ACTUALIZACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS Y CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA DE MAQUINAS HIDRÁULICAS Y NEUMÁTICAS

                                                  ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA

                                           MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” BOLIVIA

 

 

 

 

 

VICERRECTORADO DE POSGRADO CENTRO DE POSGRADO SANTA CRUZ

MAESTRIA EN EDUCACIÓN SUPERIOR

MODULO: DISEÑO CURRICULAR

 

 

ACTUALIZACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS Y CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA DE MAQUINAS HIDRAULICAS Y NEUMATICAS

 

 

LUSBERT QUINDAR QUIROGA CASTRO

 

 

 

SANTA CRUZ, JULIO DE 2021

Modulo: Diseño Curricular

Participante: LUSBERT QUINDAR QUIROGA CASTRO

TITULO: ACTUALIZACIÓN DE LAS METODOLOGÍAS Y CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA DE MAQUINAS HIDRAULICAS Y NEUMATICAS

1.    SITUACIÓN PROBLÉMATICA

La situación problemática de formación profesional es asumida en la carrera de Ingeniería Mecatrónica en la asignatura de Maquinas Neumáticas e hidráulicas, puesto que la asignatura necesita una actualización en lo referente a las metodologías y de enseñanza en entornos virtuales y la actualización de contenidos orientados al diseño de procesos industriales donde se trabaja con estaciones de automatización Hidráulica y Neumática

2.   TITULO:

Actualización de las metodologías y contenidos de la asignatura de máquinas hidráulicas y neumáticas

3.   CONTEXTUALIZACIÓN

El proyecto de diseño curricular se desarrolla en la Escuela Militar de Ingeniería de Santa Cruz en la carrera de Ingeniería Mecatrónica y va exclusivamente para la aplicación en la asignatura de Maquinas Neumática e Hidráulica

a.   ANTECEDENTES HISTÓRICOS INSTITUCIONALES

La Escuela Militar de Ingeniería (EMI) es una institución de educación superior especializada en la formación de Ingenieros acorde a las necesidades del desarrollo tecnológico y productivo del País, establecida mediante Decreto Supremo Nº 02226 del 26 de octubre de 1950, nombrándola como ESCUELA MILITAR DE INGENIEROS “Mariscal Antonio José de Sucre”, en homenaje a quien fuera uno de los primeros Ingenieros Militares. Posteriormente, el Decreto fue elevado a rango de Ley de la Nación Nº 286, el 10 de noviembre de 1950. Relacionado con las anteriores disposiciones legales, fue promulgado el Decreto Supremo Nº 02397 de 13 de febrero de 1951, en el que se reconoce a los egresados de la Escuela Militar de Ingeniería el título de Ingeniero en Provisión Nacional, “con todas las ventajas, derechos y garantías” de acuerdo a disposiciones constitucionales, leyes y decretos vinculados al tema. Asimismo, el Decreto Supremo Nº 21295 de 06 de junio de 1986 reconoce a la Escuela Militar de Ingeniería “Mariscal Antonio José de Sucre” como institución universitaria que desarrolla funciones de formación profesional y le otorga la potestad de extender diplomas académicos y Títulos en Provisión Nacional.

El Decreto Supremo de 5 de mayo de 1953 aprobó el Reglamento Orgánico de la Escuela, en el que se especificaba la misión, organización, atribuciones y obligaciones de su personal en la estructuración de la enseñanza y el Plan de Estudios. Así mismo, la Resolución Suprema Nº 212879 de 19 de julio de 1993 Reconoce la personalidad de la Escuela Militar de Ingeniería “Mariscal Antonio José de Sucre” y aprueba su Estatuto y Reglamentos Internos.

