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La enseñanza de Producto Diseño de acuerdo con la floración de
Taxonomía y ABET Resultados de los Alumnos
Sayyad Zahid Qamar, Arunachalam Ramanathan, Nabeel Al-Z Rawahi
Mecánica y Departamento de Ingeniería Industrial de la Universidad Sultan Qaboos, Muscat, Omán; [email protected]
Resumen - El diseño es una de las actividades de más alto nivel en la profesión de
Objetivos [3]. Esta taxonomía emplea una escala jerárquica de articular el nivel de
ingeniería. En comparación con muchas otras áreas que implican predominantemente
conocimientos técnicos necesarios para lograr cada resultado medible estudiante. Con
soluciones de forma cerrada, el diseño es una actividad de extremo abierto, con muchas
base en el tipo de destino, hay tres taxonomías diferentes, uno para cada uno de los
soluciones posibles para el mismo problema. Este cambio de lo concreto a lo abstracto
objetivos cognitivos (basadas en el conocimiento), psicomotoras (habilidades) basada
hace que la enseñanza de cursos de diseño de ingeniería más desafiante. El objetivo
en metas y afectiva (sentimientos) basadas en el corazón objetivos. El más común y
establecido por las buenas instituciones académicas es tener un sistema en el lugar que
puede producir graduados que están bien equipados y adecuadamente capacitado para
ejercer la ingeniería profesional en un continuo cambio y
universalmente aplicable, y tal vez el más adecuado para la enseñanza de la ingeniería
de diseño,
es el conocimiento de base
taxonomía se muestra en la Fig.1.
mundial cada vez más complejo
ambiente. La taxonomía de Bloom describe los niveles de competencia requeridos
para la educación en cualquier nivel y en cualquier disciplina. Las agencias de acreditación
ABET como también establecen criterios que pueden aplicarse de manera general a cualquier
tipo de educación, pero se centran principalmente en la enseñanza de la ingeniería. El presente
documento describe una metodología para la educación del producto de diseño, la integración
de ambos
estudiante taxonomía de Bloom y ABET resultados en una actividad-
entorno basado. Por supuesto Creative Design enseñado en el Departamento de
Ingeniería Mecánica de la Universidad Sultan Qaboos, Muscat se presenta como un
estudio de caso. Ejemplo de diseño
actividades se describen para cada uno de los seis niveles en la floración de
taxonomía. Una tabla de asignación también se presenta a relacionar estos niveles a resultados de
los estudiantes de criterio ABET
Figura- taxonomía revisada 1 de Bloom [4]
Palabras clave -Ingeniería la educación; Diseño de producto; Bloom
taxonomía; resultados de los estudiantes ABET
YO.
II. TELAR B ' ST AXONOMY Y ABET O UTCOMES
yo INTRODUCCIÓN
Ingeniería de instituciones en todo el mundo,
ABET lo que se refiere como “resultados de los estudiantes” en su
encabezada por
Criterio de Ingeniería 3 (a) a (k) es un conjunto de habilidades que los graduados en
agencias de acreditación como ABET, están tratando de llegar a un
ingeniería necesitan para emprender con éxito una
marco-actualizada y universalmente aceptado para la enseñanza de la
carrera profesional [5]. La taxonomía de Bloom también se ocupa de la
ingeniería [1]. El objetivo es preparar a los graduados que están bien equipadas
mismo problema, un conjunto de objetivos o metas educativas, clasificado de
para la práctica profesional de la ingeniería. Algunos de los requisitos
menor a pensamiento de orden superior, sino para todo el espectro de la
principales son que estos graduados deben tener conocimientos en sus
educación y no sólo de ingeniería [6, 7]. Diseño y realización de un curso de
respectivos dominios de ingeniería; debe ser capaz de funcionar bien en
ingeniería se puede mejorar en gran medida en la eficacia y la eficiencia si los
diferentes tipos de entorno de trabajo multicultural; y debe ser consciente de las
dos criterios ABET
implicaciones globales contemporáneas de su actividad profesional. Con el fin
y Taxo de Bloom Nomy se incorporan en ella. Es importante entender las dos
de generar de forma sostenible lotes de esos graduados, instituciones de
filosofías, y la interrelación / s entre los componentes individuales de los dos. El
ingeniería necesitan asegurarse de que existe un sistema en el lugar para la
tema fue discutido durante un taller sobre enseñanza de la ingeniería, y en
educación de ingeniería de alta calidad y su mejora continua. Esto sólo puede
repetidas rondas de deliberación entre los instructores Producto Diseño en la
lograrse mediante el cumplimiento de los criterios de aceptación universal,
Ingeniería Mecánica y (MIE) del Departamento Industrial de la Universidad
Sultan Qaboos, Muscat, Omán. Desarrollado internamente, Tabla-1 muestra un
mapeo de los estudiantes ABET resultados a los diferentes niveles de revisada
de Bloom
Tal vez el esquema de clasificación más ampliamente aceptada para objetivos
taxonomía.
