¿Qué es un ingeniero? No tenía ni idea hasta que estaba en el primer año de la escuela secundaria (noveno grado). El Dr. Jon Cole, profesor durante mucho tiempo de la Universidad de Walla Walla (entonces Colegio) en College Place, Washington, vino a hablar a los estudiantes de del Colegio Platte Valley en Shelton, Nebraska, sobre ingeniería y luego describió el programa que tiene esa Universidad. Ese día supe que sería ingeniera, y lo he sido durante más de 35 años. Ahora enseño ingeniería en la Universidad de Walla Walla, donde tengo el privilegio de transmitir a los estudiantes la bendición de un programa adventista de ingeniería.
El mundo ha cambiado desde que me gradué del programa de ingeniería en 1986. Los ingenieros diseñaron dispositivos y herramientas que hicieron posible muchos de esos cambios. Ellos resuelven problemas y mejoran la capacidad de la gente para funcionar con eficacia y eficiencia. Con la expansión de la tecnología los ingenieros deben adaptarse para comprender la parte humana de esta tecnología. Todo el mundo puede beneficiarse de estas habilidades. En la actualidad, las escuelas primarias (preescolar a 8º grado) de la División Norteamericana (DNA) deben cumplir los objetivos de aprendizaje de la ingeniería; sin embargo, necesitamos normas para las escuelas secundarias (9º al 12º grado) para preparar a los estudiantes para la universidad o para seguir carreras técnicas.
La mayoría de los maestros no han recibido formación en ingeniería, por lo que es mucho pedir. Encontrar recursos para enseñar ingeniería puede parecer abrumador. Aquí tiene algunas sugerencias para comenzar.
¿Qué es la ingeniería?
La ingeniería es la resolución de problemas de forma disciplinada. Los ingenieros toman clases de ciencia, matemáticas, psicología, sociología y otras que contienen los conocimientos que utilizarán para hacer el mundo más seguro, cómodo y entretenido para los seres humanos y las demás criaturas de Dios. El video (en inglés) de la Fundación Nacional de la Ciencia (NSF, por sus siglas en inglés) ¿Qué es la ingeniería? es una buena introducción.1
¿Qué hace a los buenos ingenieros?
He observado que los buenos ingenieros comparten características comunes como la persistencia, la curiosidad y el deseo de mejorar las cosas. Han aprendido a resolver problemas, ciencias y matemáticas, a trabajar en equipo y a aprender de los errores, tanto propios como ajenos.
¿Qué pasa si los estudiantes creen que no son buenos en matemáticas?
“El camino hacia el éxito en la ingeniería es a través de las matemáticas”.2 Los estudiantes necesitan una base sólida matemática y científica antes de entrar a la universidad para tener éxito en la ingeniería. Sin embargo, “la idea de que algunos son ‘buenos para las matemáticas’ y otros no, es un mito que impregna la sociedad occidental. En los últimos años, la neurociencia ha puesto en entredicho esta idea perjudicial, ya que demuestra que las matemáticas son una asignatura, como todas las demás, que se aprende mediante el trabajo duro y la práctica”.3 Los investigadores han descubierto que “cuando los estudiantes están en la secundaria, ya han tomado decisiones implícitas acerca de seguir o no cursos avanzados de matemáticas y ciencias, y estas decisiones están determinadas por el éxito anterior”.4 En todos los niveles podemos rechazar la idea de que la capacidad matemática es innata. La persistencia es la clave para llegar a ser ingeniero, especialmente para las mujeres y los estudiantes de grupos subrepresentados.5
¿Qué lugar ocupa la ingeniería en el plan de estudios?
Dado que vivimos en un mundo de ingenio, la ingeniería puede encajar en muchas partes del plan de estudios. Las éticas y los efectos de la ingeniería son importantes en más áreas de contenido como la historia, la comunicación, la ética y el aprendizaje colaborativo. A continuación, este artículo incluye algunos recursos para incluir la ingeniería en partes específicas del plan de estudios.
Historia e ingeniería
Sabemos poco de los primeros ingenieros, pero podemos ver los resultados de su trabajo. Por ejemplo, un qanat es un canal subterráneo que lleva el agua a los campos para su riego. La UNESCO incluyó el Qanat Persa en su lista de Patrimonio Mundial con un valor universal excepcional.6 Su página web, en inglés, (http://whc.unesco.org/en) tiene muchos recursos sobre los qanats y otros proyectos de ingeniería.