La Resolución Nº 0270 del Ministerio de Defensa Nacional de 26 de marzo de 1999: Autoriza a la Escuela Militar de Ingeniería “Mcal. Antonio José de Sucre” la apertura de dependencias departamentales en cualquier ciudad del Territorio Nacional. Al amparo de esta disposición, se crean las Unidades Académicas de Santa Cruz, Cochabamba y Riberalta.

b.   SISTEMA UNIVERSITARIO BOLIVIANO

La Escuela Militar de Ingeniería es reconocida, autorizada y facultada por el Sistema de la Universidad Boliviana para la formación de Ingenieros, a través de la Resolución de la VIII Conferencia de Universidades de Bolivia llevada a cabo el 22 de junio de 1985. La EMI ingresó al Sistema de la Universidad Boliviana mediante Convenio Interinstitucional suscrito con el Comité Ejecutivo de la Universidad Boliviana el 21 de diciembre de 1990.

c.   DEMANDA LABORAL.

Es evidente que el impacto tecnológico que ha producido la combinación de la mecánica de precisión con el control electrónico inteligente en el diseño y manufactura de productos o procesos, ha sido tal que ha dejado obsoletos o rezagados a los sistemas electromecánicos. Estos procesos de transformación serán diseñados y controlados utilizando tecnologías heterogéneas, principalmente las de la mecánica de precisión y el control electrónico inteligente.

El término “mecatrónica” se aplica a componentes, productos y sistemas complejos, como lo son sensores, electrodomésticos y sistemas de manufactura flexible. El principal propósito de la mecatrónica es el crear productos más competitivos que respondan a ciertas necesidades específicas y no solamente a desarrollar funciones tecnológicas con un alto grado de sofisticación.

En el ámbito mundial, los sistemas mecatrónicos ocupan un sitio importante en lo relacionado con la modernización, por medio de la introducción de tecnologías modernas, conocidas como “tecnologías mecatrónicas”.

El desarrollo del país y las nuevas fuentes de trabajo están íntimamente ligados a la modernización del sector manufacturero tanto en sus productos como en sus procesos. Por lo tanto, la industria de alimentos, química, petroquímica, transporte y energía, entre otras, demandan profesionales de la Ingeniería Mecatrónica.

De igual manera, la introducción cada vez más fuerte de productos mecatrónicos en el mercado, tanto en el hogar, oficinas, fábricas, hospitales, etc., requieren de mejor capacitación en todos los niveles, como también personal para investigar, desarrollar, diseñar, manufacturar, instalar, mantener, operar y administrar dichos sistemas.

La Ingeniería Mecatrónica es ante todo una profesión creativa; en la sociedad contemporánea más que en ninguna otra, se está rodeado de los productos elaborados por esta actividad que prácticamente es la que da a las civilizaciones el impulso que hoy se admira. Es la encargada de diseñar y construir sistemas para satisfacer las necesidades de la sociedad, tomando en cuenta el vertiginoso avance de la ciencia y la técnica y las necesidades crecientes de la sociedad.

La Ingeniería Mecatrónica es una profesión que, a través de conocimientos científicos, habilidades creadoras y la experiencia permite el desarrollo de planes, métodos y procedimientos para transformar los recursos en formas útiles para el uso del hombre.

El Ingeniero Mecatrónico debe ser consciente del papel que juega entre la cultura y el desarrollo de manera de orientar su accionar hacia el bienestar social, pues si se considera que está inmerso en la cuarta ola y es parte de la quinta disciplina sus opciones no son solo económico-tecnológicas sino ante todo son esencialmente sociales.

d.   ÁMBITO DEL DESEMPEÑO LABORAL Y PROFESIONAL.

CARACTERIZACIÓN DEL MERCADO PROFESIONAL

El mercado laboral potencial para el Ingeniero Mecatrónico estará ligado, obviamente a los denominados productos típicos mecatrónicos, viniendo estos definidos como “mecanismos inteligentes” que manifiestan una conjunción híbrida de naturaleza mecánica, electrónica e informática, de tal manera que los sectores industriales relacionados con la mecatrónica serán los siguientes: Industria de la informática, industria aeronáutica, industria de máquinas herramientas, industria del automóvil, industria de salud, industria de la construcción, industria de bienes de consumo, etc.

La mecatrónica se presenta como una herramienta para enfrentar los retos de la globalización de la economía, permitiendo a la industria diseñar procesos y productos con los estándares de calidad que le exigen los mercados actuales. Diversos estudios realizados sobre el cambio técnico y tecnológico a nivel mundial y más concretamente a nivel nacional y regional subrayan la importancia que tienen las innovaciones para poder elevar los indicadores de competitividad.

