UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

REFERENTE PARA EL DISEÑO O REDISEÑO CURRICULAR DE PROGRAMAS DE INGENIERÍA

VICERRECTORÍA ACADÉMICA AGOSTO - 2010

“Me lo contaron y lo olvidé; lo vi y lo entendí;

lo hice y lo aprendí”

CONFUCIO (China 551 – 479 a.c)

REFERENTE TEÓRICO DEL CAMPO DE FORMACIÓN EN INGENIERÍA

1. HISTORIA Y OBJETO DE ESTUDIO DE LA INGENIERÍA La historia de la ingeniería es una trama de eventos que se entrelazan entre sí en el marco de un ámbito geográfico que abarca todas las culturas conocidas, y que, en apariencia, deviene de una sucesión de ideas brillantes y momentos de inspiración. Cada evento, por su naturaleza, está ligado al aprovechamiento de las oportunidades que brinda la condición humana, y se caracteriza por la construcción y desarrollo de objetos físicos (aunque algunas veces etéreos) que son auténticos orgullos de nuestra civilización: la majestuosa muralla China, las grandes pirámides, la infraestructura para la generación y aprovechamiento de la energía eléctrica, las modernas computadoras, los puentes, las carreteras y las grandes edificaciones, las recientes tecnologías y sus aplicaciones en pro de la salud humana, la administración de los recursos y la magia de los sistemas mecánicos, los cuales son representativos -entre muchos otros logros- de la capacidad y alcance de la inteligencia humana. Una mirada más atenta al objeto de estudio que emerge de las grandes construcciones, revela que la Ingeniería, y por ende su historia y desarrollo, no es otra cosa que el reflejo profundo y brillante que la ciencia y la tecnología han generado sobre la sociedad: la ingeniería es una respuesta a las necesidades y problemáticas humanas en un marco en el que, idealmente, se conjugan principios de justicia y equidad, bienestar, facilidad de acceso, armonía, estética, optimización en costos, sostenibilidad económica, aprovechamiento de la ciencia, innovación y sentido de la preservación del entorno que nos rodea. Seguir las huellas que la ingeniería ha producido a lo largo del tiempo, es avanzar a lo largo de la línea trazada por la ciencia, inmersa, además, en los cambios geográficos y políticos que han jalonado la evolución de la historia humana. Hablar de Ingeniería y de su historia, por consiguiente, es hablar de la simbiosis que se presenta entre diversas y muy variadas disciplinas, como la ciencia formal, el humanismo, las ciencias sociales, el arte y la filosofía, y la manera como todas ellas han afectado (o se han visto afectadas) a lo largo del transcurso de los siglos que nos han traido desde la edad de piedra hasta nuestros días. Primero fue la técnica: utilizar los recursos y herramientas que se intuían desde la naturaleza, resolver problemas mediáticos para los grupos sociales que se conformaban de manera espontánea, emplear la experiencia para mejorar lo ya existente y aumentar con ello la probabilidad de supervivencia de la especie. Fue a través del uso de la técnica como los hombres consiguieron sus alimentos, se cubrieron con pieles y elaboraron armas de defensa como hachas, puntas de lanza

y martillos. Este período se extiende desde la más lejana prehistoria hasta el octavo milenio antes de Cristo, punto de inicio de la revolución agrícola en la que los hombres dejaron de ser nómadas y se establecieron en lugares fijos, posibilitando con ello el poder cultivar sus cosechas, criar animales domésticos y fomentar un mundo de relaciones en procura de mejorar la existencia de todos los individuos de la comunidad. Sin embargo, sólo hacia el año 4000 A.C., con la aglomeración de habitantes en las inmediaciones de los ríos Éufrates, Nilo, e Indo, se dio inicio a la civilización como la conocemos hoy en día con la aparición de la escritura y la consolidación de estructuras de gobierno, lo que representó el sustento básico para que la sociedad pudiera establecer una estructura coherente y sostenible en el tiempo. Una vez consolidados los ámbitos sociales que dieron forma a espacios de vida que pudieran ser aprovechados por los hombres, con la certeza de no dependían del azar para garantizar su supervivencia, apareció en escena la tecnología en su forma más primitiva: la técnica se organizó en esquemas repetibles y verificables, se crearon escuelas y tendencias y aparecieron profesiones específicas que dieron origen a los especialistas en diversas ramas del saber. La irrigación, necesaria para facilitar el riego de las cosechas en terrenos poco aptos para ello, fue una de las primeras especializaciones en las que emergió de manera natural la tecnología. La defensa de los terrenos cultivados, una necesidad derivada de la tendencia humana hacia la expansión y la acumulación de recursos, originó a los expertos militares, los cuales debían implantar diversas técnicas defensivas que garantizaran a la población la conservación de sus cosechas y la preservación de las ciudades construidas entre todos. Debe destacarse en este punto la importancia que el desarrollo de las comunicaciones ha tenido como pilar para la evolución de las sociedades. Así, las poblaciones que se encontraban situadas a lo largo de rutas comerciales, progresaron con mucha mayor rapidez dado que disponían de conocimiento que les permitía aprovechar innovaciones realizadas en otros lugares, y transferir los productos realizados a los sitios que los requerían. La técnica, como expresión del hacer desde la práctica y la experiencia, se consolidó como disciplina con la sistematización de los procesos, dando origen a procesos de carácter tecnológico. Estas formas de saber se fueron volviendo más sofisticadas en la medida que los conocimientos de la naturaleza se hacían más profundos, y los misterios de la vida y del universo se revelaban de manera clara ante la inteligencia humana. La ingeniería, que puede verse como una consolidación de la tecnología sobre sólidos principios científicos, en los que se engloban de manera holística otras diversas y variadas formas de pensamiento, no apareció de repente: evolucionó suavemente a partir del trabajo desarrollado en diversas civilizaciones, siempre de la mano de la influencia ejercida por el crecimiento de la ciencia y la filosofía.

La ingeniería puede definirse, como punto de partida, como la profesión en la cual los conocimientos de las matemáticas y las ciencias naturales, obtenidos a través del estudio, la experiencia y la práctica, son aplicados con criterio y con conciencia al desarrollo de medios para utilizar económicamente, con responsabilidad social y basados en una ética profesional, los materiales y las fuerzas de la naturaleza para beneficio de la humanidad. La ingeniería ha evolucionado siguiendo tres paradigmas fundamentales a lo largo de la historia: en primer lugar, hasta fines del siglo XVIII puede afirmarse que no existía la profesión como la conocemos hoy en día; los expertos realizaban sus construcciones de manera intuitiva, con base en el ensayo y el error, a la manera de los artesanos según la tradición de maestros y aprendices. El arquitecto y el ingeniero, como profesión, se confundían con la naturaleza del maestro constructor. Los planos de la obra y sus especificaciones eran reducidos y podría decirse que la organización del espacio de trabajo obedecía a la naturaleza misma de las actividades y no a una estructura ampliamente planificada. Con la llegada de la revolución industrial, y a partir de la aparición de las primeras escuelas propiamente de ingeniería en Francia, que inicialmente tenía un carácter militar y luego tomó forma en lo civil, empieza a consolidarse la profesión de la ingeniería como un arte envuelto en la ciencia, es decir, como un oficio muy especializado que requería el poseer destrezas y habilidades mucho más elaboradas que las que se asocian con la técnica simple. Este paradigma (el segundo) dura aproximadamente hasta la segunda guerra mundial, época en la que se formalizan los planos y las especificaciones de los proyectos a realizar: las edificaciones poseen ahora tuberías, ductos y alambrados de todo tipo. En esta época, se suma al ingeniero civil el ingeniero mecánico, como respuesta a las necesidades que plante la época. Con posterioridad a la época indicada, se enfatiza en la fundamentación científica de la ingeniería, aprovechando la evolución imparable de las ciencias exactas y naturales. Se desarrollan las denominadas ciencias de la ingeniería, como lo son la hidráulica, la resistencia de los materiales, las estructuras, etc. En esta época se acelera la creación de nuevas ramas de la ingeniería, al tenor de las nuevas tendencias y necesidades de la sociedad. Este puede considerarse ya como el tercer paradigma de la ingeniería: los planos y las especificaciones son cada vez más numerosos, detallados y refinados. Empiezan en este punto a aparecer las redes electrónicas en los edificios y la ciencia informática cobra importancia y relevancia. La acción individual, una característica muy común a lo largo de la historia, cede el paso a la consolidación de los grupos de trabajo, los cuales se distribuyen muchas veces a lo largo de regiones geográficamente muy alejadas.

Vamos a regresar a la evolución histórica de la profesión de la ingeniería. Para ello, haremos un recorrido a través de los momentos más relevantes que jalonaron su progreso, iniciando la andadura a partir de la civilización Egipcia, verdaderos maestros en el desarrollo y uso de la técnica. Los egipcios realizaron algunas de las obras más grandiosas de todos los tiempos, siendo una de las más antiguas el muro de la ciudad de Menfis. El arquitecto real de Menfis fue Kanofer, quien tuvo un hijo a quien llamó Imhotep. Es a Imhotep a quien los historiadores consideran como el primer ingeniero cuyo nombre se conoce. Su fama fue mayor como arquitecto que como ingeniero, aunque en sus realizaciones entran elementos considerados fundamentales en la ciencia de la ingeniería. Menphis fue la capital del Imperio antiguo de Egipto. Fundada alrededor de 3050 AC por el primer Faraón Egipcio, Menes. Las ruinas de la ciudad se encuentran 19 Kms al sur del Cairo. La fundación de Alejandría, en 330 AC, representó el final de la hegemonía de Menphis. Hay diversidad de factores que permitieron los logros de Imhotep, cabe destacar entre ellos: La creencia religiosa contemporánea de que para poder disfrutar de la eternidad era necesario conservar intacto el cadáver de un individuo; el suministro casi ilimitado de mano de obra de esclavos; la actitud paciente de quienes controlaban los recursos de ese entonces. De todas las pirámides, la del faraón Keops (Jufu) fue la mayor. La Gran Pirámide de Giza, como se le conoce ahora, tenía 230,4 metros por lado en la base cuadrada y originalmente medía 146,3 metros de altura. Contenía unos 2.300.000 bloques de piedra, de cerca de 1,1 toneladas en promedio. La exactitud con que se orientó la base con respecto a la alineación norte-sur, este-oeste fue de aproximadamente seis minutos de arco de error máximo, en tanto que la base distaba de ser un cuadrado perfecto por menos de 17,78 cm. Teniendo en cuenta el conocimiento limitado de la geometría y la falta de instrumentos de ese tiempo, puede considerarse que esta fue una proeza verdaderamente notable. Cabe destacar que el único mecanismo que conocían los egipcios eran la palanca, ni la polea ni el tornillo eran de su conocimiento previo. El caballo como bestia de tiro se vino a utilizar 1.300 años después. Las pirámides se terminaron de construir alrededor de 2700 AC. Los egipcios se cuentan entre los dibujantes más antiguos de la historia. Los dibujos eran esenciales para el éxito en la construcción de las pirámides, por lo que las plasmaron en papiro, piedra e incluso madera. Los egipcios se especializaron también en la construcción de diques y canales, y contaban con sistemas complejos de irrigación. Cuando la tierra de regadío era más alta que el nivel del río, utilizaban un dispositivo para elevar el agua hasta un nivel desde el cual se dirigía hacia la tierra.

