Cuarto Coloquio de Jóvenes Geotecnistas Primer Encuentro de Profesores Octubre de 2015 El estudio de casos como estrategia de enseñanza-aprendizaje en la asignatura de cimentaciones The case study as a strategy for teaching and learning in the course of geotechnical design of foundations Araceli AGUILAR1 y Miguel A. FIGUERAS1 1Facultad de Ingeniería, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. APRENDIZAJE POR DESCUBRIMIENTO, CASOS, TRABAJO COLABORATIVO 1 INTRODUCCIÓN La Benemérita Universidad Autónoma de Puebla en su Modelo Educativo Minerva (MUM) promueve una enseñanza centrada en el alumno, frente a la enseñanza orientada en la tarea del profesor, por lo que maximiza el aprendizaje en el que el estudiante debe tomar la responsabilidad tanto en la organización como en el desarrollo de su quehacer académico; de ahí que es necesario hacer cambios en la enseñanza tradicionalista, y pasar del aprendizaje conductista a técnicas que desarrollen el aprendizaje constructivista. En este trabajo se describe una experiencia en el salón de clases con estudiantes del último cuatrimestre de la carrera de ingeniería civil en el contexto de la enseñanza del diseño geotécnico de cimentaciones. A través de ésta se implementó el uso de "Estudio de casos" como una estrategia que nos permitió pasar a la enseñanza de la geotecnia desde una perspectiva constructivista e innovadora, lo que nos llevó a superar antiguas tradiciones en la práctica docente. 2 EL MÉTODO DEL CASO El método del caso, conocido también como análisis o “Estudio de casos”, se ha empleado con gran éxito, desde sus inicios en la universidad de Harvard; en 1870 Christopher Columbus Langdell, profesor de esta Universidad, enseñaba leyes haciendo que sus estudiantes leyeran casos en lugar de libros de texto. En 1914, el “caso” se establece como un método de enseñanza en el programa de Derecho, bajo la denominación "Case System". Este método consistía en que los alumnos llegaran a la solución de una historia concreta y la defendieran. A partir de los buenos resultados de su aplicación, su uso se ha extendido como método de enseñanza-aprendizaje a otras profesiones e. g. arquitectura, historia, ingeniería, medicina, entre otras (Labrador et al., 2008). El “Estudio de casos” está incluido dentro de las estrategias de enseñanza por descubrimiento, las cuales promueven una participación activa del estudiante ya que, para dar respuesta a la situación problemática que le presenta el caso, debe lograr articular todos sus conocimientos previos con la elaboración de nuevas estrategias. Este tipo de enseñanza-aprendizaje fomenta la curiosidad y el desarrollo de habilidades y destrezas que permiten el aprendizaje significativo. Actualmente en esta metodología del aprendizaje, el alumno se enfrenta a un problema concreto que resolverá, para ello, deberá analizar y aplicar los conocimientos de diferentes asignaturas, tomar decisiones para su resolución de forma individual o con otros compañeros. Además permite evaluar competencias tales como el análisis, organización, planificación, toma de decisiones, resolución de problemas, comunicación, trabajo en equipo, iniciativa y liderazgo. Por lo que compete al profesor, éste establecerá criterios específicos que considerará en la revisión del escrito (características de la carátula del trabajo, el tipo de procesador de palabras, la ortografía, etc.). Para emplear un caso, el docente debe conocerlo perfectamente, además es recomendable que tenga experiencia en dinámicas de grupo. Para su práctica hay que considerar diversos factores, tales como: la organización del espacio del aula, el número de alumnos, medios de apoyo visual. El profesor debe ser motivador y receptivo, debe tener cuidado de no proporcionar al alumno su punto de vista personal; en cuanto al grupo, éste debe examinar los documentos que le proporcionen, identificar información adicional que necesiten, analizar toda la información, reflexionar y debatir en su equipo el problema, aportar la solución o propuesta defendiendo sus resultados, finalmente exponer el