El Ingeniero Mecatrónico es un líder de proyectos de diseño, construcción e implantación de nuevos productos o procesos inteligentes que requieran de conocimientos de mecánica de precisión, instrumentación electrónica, ingeniería de control y diseño computarizado aplicados principalmente a la manufactura, servicios y enseres. Su mayor cualidad es saber conocer y aplicar la combinación perfecta de las diferentes tecnologías para crear nuevos productos inteligentes y liderar equipos de proyectos conformados por diferentes tipos de ingenieros, aprovechando las ventajas de conocimientos especializados de cada uno de ellos para realizar complejos sistemas que un sólo tipo de ingenieros no podría hacer, pues se tiene el conocimiento clave de cómo integrar cada uno de ellos.

Puede trabajar en diversas áreas dentro de las industrias. El ingeniero mecatrónico trabajará en industrias donde se emplee alta tecnología de manufactura; en general, toda industria que haga uso o diseñe equipos mecánicos de alta precisión en el que se integre el uso de nuevas tecnologías de control automático. También puede trabajar en empresas donde se requiera optimizar el proceso de producción mediante el uso de tecnología avanzada, o en áreas de diseño de producto donde se requiera de integración de tecnologías de automatización, robótica, electrónica y mecánica.

El mercado de trabajo de quienes cursen la carrera de Ingeniería Mecatrónica incluye centros de diseño, así como empresas que requieran de los servicios de un ingeniero especializado en el uso de sistemas mecánicos controlados por sistemas de control avanzado (por ejemplo, por computadoras). Más concretamente, existe un número importante de empresas basadas en equipos mecatrónicos que requieren de individuos con esta especialidad para puesta en marcha de plantas, ajuste de equipos, programas de desarrollo de nuevos productos, automatización de plantas y procesos, etc.

El campo de trabajo actual y potencial del ingeniero mecatrónico es muy amplio, ya que va desde la automatización de operaciones en microempresas hasta la completa automatización y control de líneas de producción en grandes empresas, desde el diseño de productos sencillos de uso cotidiano hasta el diseño de sofisticados equipos con tecnología de punta.

El ingeniero mecatrónico trabaja en ámbitos relacionados con la mecánica de precisión, los sistemas de control electrónicos y los sistemas de información computarizados, tanto en el sector público como en el privado, de producción y de servicios, diseñando, controlando e implantando dichos sistemas.

Otras áreas laborales se ubican en las industrias manufacturera, petrolera, de generación de energía eléctrica, minera, siderúrgica, agroindustrial, de alimentación y salud, así como en los servicios de transporte. También es posible el ejercicio independiente de la profesión; la formación de su propia empresa; el trabajo en centros de investigación y en instituciones de educación superior.

Es importante señalar que las posibilidades de contratación de los egresados están en función de la necesidad de crecimiento y modernización de la industria y los servicios, ya que son precisamente los ingenieros mecatrónicos los promotores y actores principales de esta modernización.

La Ingeniería Mecatrónica es una profesión estratégica, porque constituye el motor de la innovación y el desarrollo tecnológico, por su aportación al saber científico y al desarrollo tecnológico. Su papel predominante del pasado, hoy lo comparte con otras tecnologías sin que por ello haya dejado de jugar un papel estratégico tanto en el desarrollo del conocimiento como en la innovación industrial y tecnológica.

La Mecatrónica se asocia a los “mecanismos inteligentes”, caracterizados por:

·         Nuevas concepciones en el diseño de productos y procesos, para lo cual, las herramientas CAD (Computer-aided design) permiten mayor globalización de los requerimientos mecánicos, electrónicos y de procesamiento de datos.

·         Un nuevo concepto de la producción con base en la integración de elementos mecánicos y electrónicos para lograr procesos productivos más flexibles.

·         Una nueva definición de las condiciones de operación con criterios de seguridad, eficiencia, calidad y confiabilidad.