La construcción de pirámides fue algo realmente notable. Una de las teorías predominantes de cómo se erigieron las pirámides es que se construyeron planos inclinados o rampas alrededor de la pirámide, hasta soterrarla. Al llegar a la cúspide, siguía la tarea de desenterrar la pirámide, lo que explica que con métodos simples, más una fuerza laboral ilimitada, produjeron resultados difíciles de creer. Siguiendo la estela de la historia, veremos ahora como evolucionó la ingeniería en Mesopotamia. Este pueblo floreció en el norte de Irán, entre las riberas del río Tigris y Eufrates. Los griegos llamaron a esta tierra Mesopotamia "la tierra entre los ríos". Aunque los egipcios destacaron en el arte de construir con piedra, gran parte de la ciencia, ingeniería, religión y comercio provienen fundamentalmente de Irán. Como en Egipto, la vigilancia de las riberas de barro en los canales era una tarea de gran importancia. Los historiadores indican que en Mesopotamia se inició la tradición de que un político inaugure la construcción de un edificio público con una palada de tierra. Debe aquí resaltarse un aspecto interesante. Al inicio de la historia, un pueblo de origen desconocido, los sumerios, construyó murallas para ciudades y templos y excavó acequias que pueden haber sido los primeros logros de ingeniería del mundo. Los sumerios fueron gradualmente superados por considerable inmigración de nómadas árabes, que pasaron a ser campesinos y moradores de la ciudad. La ciudad de Babilonia, que así se formó, fue la sede de una cantidad de imperios de poca duración, hasta ser conquistada posteriormente por los asirios. Los asirios (país situado en Mesopotamia) fueron los primeros en emplear armas de hierro. Los asirios también inventaron la torre de asalto, que se convirtió en una pieza estándar del equipo militar durante los dos mil años siguientes, hasta que la invención del cañón la hizo obsoleta. Alrededor de 2.000 A.C., los asirios lograron un avance significativo en el transporte. Aprendieron que el caballo se podía domesticar y servía para cabalgar, lo que les produjo una ventaja militar considerable: inventaron la caballería. Los asirios eran un pueblo guerrero, y entonces como ahora, la guerra pareció ser un catalizador de las invenciones. Los asirios fueron los primeros en emplear armas de hierro. Es tiempo de hablar de los griegos, un pueblo y una cultura que marcaron el devenir de la historia. La historia griega comienza hacia el año 700 AC, y al periodo desde el 500 hasta 400 AC se le llama "Edad de Oro de Grecia". Una cantidad sorprendente de logros significativos en las áreas del arte, la filosofía, la ciencia, la literatura y el gobierno fue la razón para que esta pequeña porción del tiempo en la historia humana ameritara nombre propio. Hacia 1400 AC, el centro del saber pasó, primero a la isla de Creta y luego a la antigua ciudad de Micenas, Grecia. Sus sistemas de distribución de agua e irrigación siguieron el patrón de los egipcios, pero mejoraron materiales y labor.

Aproximadamente hacia 440 AC, Pericles contrató arquitectos para que construyeran templos en la Acrópolis, monte rocoso, de superficie plana que miraba a la ciudad de Atenas. Un sendero por la ladera occidental llevaba a través de un inmenso portal conocido como los Prolipeos, hasta la cima. Las vigas de mármol del cielo raso de esta estructura estaban reforzadas con hierro forjado, lo que constituye el primer uso conocido del metal como componente en el diseño de un edificio. La "Mecánica" (escrito por Estratón de Lámpsakos) fue el primer texto conocido de ingeniería. En este artículo se estudiaban conceptos fundamentales de la ingeniería como la teoría de la palanca. También contiene un diagrama que ilustra un tren de tres engranes, mostrados como círculos, lo que constituye la primera descripción conocida de engranajes. Quienes dirigieron la construcción de esas antiguas estructuras no tenían un título que se pudiera traducirce como “ingeniero”. Se les llamaba “arquitekton”, que quiere decir el que había cumplido un periodo como aprendiz en los métodos estándar de construcción de edificios públicos. Los arquitectos recibían aproximadamente un tercio más de remuneración que los albañiles. No se adiestraban en el salón de clases, de manera que su aprendizaje lo hacían en la práctica. Era íntegramente un adiestramiento “práctico”, como se llama ahora a este proceso de aprendizaje. La mayor aportación de los griegos a la ingeniería fue el descubrimiento de la propia ciencia. Platón y su alumno Aristóteles quizás sean los más conocidos de los griegos por su doctrina de que hay en un orden congruente en la naturaleza que se puede conocer. La ciencia y la ingeniería tienen distintas metas. Mientras los matemáticos continuamente están demostrando verdades antiguas y buscando nuevas verdades, los ingenieros están ansiosos de conocer las matemáticas que existen, de manera que las puedan aplicar al mundo actual. Los griegos desarrollaron un estudio llamado "Hybris" (orgullo), que era una creencia en la necesidad de leyes morales y físicas restrictivas en la aplicación de una técnica dominada. En pocas palabras, desaprobaban los métodos casi inhumanos que tenían los egipcios para con sus esclavos (cargar monolitos de piedra varios kilómetros de distancia), por eso los griegos no llegaron a construir obras de gran magnitud como Egipto. Es de mencionar en la historia de Grecia, al gran matemático Arquímedes, a quien se le conoce por lo que ahora se llama el "Principio de Arquímedes”. El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con una fuerza vertical ascendente

igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático. Arquímedes realizó muchos descubrimientos importantes en las áreas de la geometría plana y sólida, tal como una estimación

más exacta de 𝜋 y leyes para encontrar los centros de gravedad de figuras planas.

Es tiempo de hablar de los romanos. Las contribuciones romanas a la ciencia fueron limitadas; sin embargo, sí abundaron en soldados, dirigentes, administradores y juristas notables. Los romanos aplicaron mucho de lo que les había precedido, y quizá se les puede juzgar como los mejores ingenieros de la antigüedad. En su mayor parte, la ingeniería romana era civil, especialmente en el diseño y construcción de obras permanentes tales como acueductos, carreteras, puentes y edificios públicos. Una excepción fue la ingeniería militar, y otra menor, por ejemplo, la galvanización. La profesión de "architectus" era respetada y popular; en efecto, Druso, hijo del emperador Tiberio, era arquitecto. Una innovación interesante de los arquitectos de esa época fue la reinvención de la calefacción doméstica central indirecta, que se había usado originalmente cerca de 1,200 a de J.C., en Beycesultan, Turquía. Uno de los grandes triunfos de la construcción pública durante este periodo fue el Coliseo, que fue el mayor lugar de reunión pública hasta la construcción del Yale Bowl en 1914. Los ingenieros romanos aportaron mejoras significativas en la construcción de carreteras, principalmente por dos razones: una, que se creía que la comunicación era esencial para conservar un imperio en expansión, y la otra, porque se creía que una carretera bien construida duraría mucho tiempo con un mínimo de mantenimiento. Se sabe que las carreteras romanas duraban hasta cien años antes de que necesitaran reparaciones mayores. Es apenas hasta fechas recientes que la construcción de carreteras ha vuelto a la base de “alto costo inicial - poco mantenimiento”. Quizá el triunfo más conocido en la construcción de carreteras en la antigüedad es la Vía Apia y fue la primera carretera importante recubierta de Europa. Al principio, la carretera medía 260 km e iba desde Roma hasta Capua, pero en 244 a. de J.C., se extendió hasta Brindisi, siendo entonces una obra tan prestigiada, que ambos lados del camino a la salida de Capua estaban flaqueados por los monumentos funerarios de los aristócratas. Casi todo lo que se sabe actualmente del sistema romano de distribución de aguas proviene del libro De Aquis Urb’is Romae de Sexto Julio Frontino. Frontino llevaba registros de la utilización del agua, que indican que el emperador usaba el 17%, el 39% se usaba en forma privada, y el 44% en forma pública. Se calcula que en Roma diariamente se consumían entre 380 y 1 100 millones de litros de agua. La fracción del 44% para uso público estaba subdividida adicionalmente en 3% para los cuarteles, el 24% para los edificios públicos, incluidos once baños públicos, 4%