educativos es Taxonomía de la Educación de la floración
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T PODER- 1 M APPING DE INSTIGAR RESULTADOS PARA ESTUDIANTES segundo TELAR ' S NIVELES TAXONOMÍA
nivel de taxonomía / categoría de Bloom
Recordando /
los resultados en estudiantes ABET
Conocimiento
(A) Aplicar las matemáticas, la ciencia, la ingeniería
Entendimiento /
comprensión
X
(B) Diseño / conducta experimento, y analizar /
interpretar los datos
(C) sistema de diseño,
componente,
proceso
(mi)
formular,
Identificar,
resolver
problemas de ingeniería
(F)
Profesional
y ética
(G) Comunicar eficazmente (verbal, escrita)
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
(I) La formación permanente
X
(j) problemas contemporáneos
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
rediseñar,
X
X
problema (selección,
En este trabajo se presenta un enfoque para la enseñanza del diseño, lo que demuestra
X
X
X
III. TRABAJO ACTUAL
Creación /
Síntesis
X
X
(H) global, impacto económico, ambiental y
social de la ingeniería
ingeniería
X
Evaluación
X
responsabilidad
(K) técnicas, habilidades y herramientas modernas de
Análisis
X
X
X
(D) El trabajo en equipo
Solicitud
configuración, paramétrico, original,
y variante),
técnica de generación de conceptos
(Lluvia de ideas, brainwriting, método morfológico, etc.), el ciclo de diseño
cómo desarrollar habilidades de orden superior en los estudiantes. Un estudio de caso se
(definición del proyecto y la planificación, el desarrollo de especificaciones, la
presenta sobre la realización de una segunda
generación de conceptos y la selección y desarrollo de productos), etc. Como un
CURSO Diseño de Producto, utilizando los seis niveles de Bloom
ejemplo de un término técnico,
taxonomía. Ejemplos de estrategias y trabajo de los estudiantes se toman del
“Descomposición física” se puede definir como una técnica para descomponer un producto
curso de diseño creativo impartido en el Departamento MIE, Universidad Sultan
en sus subconjuntos y componentes. La evaluación en esta etapa puede hacerse a través
Qaboos. Este curso consiste en un proyecto de equipo que requiere grupos de
de una actividad como una prueba o una prueba (libro cerrado) en la que los estudiantes se
estudiantes (3-4 miembros en cada grupo) para mejorar el diseño (rediseño) de
les pide que escriban las definiciones de algunos de los términos técnicos mencionados
un producto mecánico / electromecánico de uso común. El equipo de proyecto
anteriormente utilizados en el diseño, con ejemplos del mundo real.