·         Una nueva forma de interacción entre las industrias, basada en la colaboración y en la conformación de redes científicas.

y Justificación del Proyecto Educativo y realice el análisis del contexto para la carrera donde se desarrolla el proyecto en base a:

4.   JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO.

La necesidad de crear procesos de manufactura, bienes de capital y productos cada vez más especializados en el área industrial, así como la creación de productos y sistemas mecánicos de uso cotidiano, ha llevado al hombre a trabajar en forma multidisciplinaria para la creación de dichas tecnologías. La integración cada vez más creciente de los sistemas diseñados y creados con la mecánica y la electrónica han llevado a la fusión de estas disciplinas formándose una nueva llamada Mecatrónica, misma que está siendo aplicada en la automatización y control de las fábricas, en las máquinas de control numérico, en la robótica, en las celdas de manufactura flexible, en la ingeniería biomédica, así como en aparatos de uso doméstico, como cámaras de video, lavadoras, refrigeradores, etc.

La epistemología de la Ingeniería Mecatrónica se fundamenta en tres categorías que se integran: Mecánica, Electrónica e Informática, siendo ya su uso en el nivel internacional (mecánica + electrónica + informática). En un principio, se definió como la integración de la mecánica, la electrónica e informática en una máquina, proceso o producto, pero luego se consolidó como una especialidad de la ingeniería que integra de manera sinérgica la ingeniería mecánica, la electrónica, los sistemas computacionales, los desarrollos de la microelectrónica, la inteligencia artificial, la teoría de control y la automatización para proveernos de productos, procesos y sistemas inteligentes que mejoren sus cualidades y desempeño respecto a los demás. La Mecatrónica es una Ingeniería concurrente y paralela y con una nueva concepción de diseño, es decir, que implica que las etapas de los diferentes procesos de producción se realicen en forma simultánea. 

Ésta representa la nueva generación de tecnología, necesaria para realizar el trabajo en una gran variedad de ambientes automatizados, principalmente en fábricas, oficinas y hogares. La mecatrónica representa un nuevo nivel de integración multidisciplinario para la tecnología de la manufactura, los procesos y los productos. Esta disciplina está incrementando la rapidez con que se transforman las ideas en productos más avanzados y funcionales. 

Actualmente se reconoce que el futuro en la innovación tecnológica vendrá con la optimización de la unión entre los sistemas electrónicos y los sistemas mecánicos. Esta unión es ya un hecho en algunas aplicaciones de manufactura avanzada, sistemas de producción y en el diseño de productos.

Debido a los avances de la tecnología, existe una gran demanda de la industria por contratar ingenieros cuyas habilidades y conocimientos no estén confinados a una sola área, sino a aquellos que son capaces de comunicarse sobre las barreras tecnológicas del diseño, la electrónica, la computación y la ingeniería mecánica.

El campo laboral de los ingenieros mecatrónicos está compuesto no sólo por aquellas industrias en donde se utiliza el control, la automatización, la robótica y el diseño de máquinas, sino también por aquellas donde se realiza el diseño de productos. Se requieren expertos en mecatrónica cuyos conocimientos les permitan dominar el proceso completo de diseño de productos y procesos, respondiendo así a las necesidades de la nación y la industria.

Estos principios se incorporan durante la formación profesional y son la base de la formulación de los objetivos del programa. La fundamentación teórica y metodológica del programa de Ingeniería en Mecatrónica conduce al estudiante a:

·           Desarrollar su espíritu experimental e investigativo por medio de adecuadas prácticas de laboratorio, de trabajos de campo, pasantías, visitas técnicas y de la elaboración y sustentación de un trabajo de grado.

·           Asumir de manera responsable y crítica, su participación en grupos o equipos de trabajo interdisciplinario. Por su naturaleza, la Ingeniería en Mecatrónica obliga al trabajo en grupo e interdisciplinario en el interior de las aulas de clase.

·           Acceder con facilidad al uso de los recursos tecnológicos modernos y al software especializado que se encuentre disponible para las diferentes áreas y asignaturas, facilitando así el proceso enseñanza aprendizaje.