para los teatros, y 13% para las fuentes. Había 856 baños privados a la fecha del informe. En todo caso, la administración del agua en Roma era una tarea considerable e importante. Gran parte del agua que supuestamente debería .entrar a la ciudad jamás lo hizo, debido a las derivaciones que tenían escondidas los usuarios privados. Ya desde los tiempos de los romanos, las tomas de agua eran un problema. Los romanos usaron tubería de plomo y luego comenzaron a sospechar que no era salubre, Sin embargo el envenenamiento por plomo no se diagnosticó específicamente sino hasta que Benjamín Franklin escribió una carta en 1768 relativa a su uso. Hacia 100 DC., uno de los mejores autores técnicos de todos los tiempos, Herón de Alejandría, produjo manuscritos de ingeniería intitulados Mecánica, Neumática, Arte del asedio, Fabricación de autómatas, El tránsito del topógrafo, y Medición y espejos. Fue un escritor técnico prolífico. También desarrolló una máquina de vapor, o «eolipila”, que funcionaba con base en el principio de la reacción, semejante al de un rociador giratorio de jardín. Aproximadamente en 200 DC, se inventó un ariete llamado “ingenium” para atacar las murallas. Muchos años después se llamó al operador del ingenium, “ingeniator”, que muchos historiadores creen que fue el origen de la palabra ingeniero. La caída de Roma es sinónimo del fin de los tiempos antiguos. En el tiempo que siguió, el periodo medieval, la legislación de castas y la influencia religiosa retardaron considerablemente el desarrollo de la ingeniería. Una innovación durante este periodo fue la invención del alumbrado público en la ciudad de Antioquía, aproximadamente hacia el año 350 DC. Muchos historiadores llaman "El Oscurantismo" al periodo de 600 a 100 DC., Durante este lapso dejaron de existir la Ingeniería y la arquitectura como profesiones. Después de la caída del Imperio Romano, el desarrollo de la Ingeniería se trasladó a India y China. Los antiguos hindúes eran diestros en el manejo del hierro y poseían el secreto para fabricar el buen acero desde antes de los tiempos de los romanos. Aproximadamente en 700 DC, un monje de Mesopotamia llamado Severo Sebokhtdio llevó a conocer a la civilización occidental el sistema numérico indio, que desde entonces hemos llamado números arábigos. Una de las más grandes realizaciones de todos los tiempos fue la Gran Muralla China. China ha tenido canales desde hace miles de años. La mayoría de ellos tiene el tamaño adecuado para la irrigación, pero no para la navegación además de que en ese tiempo no se conocían las esclusas. Sí utilizaban compuertas, pero tenían valor limitado. Después de 3,000 años, la longitud del sistema de irrigación chino es de más de 320,000 km. El canal más largo, el Yun-ho o Gran Canal, tiene 1,920 Km y corre

desde Tientsin hasta Hangchow; su construcción requirió de mil años. Los chinos fueron los primeros constructores de puentes, con características únicas. Lograron uno de los inventos más importante de todos los tiempos, el papel. Se cree que los chinos inventaron la pólvora. Es irónico que esta invención china, junto con el cañón eliminara las murallas. Otro descubrimiento importante de los chinos fue la brújula, que rápidamente se extendió, para ser de uso común alrededor de 1.200 DC. La Edad Media, a la que a veces se le conoce como el periodo medieval, abarcó desde 500 hasta 1.500 DC. Durante este periodo no existieron las profesiones de ingeniería o arquitecto, de manera que esas actividades quedaron en manos de los artesanos, tales como los albañiles o maestros. La literatura del Oscurantismo era predominantemente de naturaleza religiosa, y quienes tenían el poder no daban importancia a la ciencia e ingeniería. Un invento que contribuyó a la terminación de la forma de vida con castillos rodeados de murallas fue el cañón, que apareció en Alemania en el siglo XIV, y para el siglo XV los castillos ya no se podían defender. La invención de los anteojos en 1,286 y el incremento considerable en las obras impresas en Europa en el siglo XV, fueron dos acontecimientos trascendentales en la expansión del pensamiento de la Ingeniería. Durante el Renacimiento, los ingenieros nuevamente fueron miembros de una profesión respetada e incluso algunos de ellos recibieron buena paga. Filippo Brunelleschi fue un ingeniero bien conocido de principios de 1400, y como la mayoría de los ingenieros bien conocidos del Renacimiento, era ingeniero militar y civil, al igual que arquitecto y artista. Uno de sus aportes fue el dibujo de perspectiva. La República de Venecia estableció en 1474 la primera ley de patentes, y en 1594 se dio a Galileo una patente sobre un dispositivo para elevar agua. Aunque la antigua ley de patentes promulgada en Venecia necesitaba muchas mejoras antes de que pudiera ofrecer protección efectiva, fue el primer intento por estimular las invenciones al proteger la comercialización de los inventos. En 1514, el Papa Paulo III tuvo que resolver el problema de sustituir al arquitecto Bramante después de su muerte, ocurrida durante la reconstrucción de la Basílica de San Pedro. Se eligió a un artista e ingeniero llamado Miguel Ángel Buonarroti, al que se le conoce simplemente como Miguel Ángel, para concluir el proyecto. Es bien conocida su obra en la terminación de dicha basílica. Sin embargo, es menos conocido que se le llamó en Florencia, y nuevamente en Roma, para que diseñara fortificaciones para esas ciudades. Leonardo de Vinci fue uno de los grandes genios de todos los tiempos. Anticipó muchos adelantos del futuro; por nombrar algunos: la máquina de vapor, la

ametralladora, cámara oscura, el submarino y el helicóptero. Pero, es probable que tuvieran poca influencia en el pensamiento de la ingeniería de su tiempo. Sus investigaciones eran una mezcolanza no publicada de pensamientos e ilustraciones. Era un investigador impulsivo, y jamás resumía su investigación para beneficio de otros a través de la publicación. Otro gran genio de ese tiempo fue Galileo, quien a la edad de 25 años fue nombrado profesor de matemáticas en la Universidad de Pisa. Estudió mecánica, descubrió la ley fundamental de la caída de los cuerpos y estudió el comportamiento del movimiento armónico del péndulo. Posteriormente fue acusado ante la Inquisición, en 1633, debido a su creencia de que el Sol y no la Tierra, era el centro de nuestro universo. En 1638 publicó su máxima obra matemática, pero poco tiempo después fue prohibida su lectura en todos los países católicos. Uno de los descubrimientos más importantes en la historia de la ingeniería mecánica lo realizó Simón Stevin en Holanda, a fines de la década de 1500. Mediante el “triángulo de fuerzas", permitió a los ingenieros manejar fuerzas resultantes que actuaban en los miembros estructurales. Stevin escribió un tratado sobre fracciones y también realizó trabajos que llevaron al desarrollo del sistema métrico. Por el mismo tiempo tuvo lugar una diversidad de descubrimientos matemáticos de consideración. Alrededor de 1640, Fermat y Descartes descubrieron independientemente la geometría analítica. Un sacerdote inglés llamado William Oughtred, aproximadamente en 1622, diseñó la primera regla de cálculo basada en la suma de logaritmos para obtener el producto de dos números. Ya desde antes de la Edad Media había ocurrido un cambio importante en el enfoque de la ciencia. Fue el concepto de que una hipótesis se debía rechazar o aceptar con base en el resultado de un experimento. Había comenzado el “método científico". Descartes y Leibnitz descubrieron en forma independiente el cálculo diferencial. Newton descubrió el cálculo integral, y luego describió la relación recíproca entre los cálculos diferencial e integral. Sus descubrimientos ocurrieron en Woolsthorpe, aproximadamente en 1665, debido a que Cambridge estaba cerrada como resultado de una epidemia. Jean Baptiste Colbert fue ministro bajo Luis XIV y estableció la primera escuela formal de ingeniería en 1675. El Corps du Génie, como eran conocidos, eran ingenieros militares entrenados por Sébastien le Prestre de Vauban, ingeniero militar francés muy reconocido.

En 1771 un pequeño grupo de ingenieros, a los que se llamaba frecuentemente para dar su testimonio sobre proyectos de puertos y canales, formó la primera Sociedad de Ingenieros. John Smeaton, director del grupo, fue el primero en darse el título de ingeniero “civil" para señalar que su incumbencia no era militar. Esta sociedad se constituyó en la Institution of Civil Engineering en 1828, iniciando con ello una especialización dentro de la ingeniería. En 1795, Napoleón autorizó el establecimiento de la ecole Poly-technique, que fue la primera de este tipo de escuelas que aparecieron en Europa durante el siglo XIX. Otras la siguieron, tales como el Eidgenos-sisches Polytechnicum en Zurich en 1855, las escuelas politécnicas en Delft en 1864, y otras en Chemnitz, Turín y Karlsruhe. En 1865 se fundó el Massachusetts Institute of Technology, el primero de su tipo en los Estados Unidos. Thomas Savery tuvo el gran mérito de idear la máquina de vapor, aunque otros anteriores a él aportaron ciertos adelantos menores en ese campo. En 1698 recibió una patente por un dispositivo operado por vapor para drenar minas; lo anunció en un libro que escribió más tarde, y que intituló Tire Mines Friend. En 1712, Thomas Newcomen mejoró mucho la máquina de vapor, la que también se usaba para bombear agua de una mina. Estas primeras máquinas eran muy deficientes, aunque representaban el desarrollo inicial de la energía a partir de máquinas térmicas. Antes de la máquina de vapor hubo toda una serie de adelantos científicos en el siglo XVII. Robert Boyle estudió la elasticidad del aire y descubrió la ley que relaciona la temperatura, presión y volumen, que hoy día lleva su nombre. Robert Hooke experimentó con la elasticidad de los metales y descubrió la ley de la elasticidad que también lleva su nombre. Christian Huygens determinó las relaciones de la fuerza centrípeta y Sir Isaac Newton estableció las tres leyes básicas del movimiento. Siguiendo a Newcomen, James Watt hizo tales mejoras significativas a la máquina de vapor, que con frecuencia se le atribuye parcialmente la invención inicial, junto con Savery y Newcomen. Durante un experimento en 1782, encontró que un “caballo de cervecería” desarrollaba 33 000 pies libra (unos 44 700 joules) por minuto, iguales a 1 caballo de fuerza. A la fecha todavía se usa esta equivalencia En 1804, Richard Trevithick fue el primero en lograr que una locomotora de vapor corriera sobre rieles. Más tarde demostró que las ruedas lisas podían correr sobre rieles lisos si las pendientes no eran demasiado excesivas. Una de las locomotoras de Trevithick se exhibió en una vía circular en Londres en 1808, pero descarriló y volcó. Se habían pagado tan pocos chelines por verla, que no se volvió a colocar sobre la vía.