está estructurado de tal manera que los estudiantes obtienen de aplicar cada uno
de los conceptos más importantes de diseño de productos discutidos en el aula
por el instructor. Como todas las actividades de diseño no pueden ser cubiertos
en una breve exposición, algunas actividades típicas se han seleccionado para
B. Nivel 2: Comprensión
habilidad “entendimiento”
se refiere a la capacidad de
este papel que ayudaría a desarrollar todos los seis niveles de habilidades. Para
explicar la información y los conceptos. Algunos verbos familiares relacionadas con
cada actividad, los roles en el aula, tanto para el instructor y el estudiante están
esta habilidad son explicar, interpretar, clasificar, identificar, etc [3, 6]. El instructor
cubiertos brevemente en las secciones siguientes. Uso de la cartografía
podría explicar un problema de diseño en el que están implicados diferentes tipos de
presentada en la Tabla-1,
diseño. El logro de esta habilidad puede ser evaluada a través de un cuestionario en el
que se pide a los alumnos que enumeren y explicar brevemente los diferentes tipos de
problemas de diseño aplicables en un ejemplo de producto dado. El siguiente ejemplo
describe la aplicación de este nivel.
IV. segundo TELAR ' S T AXONOMY Y P RODUCTO D ESIGN
Suponga que su equipo de diseño se ha dado la tarea de desarrollar un nuevo
A. Nivel 1: Recordando
producto para la comunidad local, una máquina automática de pan de Omán. Esta
“Recordando” habilidad se define como la capacidad de los estudiantes para
máquina debe ser capaz de aceptar la harina y otros ingredientes, amasar en la
recordar previamente discutido o material aprendido de su memoria.
masa requerida, y finalmente hornear un pan de Omán (algo así como una gran
Comúnmente verbos utilizados asociados con esta habilidad en el contexto de
panqueque delgada o crepe, al horno uniformemente en ambos lados). Explicar
diseño de producto pueden ser definir, etiqueta, lista, seleccionar, elegir etc. [3,
brevemente los diferentes tipos de problemas de diseño involucrados. Una respuesta
6]. En el curso de diseño de producto, los estudiantes se dan definiciones y
típica podría ser: Dado que esta es una nueva
explicaciones en el inicio del curso de algunos términos técnicos que se utilizan
en todo el curso. Algunos de estos son el lenguaje de diseño mecánico
(semántica, gráfica, analítica y física), tipo de diseño
producto “diseño original” sin duda será necesario un trabajo.
Más tarde, “diseño de la configuración” necesita ser llevado a cabo para llegar a un
diseño óptimo para las distintas partes. Apropiadamente
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tamaño y dimensión de cada parte para la fuerza y ​otros requisitos, tales como
al pasar de física
el pan para el amasado de los ingredientes,
que ilustra el uso de diagramas de árbol en este sentido. Los estudiantes se les pide
a la descomposición funcional, y
Se necesita “diseño paramétrico”. Los componentes tales como el elemento de
ahora a aplicar esta técnica a un producto más grande (su proyecto a largo plazo: la
calefacción y varios elementos de fijación requerirían “selección
mejora del diseño de una aspiradora portátil). Como primer ejercicio, los estudiantes
diseño. ” El ingenio y la inventiva podrían incorporarse en el proyecto al tratar de
están obligados a etiquetar correctamente la vista de diagrama en despiece ordenado
modificar un producto existente (por ejemplo, una sartén que tiene ajustes de
de una aspiradora portátil estándar. Luego se les pide para organizar todos los nombres
temperatura y tiempo) en lugar de comenzar el diseño desde cero. El problema
de subconjunto / parte en una significativa
entonces
diagrama de árbol
estructura que representa la descomposición física. La Fig. 2 muestra la aspiradora se
se convierte en un “rediseño” en lugar de un diseño original.
