de evaluacion, es
objetivo en la medida en que las metas que se pretenden alcanzar en la
evaluación están definidas previamente con claridad y cada uno de los
apartados de la evaluación tiene un porcentaje final asignado acorde con el
trabajo realizado por el alumno
Las rúbricas de evaluación elaboradas para las fases de preparación,
operación y otros aspectos, permiten valorar de forma objetiva la nota de
laboratorio, hasta ahora asignada de forma subjetiva por el profesor
El proceso de evaluación se completa con una Guía de Autoevaluación de la
actividad docente que permite analizar qué aspectos relacionados con la
planificación, actuación o evaluación fallan, y proponer alternativas de
mejora
Esta metodología de evaluación es extrapolable, con las modificaciones
pertinentes, a otras asignaturas de tipo experimental que en la actualidad se
valoran de forma subjetiva
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