Como sabemos, después del desarrollo de los sistemas ferroviarios en Europa y América, los adelantos ingeniería se sucedieron a una tasa cada vez más creciente. La primera mitad del siglo XX produjo un número casi increíble de avances en ingeniería, al grado de que queda poca duda sobre que las dos guerras mundiales fueron catalizadores de gran parte de ese progreso. La invención de los automóviles y aeroplanos en los Estados Unidos fueron factores significativos en el desarrollo ingenieril del siglo XX. Los inventos de Tomás Edison, que iniciaron la industria de la energía, y el invento de Lee De Forest de la “válvula electrónica" (tubo al vacío), que dieron considerable ímpetu a la industria de las comunicaciones también fueron acontecimientos muy significativos. Hasta 1880, la ingeniería fue civil o militar. En 1880 se fundó la American Society of Mechanical Engineers, seguida de la American Society of Electrícal Engineers en 1884 y el American Institute of Chemical Engineers en 1908. El American Institute of Industrial Engineers se fundó en 1948 y fue el último campo importante de la ingeniería en organizarse. Mecánica: ASME (American Society of Mechanical Engineers, 1880). http://www.asme.org Eléctrica, Electrónica, Ciencias de la Computación, Informática, Biomédica, Telecomunicaciones, Mecatrónica: IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1884). http://www.ieee.org Industrial: IIE (Institute of Industrial Engineers, 1884): http://www.iienet2.org

DIAGNÓSTICO DEL CAMPO DE FORMACIÓN EN INGENIERÍA

2. VISIÓN HOLÍSTICA DE LA FORMACIÓN EN INGENIERÍA.

La acepción más aceptable, entre varias, para definir INGENIERÍA es: “Profesión en la cual los conocimientos de las ciencias naturales y matemáticas adquiridas mediante el estudio, la experiencia y la práctica se aplican con buen criterio para desarrollar los medios de aprovechar económicamente los materiales, los recursos y las fuerzas de la naturaleza para el crecimiento y desarrollo sostenible de la humanidad”. Entendiendo como ciencia el conjunto de conocimientos sobre el mundo y de lo que en él acontece, por medio de razonamiento ordenado, la observación sistemática y la experimentación, es decir, un conocimiento racionalmente justificado, fundamentado y probado.

Lo anterior hace que los principios epistemológicos en que se fundamenta la formación en ingeniería se centra en las ciencias puras y aplicadas como las matemáticas, la física, la química, la biología, pero es el ingeniero el que busca con ellas como resolver problemas de la sociedad que contribuyan al bienestar sostenible de esta, por ello algunos tratadistas sitúan la ingeniería dentro de “las ciencias de la transferencia”, por ser el puente entre ciencia y tecnología contribuyendo en sus avances con conocimientos científicos e innovaciones tecnológicas. Por lo tanto, el nicho natural para la formación de ingenieros son las instituciones de educación superior denominadas universidades, pues sus funciones misionales de investigación, docencia y servicio la sociedad hacen que sus actividades en pro de la creación, transmisión, transformación y aplicación del conocimiento coincidan con los objetivos de la ingeniería y mas en este siglo de la sociedad del conocimiento y que podría decirse de la tecnología al más alto y profundo nivel. En una Universidad con formación de calidad se dificulta identificar la frontera que separa la formación de la profesión, de la formación en la disciplina, cuando desde la academia se está contribuyendo a la solución de problemas que la sociedad plantea, el cultivo de la academia por la academia misma se sobrepone a la propuesta de soluciones. Dada la excelencia académica que implica la formación en ingeniería y ante la tentación mercantilista que cada vez se apodera más de algunos negociantes de la educación y cuando el término ingeniería en algún paquete educativo se convierte en gancho de atracción para sectores de población ávidos de título profesional sin

importar la calidad del proceso educativo, surgen las asociaciones de instituciones, escuelas o facultades de ingeniería que propenden por la calidad de las actividades de investigación, docencia y extensión en ingeniería. 2.1 Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería – ACOFI. El 19 de septiembre de 1975 se funda la Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería – ACOFI, la Universidad Tecnológica de Pereira pertenece a esta desde su fundación, con los siguientes objetivos: a. Promover y apoyar actividades que impulsen el mejoramiento de la calidad de

las actividades académicas, con las instituciones nacionales e internacionales que ofrezcan programas de Ingeniería, con entidades del Estado, con entidades privadas, con el sector productivo y con asociaciones gremiales.

b. Participar en los organismos de asesoría, concertación, gestión y control de entidades públicas y privadas.

c. Asesorar al Gobierno Nacional en materia de educación en Ingeniería. d. Difundir el quehacer académico, investigativo y de servicios de las Facultades

de Ingeniería como estrategia de apoyo al mejoramiento de la calidad de la educación en esta disciplina.

e. Promover la formación ética dentro de los programas de ingeniería. La globalización mediada por el desarrollo de las tecnologías de la información y la comunicación, ha generado múltiples efectos sobre todas las actividades humanas, en la educación y en el caso particular de la educación superior se han dado múltiples impactos dentro de los cuales podemos citar la generación de redes cooperativas de enseñanza e investigación, que dentro de la academia de ingeniería han sido bastante dinámicas y le han permitido a las academias de ingeniería ser efectivamente universales. 2.2 Asociación Iberoamericana de instituciones de Enseñanza de la Ingeniería – ASIBEI. Dentro del planteamiento anterior, surgió en el mes de diciembre de 1997 en Madrid, la Asociación Iberoamericana de Instituciones de Enseñanza de la Ingeniería con los siguientes objetivos: 1. Impulsar la cooperación y el intercambio entre las instituciones de educación

superior de la enseñanza de la ingeniería en todos los países iberoamericanos.

2. Estimular la búsqueda y generación del conocimiento, relacionado con la enseñanza de la ingeniería.

3. Promover en las instituciones la excelencia docente, la investigación y la

vinculación con el sector productivo. 4. Fortalecer el desarrollo de los programas de ingeniería. 5. Apoyar y gestionar las actividades de reconocimiento internacional de títulos

con base en el establecimiento de contenidos mínimos. 6. Propiciar el análisis de sistemas de evaluación de la enseñanza de ingeniería y

estimular los procesos de autoevaluación y acreditación en los países miembros del ASIBEI.

7. Fomentar la creación de asociaciones nacionales o regionales de instituciones

de enseñanza de la ingeniería en los países que aún no cuenten con esta organización.

Se puede considerar ASIBEI como una asociación de asociaciones y en aquellos países donde no se han constituido formalmente, se permite la participación de instituciones, este es el caso de España, Portugal, Uruguay, Paraguay, los miembros actuales son: 1. ABENGE – Associação Brasileira de Ensino de Engenharia. Brasil 2. ACOFI – Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería. Colombia 3. ANFEI – Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería. México 4. CONDEFI –Consejo Decanos Facultades de Ingeniería. Chile 5. CONAFIP – Consejo Nacional de Facultades de Ingeniería del Perú. Perú 6. CONFEDI – Consejo Federal de Decanos de Ingeniería. Argentina 7. I.P.S. – Instituto Politécnico de Setúbal. Portugal 8. Núcleo de Decanos de Ingeniería. Venezuela 9. Universidad de la República Oriental de Uruguay. Universidad ORT. Uruguay 10. U.P.M. – Universidad Politécnica de Madrid. España 11. ISEL. Portugal 12. Universidad Católica de Nuestra Señora de Asunción. Paraguay 13. Universidad de la República. Uruguay 14. Universidad Politécnica de Cataluña. España 15. Universidad Politécnica de Valencia. España En el gráfico siguiente se presenta un cuadro resumen de algunas cifras sobre la formación en ingeniería en Iberoamérica, consolidado de cifras que se presentan en el documento: “Aspectos básicos para el Diseño Curricular en Ingeniería: Caso Iberoamericano”, publicado por ASIBEI en el 2007.

ALGUNAS CIFRAS SOBRE LA FORMACIÓN EN INGENIERÍA EN IBEROAMERICA

PAIS

POBLACIÓN I.E.S CON PROGRAMAS

DE INGENIERÍA

% DEL TOTAL DE I.E.S CON

PROGRAMAS DE

INGENIERÍA

CANTIDAD DE

PROGRAMAS DE

INGENIERÍA

ESTUDIANTES DE

INGENIERÍA (MILES)

PORCENTAJE DE

ESTUDIANTES DEL S.E.S EN INGENIERIA

ESTUDIANTES DE

INGENIERÍA POR CADA MIL HABITANTES

(Millones de Habitantes)

ARGENTINA 40 70 70 391 135 9 4

BRASIL 192 399 18 1.460 266 6 2

COLOMBIA 45 107 33 1.042 284 22 6

CHILE 17 64 29 501

ESPAÑA 46 41 59 535 477 33 10

MÉXICO 107 482 42 1.861 598 30 6

PERÚ 29 70 88 308

PORTUGAL 11 52 33 312 81 21 7

VENEZUELA 28 32 22 379 495 64 18

URUGUAY 3,5 5 21 18 11 10 3

Fuente: Aspectos básicos para el Diseño Curricular en Ingeniería: Caso Iberoamericano ASIBEI - 2007

En el documento antes mencionado y con el fin de establecer una caracterización de la formación en ingeniería en los países de miembros de ASIBEI se solicitó información centrada en: qué se entiende por ingeniería; cuales son las características de las instituciones que ofrecen programas de ingeniería y de que manera se insertan en el sistema educativo nacional; cual es el listado de carreras de ingeniería ofrecidas y la titulación que otorgan; como es la estructura curricular de los programas de ingeniería y cuál es la intensidad de las actividades de formación práctica en sus diferentes modalidades; además, cuales son las metodologías y las práctica pedagógicas mas utilizadas para la enseñanza de las distintas carreras de ingeniería. Respecto a las conclusiones presentadas en el documento, de acuerdo a la información enviada por los miembros de la Asociación se pueden resaltar las siguientes: La manera creciente de la puesta en marcha y consolidación de procesos de

evaluación y acreditación de instituciones y carreras universitarias, por lo que esto representa para el mejoramiento de la calidad en los procesos de formación.

Respecto a la definición y práctica de la ingeniería cabe señalar que prácticamente todas las definiciones recibidas tienen en común, por una parte y como punto de partida, el conocimiento previo de las Ciencias Básicas; y por la otra y como objetivo, poner al servicio del hombre y la sociedad los variados elementos que la naturaleza ofrece, adecuadamente transformados para estos fines. A partir de estas dos ideas básicas, se estructuran las diferentes definiciones, algunas muy similares entre si, en tal medida que no se consideran relevantes las diferencias entre ellas.

Mención especial merecen las características curriculares más relevantes que presentan los programas de ingeniería en los países miembros de ASIBEI.

ARGENTINA.

Duración de la carrera: 5 años Carga horaria mínima: 3.750 horas

Grupo Horas Porcentaje

Ciencias Básicas 750 30%

Tecnologías Básicas 575 15%

Tecnologías Aplicadas 575 15%

Complementarias 175 5%

Total 2.075 55%

Cada Unidad Académica puede adecuar el contenido de las 1.675 horas restantes (45%) a sus propias características.

BRASIL. En el Brasil, la resolución CNE/CES11, del 11 de marzo de 2002, instituye las directrices curriculares nacionales de los cursos de graduación en Ingeniería.