descompuso con las partes principales marcados, mientras que la Fig-3 da el diagrama
C. Nivel 3: Aplicación
de árbol de descomposición física, ambos desarrollados por uno de los grupos de
“ aplicando ” es la capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos (por
estudiantes. Por cierto, el ejercicio de etiquetado de la imagen con los nombres de
ejemplo, un procedimiento) a una tarea familiar o no. Construir, desarrollar,
organizar, resolver, etc, son algunos de los verbos de uso común que describen
esta habilidad [3, 6]. la descomposición física y funcional de un producto real puede
piezas también
pertenece al nivel de “inteligencia” en la taxonomía de Bloom.
ser un buen ejemplo de una actividad de clase para desarrollar esta habilidad. El
D. Nivel 4: Analizar
instructor explicaría esta técnica utilizando un pequeño ejemplo (tal como una
“ analizando ” es la actividad de romper la información en sus partes constituyentes. Esto
grapadora de papel), al pasar de física para funcional
se expresa generalmente en términos de verbos tales como analizar, identificar,
inspeccionar, dividir, etc [3, 6]. ejercicios de nivel de análisis ayudan a los estudiantes
en el desarrollo de habilidades de orden superior y trabajando el conocimiento de la
materia. Según lo recomendado por Muortos et al [8], al menos un objetivo para cada
tema importante en cualquier curso de ingeniería debe estar al nivel-4 o superior. La
descomposición física descrito anteriormente como a-3 nivel de actividad (aplicación),
también se puede considerar como la actividad nivel-4 de analizar (rotura en partes
para explorar las relaciones). Otra actividad ligeramente de mayor orden en el aula
relacionadas pero es preguntar a los grupos de estudiantes para analizar los
subconjuntos y componentes de la descomposición física (desarrollado en
nivel-3), y para construir un funcional
descomposición. Al igual que en las actividades anteriores, el instructor se mueve
alrededor de la clase en el papel de una persona o facilitador de recursos, el sondeo y
guiar a los grupos de estudiantes. Los estudiantes tienen que identificar la función / s
Fig 2. Varios componentes de una aspiradora portátil.; muestra de estudiantes
asociado a cada subconjunto o
Fig diagrama 3. árbol de descomposición física de la aspiradora.;
Fig.4. descomposición funcional de la aspiradora portátil;
muestra de estudiantes
muestra de estudiantes
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componente, y que disponga todas las funciones y subfunciones en un diagrama de
Etapas de desarrollo de diseño. Utilizando un enfoque de diseño basado en las
árbol significativa. La Fig. 4 muestra la descomposición funcional desarrollado por el
funciones, grupos de estudiantes tienen que utilizar las funciones y
mismo grupo de estudiantes que se desarrolló la descomposición física se muestra
subfunciones identificados anteriormente para generar tres conceptos generales
en la Fig. 3. El diseño es obviamente una actividad abierta. Los diferentes grupos de
de un diseño mejorado de la aspiradora portátil. Esta es la parte más
estudiantes pueden llegar a diferentes formas de desarrollar la descomposición
interesante, absorbiendo y creativa del curso. Diferentes métodos para la
física; en consecuencia, la descomposición funcional también sería diferente.
generación de conceptos han sido recién cubierto en la clase por el instructor,
con ejemplos adecuados. Utilizando la técnica de lluvia de ideas o brainwriting,
los estudiantes llegar a por lo menos tres conceptos para cada función sub nivel
más bajo. El método morfológico se utiliza entonces para combinar soluciones
E. Nivel 5: Evaluación
sub-función en conceptos para cada función importante. Otro ciclo similar
“ evaluando ” es el proceso de toma de decisiones basadas en la evaluación.