trabajo al grupo. SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 2 El estudio de casos como estrategia de enseñanza-aprendizaje en la asignatura de cimentaciones 3 JUSTIFICACIÓN DE LA SELECCIÓN DE LA TÉCNICA Es recurrente escuchar por parte de los empleadores que la enseñanza en la ingeniería está centrada en el desarrollo de habilidades técnicas por parte de los alumnos, dando lugar a la enseñanza basada en un enfoque individual y pasivo, razón por la cual buscamos fomentar otras competencias, tales como la resolución de problemas y las habilidades de comunicación e interpersonales. Por ello proponemos el empleo de métodos basados en casos reales, seminarios, juegos de rol, simulaciones; entre otras técnicas que incluyan al estudiante activamente en el proceso de aprendizaje. A nuestro criterio, el “Estudio de casos” es ideal para lograr este fin ya que es una estrategia que nos acerca a la práctica a través del análisis de un ejemplo en acción. Además nos permite como profesores recopilar información acerca de las actitudes y valores de los alumnos, además de fomentar nuestra creatividad en la búsqueda de soluciones y estrategias de aprendizaje. El aprendizaje mediante el “Estudio de casos”, metodología que estamos implementando en el área de geotecnia, específicamente en el curso de “Cimentaciones” designa un papel principal y activo al estudiante que le permite aprender a “aprender” a través de actividades que reflejen la realidad de la ingeniería geotécnica. La metodología consiste en la elección y el uso de la información de un caso real como herramienta pedagógica, lo que permite al alumno aplicar lo aprendido en el aula en un contexto que probablemente se enfrentará en su vida profesional, a su vez le exige asumir un papel activo en vez de mantener una actitud de observador y, por tanto, le permite acortar la distancia entre teoría y práctica. selección y construcción de las cimentaciones. La situación que se presenta es determinar la cimentación más apropiada para una casa habitación. 4 PLANTEAMIENTO DEL “ESTUDIO DE CASOS” Los estudiantes que optan por la materia de cimentaciones están por finalizar sus estudios, puesto que se imparte en el último cuatrimestre de la carrera. Esto nos favorece en la implementación de la técnica, pues al haber adquirido una formación académica, el alumno afronta, de manera más objetiva, las situaciones reales que se les plantean a través del “Estudio de casos”. El objetivo general de la asignatura de cimentaciones es “el estudiante aplicará los conceptos y conocimientos de la mecánica de suelos en el diseño geotécnico de cimentaciones, caracterizando los diferentes factores que influyen en su diseño y construcción”. Los objetivos específicos que se persiguen son: conocer los diferentes tipos y clasificación de las cimentaciones, sus funciones y requisitos que deben cumplir para garantizar el buen comportamiento de la estructura; caracterizar los diferentes factores que influyen en el diseño, Durante esta etapa se hace el planteamiento del caso, se proporciona la siguiente descripción: <<Se proyecta la construcción de una casahabitación, constituida parcialmente por un sótano, planta baja y nivel superior; la cual, probablemente será resuelta estructuralmente mediante muros de carga y losas prefabricadas de vigueta y bovedilla, con claros máximos de 4.8 x 7.3 m. El predio es prácticamente de forma trapezoidal, con un área de estudio de aproximadamente 500 m²; definiendo una configuración topográfica con superficie sensiblemente plana. Los trabajos de campo consistieron en una visita técnica al sitio, exploración y el muestreo de un sondeo (S) y pozo a cielo abierto a una profundidad de 7.20 y 3 m, respectivamente. En el pozo se determinó la estratigrafía superficial del subsuelo a partir de una inspección visual y pruebas de campo. El nivel freático o agua subterránea no se detectó hasta la máxima profundidad explorada. 