Duración de la carrera: mínimo 4 años Carga horaria mínima: 3.000 a 3.600 horas

Grupo Horas Porcentaje

Contenidos Básicos 900 - 1.080 30%

Contenidos profesionales 450 - 540 15%

Tecnologías Aplicadas 1.650 - 1.980 55%

Total 3.000 - 3.600 100%

COLOMBIA.

Duración de la carrera: 5 años Mínimo número de créditos: 160 Crédito = 48 horas de trabajo académico (Presencial y no presencial)

Grupo Porcentaje

Mínimo

Ciencias Básicas 20%

Básicas de Ingeniería 20%

Aplicaciones de Ingeniería 20%

Económico - Administrativa 10%

Sociohumanística 10%

CHILE.

Requerimientos de la Comisión Nacional de Acreditación (CNAP) para el Ingeniero de Base Científica (Ingeniero Civil, con licencia en Ingeniería previa).

Duración de la carrera: 6 años (Comisión Nacional de Pregrado – CNP) Carga horaria mínima: 4.500 a 5.000 horas (Colegio de Ingenieros de Chile)

Grupo Horas Mínimas Porcentaje

Ciencias Básicas 1.300 25 a 35 %

Ciencias de la Ingeniería 900 25 a 30 %

Ingeniería Aplicada 35 a 40 %

Formación General 5 a 15 %

ESPAÑA.

Para el Ingeniero de Segundo Ciclo, o Ingeniero de Concepción o Ingeniero (Superior).

Duración de la carrera: 5 años

Grupo Porcentaje

Ciencias Básicas 17%

Ciencias de la Ingeniería 38%

Ingeniería de Diseño 30%

Formación Complementaria 15%

Total 100%

MEXICO.

Duración de la carrera: coexisten programas de 4 – 4,5 – y 5 años Carga horaria para las carreras de 10 cuatrimestres: 4.800 horas

Área Curricular Horas Mínimas Porcentaje

Ciencias Básicas 800 30%

Tecnologías Básicas 900 35%

Tecnologías Aplicadas 400 15%

Ciencias Sociales y Humanidades 300 12%

Otros 200 8%

Total 100%

PERÚ.

Duración de la carrera: 5 años Mínimo número de créditos: 220 Crédito = 17 horas presenciales Carga horaria: Mínimo de horas totales presenciales: 3.520

Grupo Porcentaje

Ciencias Básicas 17%

Ciencias de la Ingeniería 38%

Ingeniería Aplicada 30%

Humanidades y Gestión Empresarial 15%

PORTUGAL. No se han fijado hasta el presente directrices gubernamentales en lo que hace a aspectos de organización curricular, como unidades de crédito o cargar horarias mínimas. Tampoco se han fijado contenidos curriculares obligatorios. Existe en cambio una definición de contenidos curriculares mínimos (cargas horarias mínimas) establecidos por la FEANI: 20% de Ciencias Básicas, 55% de Ciencias de Ingeniería más Ciencias de las Especialidades y 5% de Ciencias Complementarias. URUGUAY. En la República Oriental de Uruguay, no existen reglamentaciones específicas sobre la duración mínima y carga horaria para las carreras de ingeniería, aunque todas ellas se desarrollan en cinco o seis años, tendiéndose a los cinco años. Tampoco las hay respecto a las áreas de formación o estructura de las carreras, aunque los bloques de formación de Ciencias Básicas, Tecnologías Básicas, Tecnologías Aplicadas y Complementarias son fácilmente reconocibles. La carga horaria es variable según la especialidad, pero puede estimarse entre 3.500 y 4.000 horas para las titulaciones finales de Ingeniero. VENEZUELA. Solamente existen referencias respecto de Ciencias Básicas para las que se fijan 1.295 horas con un entorno en más o menos de 160 horas. Dentro de esta área se incluyen 300 horas de asignaturas de formación integral.

La información aportada por los países de la región muestran que las actividades de formación práctica son un componente común importante en los procesos de formación en ingeniería, esto se desarrolla mediante actividades de diferentes tipos como prácticas de laboratorio, trabajo de campo, talleres, trabajos de fin de curso, resolución de problemas de ingeniería, prácticas en empresas, trabajos de grado, tareas de investigación y desarrollo, servicios sociales etc.

Hay temas que requieren discusión en foros que organicen instituciones como ASIBEI con el fin de tratar de establecer unos referentes mínimos respecto a perfil de ingreso requerido para estudiantes de ingeniería, sistemas de selección para ingreso a los programas de ingeniería, duración de las carreras y contenidos mínimos, sistemas de promoción, metodologías activas en los procesos de formación, el uso adecuado de los TIC’S como herramienta de formación, las titulaciones en ingeniería, etc.

2.3 International Federation of Engineering Education Societies - IFEES

En octubre de 2005 se creó la International Federation of Engineering Education Societies – IFEES, para a través de la colaboración de los asociados propender por mantener un efectivo proceso de formación en ingeniería de alta calidad alrededor del mundo y asegurar un suministro global de excelentes graduados en ingeniería. IFEES pretende fortalecer las organizaciones miembros dando soporte a facultades y estudiantes. Busca atraer la participación de empresas, ayudando a conectar los graduados de ingeniería con empresas internacionales que tengan necesidad de entrenar ingenieros para un ambiente global. IFEES pretende también fortalecer la capacidad de las facultades, estudiantes y profesionales para desempeñarse efectivamente en ambientes multiculturales. Entre los miembros de IFEES se pueden mencionar:

Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería – ACOFI African Engineering Education Association – AEEA African Network of Science and Technical Institutions – ANSTI American Society for Engineering Education – ASSE Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería – ANFEI

Associação Brasileira de Ensino de Engenharia – ABENGE Australasian Association for Engineering Education – AAEE Cartagena Network of Engineering Chinese Society for Engineering Education Council of Deans Engineering Faculty of Chile – CONDEFI

Council of Engineering Deans of Thailand Engineers Canada/Canadian Engineering Accreditation Board Engineering Council of South Africa

Engineers for a Sustainable World

Engineering for the Americas - EftA European Network for Accreditation of Engineering Education – ENAEE European Society for Engineering Education - SEFI Federal Council of Deans of Engineering of Argentina – CONFEDI German Accreditation Agency Specialised in Accrediting Degree Programs in

Engineering, Informatics, the Natural Sciences and Mathematics – ASIIN Ibero - American Association of Institutes of Engineering Education – ASIBEI Ibero American Science and Technology Education Consortium – ISTEC

Indian Society of Technical Education Indo-US Collaborative for Engineering Education – IUCEE The Institution of Engineering, Singapore Instituto Superior de Engenharia de Lisboa – Portugal – ISEL The International Association for Continuing Engineering Education – IACEE

International Society for Engineering Education – AGIP Japanese Society for Engineering Education – JSEE Journal of Engineering Education Kazakhstan Society of Engineering Education – KSEE Korean Society of Engineering Education - KSSE

Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions – LACCEI Nucleo de Decanos de Ingenioeria de Venezuela Russian Association for Continuing Engineering Education Russian Association for Engineering Education Turkish Engineering Deans Council Estas redes de instituciones que buscan la calidad de la formación de ingenieros en el mundo tuvo sus orígenes en dos hechos importantes, la Conferencia Mundial sobre Educación Superior realizada en París del 5 al 9 de octubre de 1.998, donde el objetivo de la UNESCO fue dejar sentados los principios fundamentales que debían regir la reforma en profundidad de los sistemas de educación superior en todo el mundo, y un año más tarde el Acuerdo de Bolonia donde los ministros europeos de educación determinaron las siguientes líneas de acción, en concordancia con la Declaración de París y con metas al 2.010:

1. Adopción de un sistema de titulaciones fácilmente reconocidos y comparables.

2. Adopción de un sistema basado esencialmente en dos ciclos principales (pregrado y posgrado).

3. Establecimiento de un sistema de créditos.

4. Promoción de la movilidad.

5. Promoción de la cooperación europea en aseguramiento de la calidad.

6. Promoción de las dimensiones europeas en educación superior. Desarrollo curricular, cooperación entre instituciones, integración de la formación e investigación, entre otros temas.

3. SITUACIÓN ACTUAL DE LA FORMACIÓN EN INGENIERÍA EN COLOMBIA.

Si bien la historia de la ingeniería se remonta al estudio de las antiguas civilizaciones como los Sumerios, Egipcios, Griegos, romanos y en nuestra región los Mayas, Aztecas, Incas, Agustinianos, Calimas, Taironas y Quimbayas, la profesión de ingeniero, como se conoce hoy, apenas vino a definirse a finales del siglo XVIII. En Colombia la formación de ingenieros data desde el siglo XIX y especialmente con la creación de la Universidad Nacional de los estados Unidos de Colombia por medio de la ley 22 de 1867 conformada por seis escuelas: ingeniería (en el Colegio Militar), Ciencias Naturales, Medicina, Jurisprudencia, Literatura y Filosofía, y Artes y Oficios.

Hacia 1873 la Facultad de Ingeniería contaba con 65 estudiantes de 184 que tenía la Universidad, y dentro de los programas se tenían las asignaturas de aritmética, álgebra, geometría, topografía, química industrial, física, astronomía, mecánica, hidráulica, botánica, geología, minerología, máquinas, ferrocarriles y electricidad.

El gobierno de Alfonso López Pumarejo (1935) con su “Revolución en Marcha” garantizó la libertad de culto y de enseñanza, esto sumado a un despegue industrial especialmente en Medellín y Bogotá, motivaron el surgimiento de nuevos programas de ingeniería en el país, y es así como en 1950 ya funcionaban mas de veinte facultades de ingeniería en el país, que surgieron especialmente en la década de los 40’s en las Universidades Nacional, Antioquia, Industrial de Santander, Cauca, Cartagena, Javeriana de Bogotá, Andes, Bolivariana de Medellín, con carreras en civil, química, mecánica y eléctrica, luego y especialmente hacia los años 60’s con el desarrollo de las telecomunicaciones y el significativo crecimiento en la generación de la energía eléctrica para apoyar el desarrollo industrial del país hay un nuevo surgimiento de programas de ingeniería, destacándose que el primero de marzo de 1961 inicia actividades académicas la Universidad Tecnológica de Pereira con el programa de ingeniería eléctrica y luego mecánica e industrial.

La Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería – ACOFI fundada en 1975, con el propósito de propender por el mejoramiento de la calidad de las actividades de investigación, docencia y extensión que ofrecen las Facultades y programas de ingeniería del país, dentro de sus publicaciones tiene una tirulada “Programas de Ingeniería en Colombia” en su cuarta versión del año 2007, tiene datos interesantes que merecen destacarse.