Algunos de los verbos de uso común que describen las actividades que podrían ser
combina soluciones principales funciones en tres o más diseños conceptuales
generales para el producto completo.
utilizados para desarrollar esta habilidad se
evaluar, recomendar, juez, decidir, elegir, etc. En la floración de
taxonomía revisada [6], la evaluación se trasladó de nivel-6 a nivel-5. La razón era que
la creación es el nivel más alto de actividad de pensamiento, y muchas cosas necesitan
ser analizados y evaluados antes de crear algo nuevo. Esta idea se debatirá de nuevo
en la siguiente sección. Una herramienta de uso común que podría ser utilizado para
En lugar de avanzar en una manera en serie, diseño de ingeniería es un proceso
desarrollar esta habilidad, sobre todo en un curso como producto de diseño, es la matriz
iterativo, a menudo va hacia atrás y hacia adelante entre diferentes acto ividades.
de decisión básica. A modo de ejemplo, se pide a los alumnos que elijan de forma
“Evaluación” de los productos existentes es necesaria para la generación o “creación”
sistemática un coche que se adapte a un cliente específico, basado en un conjunto de
de nuevos conceptos. Estos conceptos han de ser “evaluado” de nuevo para
criterios específicos. El instructor ya ha explicado el uso de este método para la
seleccionar la mejor
selección de la mejor solución para un conjunto dado de condiciones. Tabla-2 muestra
o solución más óptima. Se requiere este proceso de evaluación-creación-evaluación,
el método de matriz de decisión básica que se utiliza para seleccionar el mejor coche
tanto en la generación de conceptos y desarrollo de productos (diseño) Detalle
de una selección de tres coches. Como los dos coches B y C tienen puntuaciones
totales negativos, Un coche (que fue seleccionado como punto de referencia para la
comparación) viene a ser la mejor opción. T PODER- 2 B MÉTODO DE DECISIÓN PARA LA MATRIZ ASIC
problema de selección CAR;
etapas. Desde un punto de vista de ingeniería de diseño, será por lo tanto, siempre
será discutible el que la actividad es de nivel 5 y que está nivelado-6. Ahora sería
apropiado para mostrar la selección de la mejor concepto de las tres soluciones
globales que se presentan en la figura-4, aunque es un nivel-5
la actividad en la taxonomía revisada de Bloom. El uso de una matriz de decisión de
base ponderada para la selección de la mejor concepto general de la aspiradora
portátil mejorado se ilustra en la Tabla-4 a continuación. Concept-1 resulta ser la
ejemplo de estudiante
Criterio
Claridad del piso
Importancia de coches Un coche B
5
-
-
Poder
10
-
-
Las bolsas de aire
15
-
-
Alta luz de freno de montaje
10
0
0
-
-
diente azul (para responder a las llamadas
Dato
telefónicas)
15
espacio de la cabina
10
-
-
red de servicios
10
+
0
Coste del combustible
15
+
+
Valor de reventa
10
+
0
-
3
1
-
5
5
-
-2
-4
-
- 20
- 40
total +
total Total general
Total ponderado
mejor solución. T PODER- 3 M TABLA PARA ORPHOLOGICAL tres sub-FUNCIONES DE VACÍO
C coche
LIMPIADOR; ejemplo de estudiante
V. CONCLUSIONES
Nivel de competencia o habilidad cognitiva que necesitan los estudiantes de la escuela o la
Nivel F. 6: Creación
universidad es clasificado en la taxonomía de Bloom de baja
En la taxonomía revisada de Bloom, “crear” es el más alto
nivel de habilidad, y necesitaría el desarrollo de todos los demás niveles de habilidad
para lograr con éxito este. Entre los varios requisitos esenciales de la educación
superior, el más destacado es encender y desarrollar la creatividad de los estudiantes
[9]. denominado como
de crear algo nuevo. Por lo general, implica verbos tales como el diseño, crear,
generar, crear, desarrollar, etc [3, 6]. No está cubierto en muchos otros cursos,
esta habilidad es un requisito natural y obvio en un supuesto como el diseño del
Producto
capacidades de los estudiantes son los resultados de los estudiantes propuestos por ABET. Una
metodología para la enseñanza de un curso de diseño de producto se ha descrito en este
documento, en línea con las
taxonomía y ABET resultados de Bloom. Tomando el creativo
“Síntesis” en la versión anterior, crear es simplemente el proceso
producto. Se necesita esta habilidad tanto en la generación de conceptos y
al pensamiento de orden superior. Otro conjunto de criterios bien establecidos para evaluar las
curso de diseño impartido en el Departamento MIE en la Universidad Sultan Qaboos como
un estudio de caso, ejemplos de las actividades de diseño se presentan y discuten para
cada uno de los seis niveles de Bloom
taxonomía. Utilizando la tabla de asignación desarrollado por los autores, actividades para cada nivel
también pueden estar relacionados con resultados de los estudiantes establecidos en ABET criterio-3.