Conocemos a la persona que inventó las esclusas: Ch’iao Wei-Yo en China.7 Las esclusas se volvieron más útiles después de que un conocido ingeniero, Leonardo da Vinci, inventara una compuerta tipo esclusa mejorada que todavía utilizamos hoy.8 Pensamos en da Vinci como un artista, pero durante su vida fue más conocido como ingeniero. Tanto el arte como la ingeniería se combinaban en los espectáculos que dirigía. Eran como las producciones que hace hoy Disney.9
Existen numerosos ejemplos de arte combinado con ingeniería. Desde hermosas catedrales y puentes hasta ornamentados diseños arquitectónicos de centros de transporte, paisajes urbanos y otras estructuras (por ejemplo, la Torre Eiffel, el Arco de San Luis o estructuras que se convierten en sinónimo de un lugar específico), los ingenieros integran constantemente el arte con la ciencia, la tecnología, el arte y las matemáticas (CTIAM), ya que estas áreas combinan muy bien.10
Ingeniería, comunicación y trabajo en equipo
La construcción del santuario israelita en el desierto combinó ingeniería, comunicación y trabajo en equipo. Dios dio a Bezalel y Aholiab la capacidad de diseñar y trabajar los metales, la madera y las joyas. Los dos no podrían haber completado el santuario solos en su vida. Afortunadamente, Dios también los hizo capaces de enseñar a otros.11 Con su liderazgo y trabajo en equipo, el trabajo se completó rápidamente.
Los ingenieros de hoy trabajan casi exclusivamente en equipo. Los trabajos son demasiado complejos para que una sola persona los realice. Muchos docentes de ingeniería utilizan un conjunto de herramientas de CATME.org (llamado así por su primer proyecto, Comprehensive Assessment of Team Member Effectiveness) para asignar a los estudiantes en equipos y enseñarlos a evaluar la eficacia de sus equipos y miembros. Los investigadores han validado ampliamente estas herramientas para su uso en las aulas de ingeniería.12 Más recientemente, Ferguson, Ohland y Cao encontraron indicios de que CATME puede funcionar en las aulas de preescolar al 12º grado.13 La investigación en la que se basan las herramientas CATME encontró cinco categorías principales de habilidades de trabajo en equipo:
- Contribuir al trabajo del equipo, es la capacidad de añadir valor al trabajo/proyecto de un equipo.
- La interacción con los compañeros de equipo, se refiere a la forma en que los individuos se comunican dentro de sus equipos.
- Mantener al equipo en el buen camino, (control del tiempo), identificar y medir el cumplimiento de los objetivos en cada etapa del proyecto.
- Esperar la calidad, significa trabajar en colaboración para producir los mejores resultados posibles del equipo.
- Disponer de conocimientos, habilidades y destrezas pertinentes, se refiere a los conocimientos básicos de cada miembro del equipo y a las formas de desarrollar esas habilidades, si se carece de ellas.14
Estas habilidades pueden enseñarse y practicarse separadamente de la ingeniería, así como en los proyectos de ingeniería. En los últimos cinco años, mis alumnos han llegado a nuestro programa con mejores aptitudes para el trabajo en equipo que aquellos estudiantes cuando yo empecé, por lo que aprecio la educación que recibieron en la escuela primaria y secundaria.
Ingeniería y ética
Los ingenieros pueden hacer cosas increíbles. Pueden utilizar sus habilidades para el bien de todos. Sin embargo, desde la Torre de Babel hasta las armas de destrucción masiva, pasando por los virus informáticos y el malware, la ingeniería se ha utilizado para el mal. Las asociaciones de ingenieros, como la Sociedad Nacional de Ingenieros Profesionales (NSPE, por sus siglas en inglés), han elaborado códigos de ética para sus miembros. Estos códigos varían en sus detalles, pero esta declaración del Código de la NSPE los resume bien: “La ingeniería tiene un impacto directo y vital sobre la calidad de vida de todas las personas. En consecuencia, los servicios que proporcionan los ingenieros requieren honestidad, imparcialidad y equidad, y deben dedicarse a la protección de la salud, la seguridad y el bienestar públicos”.15 Los estudiantes más jóvenes pueden no estar preparados para abordar algunas de las cuestiones éticas más complejas a las que pueden enfrentarse los ingenieros, pero en todos los niveles de instrucción, la ingeniería debe enseñarse con la filosofía que defiende el estricto requisito de evitar el daño a cualquier persona.
Recursos generales de ingeniería
La NSF (National Science Foundation), ofrece varios recursos (en inglés) para profesores, alumnos y padres en su página web.16 Tryengineering.org se actualiza frecuentemente con nuevos recursos para maestros, alumnos y voluntarios. A menudo se puede encontrar ingenieros locales que estarán encantados de visitar su clase o de organizar una excursión. Es probable que usted conozca a un ingeniero, o a alguien que conozca uno. Si no es así, buscar en Internet y en las noticias locales puede ayudarle a encontrar ingenieros.
Los ingenieros en YouTube también crean excelentes recursos. Practical Engineering17 es de un ingeniero civil que ofrece contenidos sobre puentes, carreteras, agua, edificios y cosas relacionadas. Engineering Explained se centra en el funcionamiento de los autos. Real Engineering ofrece, como dice su eslogan, “respuestas interesantes a preguntas sencillas”. Hay muchos más, pero estos son los tres principales que mantuvieron a mi hijo interesado. Solo hay que buscar en Internet más recursos sobre ingeniería. ¡Disfrute aprendiendo y enseñando sobre ingeniería!