En total se ofrecen 916 programas de ingeniería registrados, los cuales son impartidos en 116 instituciones de educación superior, 83 maestrías en 22 instituciones y 16 Doctorados ofrecidos en 9 instituciones.

EVOLUCIÓN DE PROGRAMAS Y DENOMINACIONES

AÑO

1992 1994 1995 1997 1999 2003 2007

DESCRIPCIÓN

# PROGRAMAS 200 276 375 398 733 1.042 916

# DENOMINACIONES 37 50 63 68 90 113 94

EVOLUCIÓN DEL NÚMERO DE PROGRAMAS

(Los que representan el 66% de la oferta y 85% de la demanda)

AÑO 1972 1983 1985 1993 1997 2003 2007

PROGRAMA

SISTEMAS 4 11 16 44 85 227 191

INDUSTRIAL 0 24 23 30 52 164 135

ELECTRÓNICA 4 4 6 15 35 90 97

CIVIL 18 23 24 28 38 81 77

MECÁNICA 17 15 16 22 28 55 47

ELÉCTRICA 14 14 14 15 19 23 21

ALIMENTOS 1 2 3 8 11 17 20

QUÍMICA 11 10 10 10 11 12 12

AGRÍCOLA 4 5 6 7 7 8 7

ESTUDIANTES MATRICULADOS Y GRADUADOS

AÑO 2001 2002 2003 2004 2005 2006

DESCRIPCIÓN

MATICULADOS EN

INGENIERÍA 190.919 191.449 190.547 191.932 200.777 194528

GRADUADOS EN INGENIERÍA

16.011 17.605 20.769 20.059 20.376 12.809 *

MATRICULADOS

RESTO DE PROFESIONES

549.105 550.946 523.439 533.849 597.690 612.556

GRADUADOS RESTO DE

PROFESIONES

60.198 59.680 78.774 70.240 62.368 37.080 *

* DATOS PRIMER PERÍODO DE 2006

MATRICULADOS Y GRADUADOS POR PROGRAMA

AÑO

2001 2002 2003 2004 2005 2006

PROGRAMA MAT. GRAD. MAT. GRAD. MAT. GRAD. MAT. GRAD. MAT. GRAD. MAT. GRAD.

SISTEMAS 45.990 3.339 45.649 3.657 42.797 5.091 43.054 4.875 47.225 4.914 44.163

INDUSTRIAL 34.964 3.891 34.228 3.993 34.831 4.737 34.381 3.825 35.928 3.536 35.709

ELECTRÓNICA 24.035 1.509 23.601 1.654 23.500 2.137 24.809 1.989 26.863 2.141 24.780

CIVIL 23.850 2.246 23.474 2.846 23.241 3.069 21.961 3.035 21.358 2.674 20.865

MECÁNICA 13.181 979 13.857 984 13.927 1.027 14.118 1.036 14.545 1.156 14.480

ELÉCTRICA 5.326 485 5.754 546 5.604 443 6.043 549 6.362 585 6.520

ALIMENTOS 6.117 869 6.079 624 6.467 799 6.518 624 7.136 894 7.666

QUÍMICA 5.652 548 5.795 498 6.379 604 6.643 687 6.924 864 6.908

AGRÍCOLA 3.244 244 3.170 413 3.423 378 3.682 370 3.772 374 3.754

3.1 Ciclos Propedéuticos El desarrollo de la formación en ingeniería ha respondido a las necesidades derivadas del crecimiento económico e industrial del país, desafortunadamente desde finales del siglo pasado la educación superior a nivel internacional ha ido evolucionando a ser considerada como un producto y por lo tanto, debe responder a las condiciones del mercado, llegándose a la situación absurda de considerar al estudiante como cliente y no como persona en proceso de formación que debe responder a los objetivos de un Sistema Educativo; para bien del país la academia y en el caso particular la academia universitaria en ingeniería, ha sido fiel a la idea de universidad concibiéndola como una organización para el conocimiento en lo superior, y para lo superior, donde la actividad de los grupos de investigación es la que mantiene un conocimiento vivo, dinámico e innovador, que es lo que diferencia a la Universidad de las demás instituciones de educación superior. A comienzos de este siglo en Colombia y aprovechando situaciones de política de cobertura e incentivos a la formación técnica y tecnológica, un grupo de instituciones que ofrecen este tipo de formación promovieron en el Congreso, logrando su expedición, la ley 749 de 2002 por la cual se organiza el servicio profesional y tecnológica y se dictan otras disposiciones. Esta ley fue aprovechada para introducir los llamados ciclos propedéuticos, donde habilita a las instituciones técnicas y tecnológicas para ofrecer programas por ciclos hasta el nivel profesional, el efecto de esto se refleja en los datos estadísticos presentados anteriormente y de manera especial para el 2003 referente al gran crecimiento en número de programas de ingeniería y sus denominaciones. Los ciclos propedéuticos introdujeron demasiado ruido al sistema de educación superior, llegándose a tal desconcierto, que se ofrecen programas de formación en ingeniería en los cuales a los dos años se les da el título de técnicos profesionales, al año de tecnólogo y a los dos años siguientes el de ingeniero. ACOFI cuyo objetivo es velar por la calidad de la formación en ingeniería, organizó varios foros de discusión respecto a la ley 749 de 2002, y como conclusión de estas actividades, el Consejo Directivo hizo el 22 de febrero de 2007 una declaración pública respecto a los ciclos propedéuticos, donde para el objeto de este documento se deben resaltar los puntos 3, 4, 5 y 6. 3. Para ACOFI, ha sido tema recurrente en los últimos años, en sus reuniones nacionales y foros preparatorios, el análisis de las experiencias de las facultades de ingeniería, que asesoran o dirigen programas de nivel técnico y tecnológico en el País. Prácticamente, y sin excepción, las observaciones a un modelo de ciclos

propedéuticos, ha recibido serios reparos de la comunidad y de los expertos, siendo lo más discutido el planeamiento que este modelo fractura la formación de un ingeniero que universalmente inicia su proceso con un objetivo final específico y no con la perspectiva de superar etapas sucesivas para adquirir una competencia profesional; por lo que no considera desde una lógica formativa que la suma competencias del técnico mas las del tecnólogo, más un tiempo adicional, puedan producir al final un profesional de la ingeniería. 4. La academia de ingeniería no excluye la posibilidad de que un candidato procedente de la formación técnica o tecnológica pueda integrarse a un proceso de formación como ingeniero; en tal caso, es válido analizar si sus estudios previos y sus competencias personales entregan elementos validos para definir una homologación, que algunos han denominado “núcleos propedéuticos” lo cual corresponderá decir a las autoridades académicas de cada institución de educación superior dentro de su autonomía. 5. Para ACOFI es muy claro que la formación universitaria en ingeniería, no puede ser ajena a los procesos de formación técnica y tecnológica en un país como Colombia, donde las necesidades económicas y sociales así lo ameritan; es por ello, que la formación de profesionales altamente calificados, innovadores y con competencias fundamentales, científicas y tecnológicas debe ser un propósito, como también debe serlo la formación de técnicos y tecnólogos de alta calificación, útiles y posicionados dentro de la sociedad, sin olvidar que son dos líneas paralelas con espacios para integrarse conservando con claridad su individualidad e importancia como alternativas de formación en nuestra sociedad. 6. Finalmente, ACOFI declara ante la sociedad colombiana que está dispuesta a dar todo su apoyo al florecimiento de la formación de técnicos y tecnólogos dentro de su campo de acción como programas de alta prioridad nacional, pero bajo parámetros que no induzcan a la fractura de los planes de formación de ingenieros que produzcan titulaciones ambiguas, ni genera falsas expectativas a los jóvenes colombianos. Resultado de lo anterior y sumado a muchos otros pronunciamientos de sectores académicos del área de ingeniería, el Viceministerio de Educación Superior publicó un documento titulado: “Política Pública sobre Educación Superior por Ciclos y por Competencias”, donde pone orden conceptual sobre la formación por ciclos propedéuticos, del cual se pueden resaltar los siguientes elementos de juicio: 1. La formación por ciclos en Colombia se reconoce como por ciclos

propedéuticos por cuanto cada ciclo, contiene formación correspondiente a un programa del nivel respectivo, más el componente propedéutico, es decir la formación adicional necesaria o preparatoria para continuar con el siguiente ciclo. Este es un elemento esencial de la formación por ciclos propedéuticos en

Colombia por cuanto es claro que los dos primeros años de un programa tecnológico o de uno profesional universitario están lejos de corresponder a un programa técnico profesional. Lo mismo puede decirse en cuanto a los tres primeros años de un programa profesional universitario no corresponden a un programa tecnológico. Por lo tanto, cada ciclo, junto con los ciclos anteriores, deberá contener el o los programas titulados que correspondan, más los componentes propedéuticos de cada ciclo para continuar con el siguiente. Esto requiere necesariamente un diseño específico.

2. Un programa de formación por ciclos propedéuticos deberá por lo tanto ser orientado por el programa de mayor complejidad y duración. Un programa Tecnológico por ciclos propedéuticos, deberá entonces orientar los programas técnicos profesionales que albergue y un programa profesional universitario por ciclos propedéuticos deberá orientar los programas tecnológicos y técnicos profesionales que albergue.

3. La característica esencial de una formación por ciclos propedéuticos es, entonces, la de que cada ciclo debe cumplir con la doble función de formar un profesional del nivel correspondiente, es decir Técnico Profesional, Tecnólogo o Profesional Universitario, y habilitar para continuar con el ciclo siguiente. Cada ciclo tiene por lo tanto dos partes que deben estar claramente definidas: una que contenga los créditos que forman al profesional del nivel correspondiente, y otra, la propedéutica, que contempla los créditos requeridos para cursar con éxito el siguiente ciclo.