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La Fig. 5 tres conceptos generales para mejorar la aspiradora, generado usando el método morfológico; muestra de estudiantes
T PODER- 4 B DECISIÓN DE MATRIZ ASIC selección de los mejores CONCEPTO GENERAL PARA ASPIRADOR rediseño; ejemplo de estudiante
criterios
Importancia
Un concepto
concepto B
concepto C
1 Ligero
15
0
+
2 Haga funcionar por mucho tiempo
15
0
-
3 diversas superficies limpias
4
+
-
4 llegar a lugares estrechos
7
-
-
5 cómodo a mano
7
0
6 Produce bajo nivel de ruido
8
-
7 Fácil de colector de polvo vacío
7
0
-
indicador de nivel 8 Polvo
9
0
0
10
+
+
10 favorable al medio ambiente
6
0
-
11 Indicador del estado de carga
6
0
0
12 de succión de gran alcance
6
+
+
9 Carga rápida
Dato
0
-
total +
3
-
3
total -
2
-
6
Total general
1
-
Total ponderado
9
-
-3
-dieciséis
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[4] Armstrong P (2016) “Taxonomía de Bloom,” Centro de Enseñanza,
Vanderbilt
Universidad,
https://cft.vanderbilt.edu/guides-sub-
UNA CKNOWLEDGMENT
Los autores reconocen el apoyo de la Universidad Sultán Qaboos (SQU),
Muscat, Omán para las actividades dirigidas a la mejora del proceso de
páginas / floraciones-taxonomía [5] Pimmel RL “Aprendizaje del Estudiante Criterio 3 (a) - ( k) los
resultados con
Módulos de instrucción y la relación con la taxonomía de Bloom,”Revista de
Enseñanza de la Ingeniería, octubre de 2003, p 351Corto
enseñanza aprendizaje.
359
R EFERENCIAS
[6] Anderson LW, Krathwohl DR (2001) una taxonomía para Learning,
[1] Felder RM, Brent R “El diseño y la Enseñanza Los cursos para satisfacer las
Enseñanza y la evaluación: una revisión de la taxonomía de Bloom, Nueva York,
ABET INGENIERÍA g Criterios “, Revista de Enseñanza de la Ingeniería, Enero
Longman Publishing. [7] “Revisión de la taxonomía de Bloom”, Universiti Tunku Abdul
2003, p 7-25
Rahman, Nov
[2] Burton JD “Selección de un modelo para el primer año de diseño de ingeniería,”
2015; http://www.utar.edu.my/fegt/file/Revised_Blooms_Info.pdf [8] Mourtos NJ
Revista de Enseñanza de la Ingeniería, julio de 1999, p 327-332 [3] “Taxonomía
de Bloom,” Norte
Desarrollo
Universidad de Illinois,
y
Diseño instruccional Center, noviembre de 2015;
http://www.niu.edu/facdev/resources/guide/learning/blooms_taxonomy. pdf
Facultad
“enseñanza de diseño técnico Habilidades,” Actas IETEC-
11 Conferencia, Kuala Lumpur, Malasia, 2011 [9] Kukk. P y S. Heikkinen. Misiones
y clasificación en Ingeniería
Cursos gráficos, Revista Internacional de Ingeniería Pedagogía, vol.
5, No. 3, 2015 (http://dx.doi.org/10.3991/ijep.v5i3.4661).
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