Este recurso ha pasado por la revisión de pares.
Melodie Ann Reed Williams
Melodie Ann Reed Williams, MSCE, es docente de ingeniería en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Walla Walla, en College Place, Washington, EE.UU. Obtuvo un Máster en Ingeniería en la Universidad Estatal de Washington y una Licenciatura en Ingeniería en la Universidad de Walla Walla. Antes de impartir clases en Walla Walla, trabajó como ingeniera consultora civil y medioambiental y en el Departamento de Ecología del Estado de Washington, en el Programa de Residuos Nucleares y en el Programa de Calidad del Agua. La profesora Williams es miembro de la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles, la Sociedad Americana de Maestros de Ingeniería y de Ingenieros sin Fronteras.
Citación recomendada:
Melodie Anne Reed Williams, “Recursos de ingeniería,” Revista de Educación Adventista 84:1 (2022).
NOTAS Y REFERENCIAS
- NSF, Fundación Nacional de la Ciencia, ¿What is Engineering? [¿Qué es la ingeniería?], mp4, (Alexandria, VA): Post Modern Company, 2016. https://www.nsf.gov/news/mmg/mmg_disp.jsp?med_id=80126.
- Sandra B. Nite et al., “Pathways to Engineering: Mathematics as a Mediator of Engineering Success.” In 2014 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE) Proceedings, 2014, 2. doi.10.1109/FIE.2014.7044348.
- Robin Keturah Anderson, Jo Boaler, and Jack A. Dieckmann, “Achieving Elusive Teacher Change Through Challenging Myths About Learning: A Blended Approach,” Education Sciences 8:3 (September 2018): 98. doi.10.3390/educsci8030098.
- Kusum Singh, Monique Granville, and Sandra Dika, “Mathematics and Science Achievement: Effects of Motivation, Interest, and Academic Engagement,” The Journal of Educational Research 95:6 (July 1, 2002): 323. doi.10.1080/00220670209596607.
- Julianne Herts and Susan Levine, the title is "How Can We Help Both Girls and Boys Succeed at Math?" and it is part of the Department of Research in Early Math Education (DREME). https://dreme.stanford.edu/news/how-can-we-help-both-girls-and-boys-succeed-math.
- UNESCO World Heritage Convention, “The Persian Qanat,” UNESCO World Heritage Centre: https://whc.unesco.org/en/list/1506/
- “Ch’iao Wei-Yo,” Encyclopedia.com: https://www.encyclopedia.com/science/encyclopedias-almanacs-transcripts-and-maps/chiao-wei-yo.
- “The Canal Lock: Leonardo Da Vinci’s Inventions”: http://www.leonardodavincisinventions.com/civil-engineering-inventions/leonardo-da-vincis-canal-lock/.
- Marion Molteno, “Leonardo Da Vinci: The Career Pattern of a Renaissance Artist,” Kleio 2:1 (June 1, 1970): 12-16. doi.10.1080/00232087085310031; Abigail Upshaw, “Performing Parnassus: Leonardo Da Vinci’s Ephemeral Productions at the Court of Milan” (2021): https://doi.org/10.1080/00232087085310031.
- Holly Cave, “From STEM to STEAM: The Art of Creative Engineering,” Professional Engineering (10 November 2017): https://www.imeche.org/news/news-article/from-stem-to-steam-the-art-of-creative-engineering
- Éxodo 35:30-34, RVR1960
- Purdue University and Sumy Designs, “CATME Project Information,” catme.org, 2021, https://info.catme.org/.
- 13. Daniel M. Ferguson, Matthew W. Ohland, and Yuchen Cao, “Board 100 : Comparing Peer Evaluations of Teamwork Behavior by K-12 Students Versus First-year Engineering Students” (2018), 10: https://peer.asee.org/board-100-comparing-peer-evaluations-of-teamwork-behavior-by-k-12-students-versus-first-year-engineering-students.
- Purdue University and Sumy Designs, “CATME Project Information.”
- NSPE, “Código de ética de NSPE para los ingenieros” (Sociedad Nacioonal de Ingenieros Profesionales, julio de 2019): https://www.nspe.org/resources/ethics/code-ethics/spanish-translation.
- Fundación Nacional de Ciencia, “Recursos para el aula de ingeniería”: https://www.nsf.gov/news/classroom/engineering.jsp.
- Ver la serie de videos, en inglés: Practical Engineering: Deciphering Our Constructed World [Ingeniería Práctica: Descifrando nuestro mundo construido]: https://www.youtube.com/channel/UCMOqf8ab-42UUQIdVoKwjlQ; Engineering Explained [La ingeniería explicada]: https://www.youtube.com/user/Engineeringexplained; Real Engineering [Ingeniería real]: https://www.youtube.com/channel/UCR1IuLEqb6UEA_zQ81kwXfg.