De lo anterior se deduce que el número de créditos académicos para formar un ingeniero por ciclos propedéuticos es mayor que los créditos académicos para formar un ingeniero con un programa normal. A mayor número de titulaciones incluidas en el proceso de formación, mayor es el número de créditos académicos requeridos. Lo fundamental de estos lineamientos, fue establecido de manera normativa en el capítulo V del Decreto 1295 del 20 de abril de 2010 del Ministerio de Educación Nacional. Presentada la aclaración de lo que es la formación para cada nivel en la educación superior y el concepto de formación por ciclos propedéuticos, se presentarán otros aspectos que intervienen la formación de ingenieros en Colombia y como se mencionó inicialmente, responden a tendencias mundiales de educación superior derivadas de la Conferencia Mundial sobre Educación realizada en París en 1998. Entre los aspectos a mencionar que guían la formación en ingeniería están:

1. Créditos académicos, como medida del trabajo académico personal de los estudiantes durante su proceso de formación.

2. Formación por competencias. 3. Sistema de Aseguramiento de la Calidad de la Educación Superior. 3.2 Créditos Académicos. Los créditos han sido utilizados en la educación superior para describir el trabajo académico que debe realizar un estudiante para cursar un programa de formación y obtener su título profesional, se debe aclarar que no todos los países y no todas las instituciones adoptan dicho sistema. Desde principios del siglo pasado las universidades norteamericanas implementaron el sistema de horas crédito, en el cual una hora crédito equivalía a 15 horas de clase presencial, estimando que por cada hora de clase debían emplearse por lo menos dos de estudio independiente por parte del estudiante. Este sistema recomienda que el estudiante no debe tener una carga semanal mayor al equivalente de una hora crédito. Cuando se consideran clases de 50 minutos, la definición empleada es que una hora crédito equivale a 750 minutos de actividad académica formal. En Colombia y específicamente para la formación en ingeniería varias instituciones adoptaron el sistema de horas crédito cuando empezaron a ofrecer programas de ingeniería, la Universidad Tecnológica de Pereira fue una de ellas. A partir de junio de 1999 con la Declaración de Bolonia y dentro del Espacio Europeo para la Educación Superior – EEES, uno de los objetivos al 2010 es implementar los créditos ECTS (European Credit Transfer System) en la comunidad Europea y de esta manera facilitar la movilidad y el reconocimiento académico y de títulos a nivel de región entre instituciones de educación superior. El ECTS se basa en la convención de que 60 créditos miden la carga de trabajo de un estudiante a tiempo completo durante un año. La carga de trabajo para un estudiante en un programa de estudios a tiempo completo en Europa equivale, en la mayoría de los casos, a 1.500 a 1.800 horas por año, y en tales casos un crédito representa de 25 a 30 horas de trabajo. Esta carga de trabajo incluye no solo las horas de aula, teóricas y prácticas, sino también las horas de estudio, las horas dedicadas a la realización de seminarios, de trabajo individual o en grupo, de prácticas o proyectos, a la resolución de ejercicios, a la consulta de bibliografía, etc.

Colombia adoptó de manera general para la educación superior un sistema de créditos muy parecido, desde el punto de vista de la métrica, al sistema norteamericano y denominado créditos académicos. Mediante el Decreto 1295 del 20 de abril de 2010 del Ministerio de Educación Nacional, por el cual se reglamenta el registro calificado de que trata la ley 1188 de 2008 y la oferta y desarrollo de programas académicos de educación superior. Este decreto en su capítulo IV trata sobre los créditos académicos y dada su importancia se transcribe a continuación.

CAPÍTULO IV CRÉDITOS ACADÉMICOS

Artículo 11.- Medida del trabajo académico.- Las instituciones de Educación Superior definirán la organización de actividades académicas de manera autónoma. Para efectos de facilitar la movilidad nacional e internacional de los estudiantes y egresados y la flexibilidad curricular entre otros aspectos, tales actividades deben expresarse también en créditos académicos. Los créditos académicos son la unidad de medida del trabajo académico para expresar todas las actividades que hacen parte del plan de estudios que deben cumplir los estudiantes. Un crédito académico equivale a cuarenta y ocho (48) horas de trabajo académico del estudiante, que comprende las horas con acompañamiento directo del docente y las horas de trabajo independiente que el estudiante debe dedicar a la realización de actividades de estudio, prácticas u otras que sean necesarias para alcanzar las metas de aprendizaje. Artículo 12.- Horas con acompañamiento e independientes de trabajo.- De acuerdo con la metodología del programa y conforme al nivel de formación, las instituciones de educación superior deben discriminar las horas de trabajo independiente y las de acompañamiento directo del docente. Para los efectos de este decreto, el número de créditos de una actividad académica será expresado siempre en números enteros, teniendo en cuenta que una (1) hora con acompañamiento directo de docente supone dos (2) horas adicionales de trabajo independiente en programas de pregrado y de especialización, y tres (3) en programas de maestría, lo cual no impide a las instituciones de educación superior proponer el empleo de una porción mayor o menor de horas con acompañamiento directo frente a las independientes. En los doctorados la poción de horas independientes podrá variar de acuerdo con la naturaleza propia de este nivel de formación.

Parágrafo.- La institución de educación superior debe sustentar la propuesta que haga y evidenciar las estrategias adoptadas para que los profesores y estudiantes se apropien del sistema de créditos. Artículo 13.- Número de créditos de la actividad académica.- El número de créditos de una actividad académica en el plan de estudios será aquel que resulte de dividir en cuarenta y ocho (48) el número total de horas que debe emplear el estudiante para cumplir satisfactoriamente las metas de aprendizaje. El número total de horas promedio de trabajo académico semanal del estudiante correspondiente a un crédito, será aquel que resulte de dividir las 48 horas totales de trabajo por el número de semanas que cada institución defina para el periodo lectivo respectivo. Considerados los aspectos anteriores, en el país se ha ido dando un consenso respecto al número de créditos académicos razonables para los diferentes niveles de formación en la educación superior oscilando entre los siguientes rangos:

Técnico: 65 - 75 Tecnológico: 95 - 105 Universitario: 155 - 175

Especialización: 25 - 35 Maestría: 50 - 60 Doctorado: 80 - 100 Es decir, un plan de estudios para la formación en ingeniería se estructura con un valor promedio de 18 créditos académicos (C.A) por semestre, se debe aclarar que en estos créditos no están contabilizados los créditos académicos que le representa al estudiante el alcanzar las competencias requeridas en el idioma inglés, lo cual es uno de los requisitos para optar a su título profesional. 3.3 Formación por Competencias. En los últimos años se ha venido introduciendo en el diseño curricular la cultura de la formación por competencias, donde se resalta la integralidad del acto educativo como crecimiento del estudiante en el saber, en el hacer, en el ser y en el convivir que le permitan en el futuro ser un profesional competente. Si bien el término competencia es polisémico, en el campo educativo significa capacidad, aptitud, idoneidad. Las competencias se ubican, pues, en el plano de los comportamientos que consisten en hacer, no en el plano del pensar ni del sentir afectivo. Una cosa es el conocer o el valorar algo y otra el hacer o producir algo. Por lo tanto, no es

apropiado hablar de competencias respecto al saber ni respecto al obrar moral. Pero el conocimiento y las actitudes son factores indispensables para el ser competente. El acto de hacer implica un conjunto de procedimientos que indica las acciones que se deben llevar a cabo para lograr el objetivo. Las competencias con capacidades para hacer algo, pero no de cualquier modo, sino mostrando excelencia en el hacer, es decir, con idoneidad. En educación hay un doble uso de la palabra competencia, en un sentido se entiende por competencia el saber los procedimientos para hacer algo y en otro sentido, se entiende por competencia el hacer mismo. Usando las categorías Aristotélicas de potencia y acto, podemos decir que existe una competencia en sentido potencial y una competencia en el acto, es decir, en acción demostrada. En sentido potencial la competencia es el saber las reglas para hacer algo sin llegar al hacer mismo. En el acto, la competencia es el hacer mismo, la ejecución y desarrollo de la acción que lleva a producir lo que se quiere, por ello la verdadera competencia se demuestra en el ejercicio profesional, sin embargo dados los elementos que se utilizan en los proyectos curriculares es válido que se pueda hablar de formación por competencias. CONDICIONES DEL LOGRO DE LAS COMPETENCIAS. El profesor peruano Carlos Barriga H, en su artículo “En torno al concepto de competencia”, desarrolla el tema expresando como, las competencias son comportamientos que resultan como culminación de un proceso. El que alguien logre ser competente para hacer algo de un modo idóneo supone que previamente logre otros tipos de comportamiento, que son condicionantes. La primera condición para hacer X, es saber qué es X. Este conocimiento es un saber conceptual o proposicional o teórico acerca de X. Cuando se dice saber conceptual lo que se quiere expresar es que se trata del conocimiento acerca del concepto X. Ahora no puede haber confusión entre conceptos y hechos, una cosa es un perro y otra cosa en el concepto perro, mientras que el perro ladra y mueve la cola, el concepto perro no ladra ni mueve la cola. El saber conceptual es una aprehensión cognitiva por parte del sujeto de un concepto.

Como los conceptos se articulan en proposiciones, puede llamarse también saber proposicional, y como a su vez, las proposiciones se organizan en cuerpos estructurados deductivamente en teorías, es legítimo llamarlos saberes teóricos. En cualquier caso se trata de conocimientos acerca de las cosas o saberes de que son las cosas. La segunda condición, es que la persona tenga una actitud favorable para hacer X. En el caso educativo el docente debe promover actitudes, valores, motivar, despertar el interés de sus estudiantes. Esto exige una metodología distinta a la metodología para desarrollar conceptos. En este aspecto hay que llevar al estudiante de la simple curiosidad al apasionamiento en el hacer. Las personas competentes en hacer algo, aquellos que llegan a la excelencia, son generalmente apasionados en lo que hacen. La tercera condición es que el sujeto conozca y domine las reglas para hacer X. Este saber consiste en un dominio de las reglas de acción para hacer algo de un modo idóneo. Cuando las reglas conducen inevitablemente al logro del objetivo, siempre y cuando se les aplique correctamente, entonces se llaman algorítmicas, por ejemplo, las reglas para sumar o restar. En cambio, cuando las reglas no conducen inevitablemente al objetivo y requieren de los conocimientos, pericias, habilidades y destrezas de la persona, se llaman heurísticas. Por ejemplo, son reglas heurísticas las reglas de la pedagogía, las reglas de la cirugía. De acuerdo al fundamento se distinguen, las técnicas empíricas o artesanales y las técnicas científicas o tecnológicas. Las técnicas empíricas se fundamentan en un conocimiento no científico de la realidad sobre la que operan. En cambio las tecnologías se fundamentan en el conocimiento científico. La cuarta condición es ejercitar al estudiante en la producción de X, siguiendo las reglas o procedimientos. Así se logra un tipo de saber no contenido en el saber teórico ni en el saber procedimental. Es un saber distinto que resulta de la experiencia ganada en la aplicación de las reglas de acción para producir algo. Este es un saber que denominan experencial. Es un saber que resulta de la experiencia que cada uno de modo individual y específico adquiere en el ejercicio de una actividad dada. La metodología para estos casos es hacer que la persona vivencie la actividad practicándola, de ahí la importancia de la llamada práctica profesional. En conclusión, las competencias son capacidades para hacer algo de modo idóneo que resultan de un proceso complejo de asimilación integrativa por parte del