Dadas las características de la profesión, el Ingeniero Mecatrónico puede trabajar lo mismo en el sector público que en el privado, en una diversa gama de industrias; entre ellas: la electrónica, transporte, industria alimenticia, entre otras. Mención aparte merece la docencia y la investigación dado que puede formar parte de actividades profesionales complementarias a las mencionadas o bien actividades únicas en el quehacer profesional, de acuerdo con los intereses y aptitudes del profesionista. Siendo pues tan grande la gama de alternativas de acción, aumenta cada vez más la necesidad de esta profesión en el mercado de trabajo mundial, sobre todo por las necesidades económicas y sociales que se manifiestan a este nivel.

Es decir, el ingeniero en mecatrónica participa principalmente donde existe una estrecha relación entre la mecánica de precisión y el control inteligente, participando a niveles de dirección, producción, diseño y desarrollo tecnológico. 

Hoy en día, no es posible concebir la tecnología separada de la ingeniería mecatrónica, de la misma manera en que ya no podemos separar la competencia nacional de la extranjera. Esta carrera combina los sistemas de información y la electrónica con la mecánica, de tal modo que el egresado de esta carrera cuente con los elementos de competitividad requeridos por las empresas modernas y así sea capaz de diseñar, fabricar, instalar, mantener y controlar los equipos mecánico-electrónicos más avanzados. 

5.   PROPÓSITOS DEL PROYECTO CURRICULAR FORMATIVO

Elaborar la actualización de las metodologías y contenidos de enseñanza que faciliten el aprendizaje práctico, metodológico e integral, cuya misión es complementar y desarrollar habilidades sociales, laborales y personales, que respondan a los requerimientos de un perfil profesional de la carrera, para que apliquen los conocimientos adquiridos en la práctica para su desempeño académico, laboral, social. En la asignatura de Maquinas hidráulicas y neumáticas

6.   DIMENSIONES DEL PROYECTO EN BASE A LO ACADÉMICO, LABORAL, INVESTIGATIVO Y COMUNITARIO

a.      ACADÉMICO

La dimensión académica que planteo en el presente proyecto formativo, hace referencia a una actualización de las metodologías de enseñanza-aprendizaje y contenidos de la asignatura de Maquinas Hidráulicas y Neumáticas de la carrera de Ingeniería Mecatrónica. 

Con el fin de satisfacer las habilidades y destrezas requeridas dentro del perfil profesional basado en competencias para el logro exitoso del desempeño laboral en el área específica. Con lo cual el estudiante de noveno semestre lograra nuevos ámbitos de aprendizaje en el campo virtual 

Para ello establezco a continuación puntos a considerar en mi proyecto:

VARIABLES INTERVINIENTES

RESTRUCTURACION

DOCENTE

-       Facilitador y guía de aprendizajes

-       Operador de nuevas tecnologías de comunicación

-       Proactivo, innovador, actualizado accesible.

-       Desarrollador de material didáctico virtual

ESTUDIANTE

-       Pragmático

-       Actitud a la innovación.

MATERIALES

-       Kit de sensores

-       Instrumentos de medición

-       Guía de practicas

RECURSOS

-       Humanos

-       Económicos 

b.      LABORAL

La asignatura en cuestión Maquinas Hidráulicas y Neumáticas de la carrera de Ingeniería Mecatrónica establece una especialización del nuevo ingeniero mecatrónica.

En la actualidad en la industria boliviana existen procesos que utilizan tecnología neumática e hidráulica, porque son equipos industriales que trabajan mejorando las velocidades de producción y las fuerzas o potencias de trabajo, esta tecnología trabaja en procesos automatizados en sistemas híbridos teniendo relación directa con la informática, la electrónica y la mecánica.

Por tanto, se tiene mejores competencias en los estudiantes para que desarrollen sus prácticas laborales de manera adecuada ya que trabajaran con equipo que se utiliza en la industria actualmente

c.      INVESTIGATIVO

En la dimensión del campo de la investigación se motivará al mejoramiento de procesos de diseño de sistemas secuenciales automatizados, para ello se realizarán idealizaciones de estaciones de trabajo de sistemas neumáticos e hidráulicos

d.      COMUNITARIO.