5 ORGANIZACIÓN DE LA TÉCNICA El estudio de casos se desarrolla en las siguientes fases: 5.1 Fase preliminar En esta fase, en función de la cantidad de alumnos inscritos en el curso, se integran equipos de trabajo; en general, el número de alumnos es de 30 a 35, se ha observado que equipos de 3 a 4 integrantes suelen ser más eficientes y con mejores lazos de comunicación. Además se exponen los criterios a evaluar, es decir, cada equipo deberá entregar un documento que integre los siguientes apartados: 1. Introducción 2. Descripción geológica de la zona 3. Métodos de exploración y muestreo realizados, así como los propuestos para respaldar las decisiones técnicas presentadas 4. Cálculo de capacidad de carga 5. Conclusiones 6. Referencias. El tiempo de entrega es cuatro semanas después de la fecha de que se presenta “el caso”, durante este periodo los equipos pueden asistir a asesorías, en las cuales el profesor atiende sus inquietudes de manera cerrada, con la finalidad de no influir en las ideas de otros equipos. 5.2 Fase informativa SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. AGUILAR A. et al. Durante la ejecución del sondeo, se registra pérdida de agua a 2.40 m de profundidad, en el momento de excavar el pozo a cielo abierto, se descubren cavidades en las paredes>>. 5.3 Fase de opinión En esta etapa se hace la detonación de opiniones, impresiones, juicios y posibles alternativas por parte de los participantes. <<Se inicia una lluvia de ideas que dé explicación al por qué se ha presentado pérdida de agua a la profundidad indicada en el sondeo de penetración estándar y en la excavación del pozo a cielo abierto se ha encontrado material suelto a cierta profundidad>>. 5.4 Fase de análisis Durante esta etapa se incentiva a través de preguntas, la participación de los equipos para llegar a la propuesta de la ampliación de la exploración, tomando en cuenta diferentes métodos de exploración y muestreo, así como la relación costobeneficio de cada una de las propuestas. Se hace la recomendación de distintas referencias previamente elegidas, para que los equipo las revisen, con el objeto de fomentar el análisis, discusión y toma de decisiones. 3 - Solicita la aplicación de conocimientos previamente adquiridos en asignaturas anteriores - Fomentan la creatividad en la implementación de soluciones REFERENCIAS Acosta S. (2012). "Pedagogía por competencias. Aprender a pensar". México, Editorial Trillas: 4751 Lacosta I. (2012) “Las ciencias en el aula: aprendizaje basado en estudio de casos”, Prensas Universitarias de Zaragoza. 135 p consultado en linea en [https://books.google.com.mx/books?id=aAYf85M 9IBIC&pg=PA40&lpg=PA40&dq=Reynolds+estudi o+de+casos&source=bl&ots=tGVrcmNRi&sig=RYVPKimHtQXrcS8K7FDoqh7Pd8&hl=es&sa=X&ved=0CBwQ6AEwAGoVChMI3uFrDmxwIVBRuSCh05_gGT#v=onepage&q=Reynold s%20estudio%20de%20casos&f=false] Labrador J., Andreu A. y Gonzalez, J. (2008). Metodologías Activas- Método del caso. Universidad Politécnica de Valencia, Editorial UPV: 27-38 López B. y Hinojosa E. (2000), "Evaluación del aprendizaje. Alternativas y nuevos desarrollos". México, Editorial Trillas: 98-102 5.5 Fase expositiva Cada equipo realiza una presentación oral de 15 minutos, en la cual exponen sus conclusiones. Finalmente, el profesor explica de manera detallada cómo fue resuelto el problema en la práctica profesional, permitiendo la libre opinión de la clase. 6 CONCLUSIONES El estudio de casos es una alternativa para el logro de objetivos tanto en el proceso de enseñanzaaprendizaje como en el de la evaluación continua. Consideramos que el empleo de este tipo de técnicas resulta positivo debido a que: - Propician en el estudiante el control de su aprendizaje, pues cada grupo organiza el tiempo que le dedica a cada aspecto del caso - Permiten al estudiante trasladar conocimientos adquiridos a nuevas situaciones fortaleciendo la relación teoría-práctica - Resulta una actividad motivadora para los estudiantes - Facilitan el desarrollo de la capacidad de pensar y trabajar en equipo - Propician la organización entre los integrantes del equipo en la entrega del trabajo final, el cuál debe respetar el formato requerido SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C.