La actualización de las metodologías de enseñanza y contenidos permitirá que el estudiante este mejor formado profesionalmente y con ello podrá prestar un adecuado servicio a la comunidad y su entorno social, ya que mediante el emprendimiento puede crear maquinas neumáticas o hidráulicas que permitan o faciliten la producción en pymes o medianas empresas

7.   FUNDAMENTACIÓN DEL PROYECTO EN BASE A LAS NECESIDADES IDENTIFICADAS

El presente proyecto que contempla la actualización de las metodologías y contenidos de enseñanza que faciliten el aprendizaje práctico, metodológico e integral en la asignatura de Maquinas hidráulicas y neumáticas nos permitirá lograr que la asignatura sea una respuesta a las necesidades de la industria con la implementación de nuevas metodologías como es la educación virtual. Garantizando de esta manera en la formación académica, las competencias requeridas como: habilidades sociales, laborales y personales

8.   DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO CURRICULAR.

El proyecto contempla la actualización de las metodologías y contenidos de enseñanza que faciliten el aprendizaje práctico, metodológico e integral En la asignatura de Maquinas hidráulicas y neumáticas 

9.    ESTABLECER LA METODOLOGÍA QUE SE DESARROLLARÁ EN EL PROYECTO CURRICULAR FORMATIVO A TRAVÉS DE LAS MATRICES DE FASES.

 

 

 

10.PERFIL PROFESIONAL A TRAVÉS DE LA MATRIZ DE ACTIVIDADES PROFESIONALES.

 

11.COMPETENCIAS DE EGRESO A TRAVÉS DE MATRIZ DE CONSISTENCIA CON LAS ÁREAS OCUPACIONES, ESCENARIOS DE ACTUACIÓN, NODOS PROBLEMATIZADORES Y MACROCOMPETENCIAS.

 

12.ANÁLISIS DE LA EVALUACIÓN DEL PROYECTO CON LAS EVIDENCIAS E INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN.

El proyecto en consideración determina la competencia profesional en el área de automatización y robótica de desarrollar diseños de sistemas secuenciales neumáticos, electroneumaticos, hidráulicos y electrohidráulicos para la automatización de procesos; aplicando fundamentos y herramientas para la automatización con máquinas y equipos neumáticos e hidráulicos

13.CONCLUSIONES DEL PROYECTO CURRICULAR FORMATIVO.

En el presente proyecto curricular formativo elaborado a partir de una problemática identificada que es la poca utilización en entornos virtuales de la didáctica pedagógica y la falta de la actualización de contenidos en la asignatura de Maquina hidráulicas y neumáticas, nos plantea lo siguiente:

El docente debe plantear cinco frentes diferentes de trabajo considerando siempre la innovación:

1.    Se debe desarrollar actividades basadas en investigación práctica, pueden: desarrollar problemas, planteamientos de casos, desarrollo de proyectos, desarrollo de diseños.

2.    Se debe desarrollar el uso de la tecnología informática en la utilización de herramientas de diseño y/o animación para avivar la curiosidad, la ansiedad por querer saber que es, y la tecnología logra este aspecto, para ello podemos recurrir a simuladores, videos, imágenes, audios y presentaciones

3.    Se dispone la flexibilidad de la asignatura en un 20% para actualizar en busca de una mejora continua para implementar metodologías modernas de diseño industrial de estaciones que trabajan con máquinas hidráulicas y neumáticas

14.BIBLIOGRAFÍA.

 

Vargas, M. R. (2008). Diseño curricular por competencias

Mexico

Bautista, G., Borges, F., & Forés, A. (marzo 2006). Didactica universitaria en entornos virtuales. Madrid: Narcea.

Díaz, M. G. (s.f.). Estrategias de aprendizajes para Entornos Virtuales . Universidad Técnica Nacional.

Moodle. (Abril de 2020). Moodle. Obtenido de Moodledocs: https://docs.moodle.org/all/es/Acerca_de_Moodle#F.C3.A1cil_de_usar

Mvpcluster. (2019). Microsoft presenta la versión educativa de Teams. Obtenido de https://mvpcluster.com/noticia/microsoft-teams-educacion/

Teachercenter. (2018). Classroom. Obtenido de https://teachercenter.withgoogle.com/?hl=es