estudiante de saberes conceptuales, saberes procedimentales y actitudes que se lleva a cabo en la fase de ejercitación dentro del proceso de enseñanza – aprendizaje. Lo anterior es coincidente con los planteamientos de David Clarence McClelland, quien hace interesantes aportes al tema de formación por competencias, él es uno de los primeros que plantea que no basta con poseer conocimientos y habilidades para desempeñarse idóneamente en una actividad, sino que los valores, las actitudes y las creencias, cumplen también un papel fundamental. Inicialmente, los estudios de McClelland estuvieron orientados a la optimización de los procesos de selección de personal, pero éstos se transfirieron al campo de la Educación, pues se empezó a pensar qué tipo de formación debería poseer una persona, para desarrollar con éxito sus actividades profesionales. McClelland define la competencia como el conjunto de atributos individuales, cuya identificación permite predecir un posible desempeño exitoso en cierta actividad dentro de un contexto específico. Es decir, un conjunto de atributos (conocimientos, habilidades, actitudes y valores) habilitan al estudiante para realizar actividades (diagnóstico, intervención, análisis, diseño, gestión, etc.) que permiten preveer un desempeño idóneo en su vida profesional. Por último, es importante presentar el pensamiento de Jacques Delors frente al tema de formación por competencias, donde en el análisis de las exigencias y retos de los objetivos y las necesidades de la Educación en el siglo XXI, culmina con un informe titulado “La Educación encierra un tesoro”, donde fundamentalmente plantea una estructura ideal para la educación basada en cuatro pilares o aprendizajes fundamentales:

Aprender a conocer: Implica aprender a aprender ejercitando la memoria, la atención y el pensamiento. Este proceso puede nutrirse de todo tipo de experiencias y no tiene un punto de conclusión.

Aprender a hacer: Hace referencia a la adquisición no sólo de una calificación profesional sino de una competencia que capacite al individuo para poner en práctica sus conocimientos y adaptar las enseñanzas para afrontar situaciones de incertidumbre de acuerdo con las condiciones cambiantes del entorno profesional.

Aprender a ser: Este aprendizaje está orientado hacia la maduración constante de la personalidad, el fortalecimiento del aprendizaje autónomo y crítico, la capacidad de elaborar un juicio propio, la libertad de pensamiento, juicio, sentimientos e imaginación, y sobre todo el conocimiento de sí mismo, que permite la construcción de relaciones sanas con los demás.

Aprender a vivir juntos: Involucra la capacidad para reconocer tanto la diversidad de la especie humana como la interdependencia entre todos los seres humanos, con el fin de desarrollar proyectos comunes y de combatir los prejuicios que llevan a enfrentamientos.

Como se ve, la formación por competencias aparece como una herramienta válida de concreción de los saberes que Delors denomina pilares de aprendizaje para el siglo XXI. El enfoque de formación por competencias exige ciertas características, que se presentan como innovadoras frente a los procesos tradicionales de formación: 4. El alumno es el agente de su propio desarrollo. 5. Metodología diversa, activa y participativa. 6. Currículo integrado y flexible. 7. Se deben potenciar las competencias profesionales que respondan a contextos

cambiantes. 8. Aprender a aprender. 9. Formación integral y permanente. 10. Enfoque centrado en el aprendizaje y gestión del conocimiento. CLASIFICACIÓN DE LAS COMPETENCIAS. Se puede decir que el acto educativo es multidimensional desde el punto de vista de la clasificación de las competencias, pero integral y único en el comportamiento del sujeto ante una situación problema. Es decir, el proceso de formación como conjunto de actividades de aprendizaje, es el que permite al estudiante ir forjando una serie de atributos que se manifiestan como competencias de diferente tipo. Al estudiar la clasificación de las competencias, se encuentran tantas como autores, para este caso se adoptará la clasificación presentada en la “Guía Metodológica para el Diseño y Rediseño de Programas Académicos de la Universidad Tecnológica de Pereira – Lineamientos Generales”. En esta se contemplan los siguientes tipos de competencias: Competencias básicas – capacidades conceptuales, metodológicas y prácticas que se ubican en la base de una profesión. Constituyen el fundamento a partir del cual se profundiza el conocimiento en disciplinas y aplicaciones específicas. El Consejo Federal de Decanos de Ingeniería de la Argentina – CONFEDI, considera que este tipo de competencias son las requeridas a los aspirantes a ingresar a una carrera de ingeniería.

Competencias genéricas – Capacidades relacionadas con el ser, el convivir, el conocer y el hacer, que deben ser desarrolladas por todos los estudiantes de la Universidad, como un valor agregado a las competencias iniciales que presenta el estudiante a su ingreso a la educación superior. Competencias disciplinares - Capacidades conceptuales, metodológicas y prácticas derivadas del conocimiento de disciplinas especializadas (profundas y complejas). Constituyen la esencia de cada carrera y combinadas con las competencias genéricas y básicas, conforman el fundamento teórico y metodológico para las aplicaciones prácticas (específicas y profesionales). Competencias específicas – Aplicaciones prácticas resultantes de la combinación de competencias básicas, genéricas y disciplinares. Se refieren a partes o etapas sucesivas de un proceso más complejo. Competencias profesionales – Capacidades finales que acredita el egresado en un programa de formación, y que constituyen su quehacer profesional. Son la generalización y síntesis de competencias específicas. En conjunto conforman el perfil de formación. Es importante presentar algunos referentes internacionales y de evaluaciones censales que deben ser tenidos en cuenta para definir el perfil de competencias para un egresado de un programa de ingeniería en la Universidad Tecnológica de Pereira. 3.3.1 Proyecto TUNING. El proyecto Tuning ha sido creado a comienzos del siglo en Europa y desarrollado también en América Latina con el fin de encontrar puntos comunes de referencia que contribuyan a facilitar la cooperación académica entre los distintos países. Las competencias se constituyen en uno de esos ejes comunes, dado que permiten la articulación entre niveles y sistemas educativos, y por consiguiente, facilitan la movilidad de estudiantes y docentes así como la cooperación y el reconocimiento de titulaciones. Las competencias son una de las cuatro líneas de trabajo de la metodología Tuning, junto con los enfoques de enseñanza, aprendizaje y evaluación de éstas; los créditos académicos, y la calidad de los programas. Según Tuning, las competencias genéricas son aquellas que permiten a los estudiantes adaptarse a los desafíos que le presenta la sociedad cada día, tener un pensamiento flexible, saber interpretar, enfrentar y resolver situaciones problemáticas y afrontar las incertidumbres.

Así mismo, les facilita ser protagonistas de su propio aprendizaje, dado que mediante estas desarrollan capacidades esenciales en la sociedad del conocimiento, como son: buscar, comparar, seleccionar y evaluar información, aprender continuamente, comprender lo aprendido y actualizarlo. Tuning América Latina, identificó 27 competencias genéricas, las cuales ha agrupado, de acuerdo con la afinidad en cuatro factores: Proceso de aprendizaje, habilidades interpersonales, contexto tecnológico internacional, y valores sociales. Proceso de Aprendizaje. 1. Capacidad de abstracción, análisis y síntesis. 2. Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente. 3. Conocimiento sobre el área de estudio y la profesión. 4. Capacidad para identificar, planear y resolver problemas. 5. Capacidad crítica y autocrítica. 6. Capacidad de investigación. 7. Habilidades para buscar, procesar y analizar información procedente de

diversas fuentes. 8. Capacidad de comunicación oral y escrita. 9. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.

Habilidades Interpersonales. 10. Capacidad para tomas decisiones. 11. Habilidades interpersonales. 12. Capacidad de motivar y conducir hacia metas comunes. 13. Capacidad de trabajo en equipo. 14. Capacidad para organizar y planificar el tiempo. 15. Capacidad para actuar en nuevas situaciones. 16. Capacidad creativa. 17. Habilidad para trabajar en forma autónoma. 18. Capacidad para formular y gestionar proyectos. 19. Compromiso con la calidad.

Contexto Tecnológico Internacional 20. Capacidad de comunicación en un segundo idioma. 21. Habilidad para trabajar en contextos internacionales. 22. Habilidad en el uso de las tecnologías de la información y la comunicación. Valores Sociales 23. Compromiso con su medio socio – cultural. 24. Valoración y respeto por la diversidad y la multiculturalidad. 25. Responsabilidad social y compromiso ciudadano. 26. Compromiso con la preservación del medio ambiente.

27. Compromiso ético. EVALUACIONES CENSALES. El Estado Colombiano a delegado en el ICFES la función de la evaluación de la educación, con el fin de ofrecer información pertinente y oportuna a las instituciones y a los ciudadanos, que contribuyan al mejoramiento de la calidad de los procesos educativos. La Ley 1324 de 2009, cambia la naturaleza jurídica y las funciones del ICFES y regula los exámenes de estado. Aparece la obligatoriedad de los exámenes de estado de la educación media (Prueba ICFES) y de la educación superior (ECAES). Obliga la evaluación de la totalidad del espectro de formaciones. Lo anterior, aumentó considerablemente el universo de personas que deben ser evaluadas y por lo tanto, los objetivos de la evaluación, que permita dar información pertinente y comparación sobre un núcleo estable de competencias. Es por ello, que a partir del 2011 las pruebas ECAES se hacen las mismas para todas las profesiones, con base en un núcleo de competencias genéricas y posteriormente en el tiempo irá incorporando un segundo módulo que evaluará competencias disciplinares para ciertos grupos de profesiones, entre los cuales están las ingenierías. De acá se desprende, que ese grupo de competencias genéricas y disciplinares deben ser un referente obligado para el diseño y rediseño de los programas de ingeniería en el país. 3.3.2 COMPETENCIAS GENÉRICAS- Para este tipo de competencias se han establecido unos estándares de competencias genéricas y cuáles son los desempeños esperados como manifestaciones del logro de estas. ESTANDARES DE COMPETENCIAS GENÉRICAS. Modalidades de pensamiento de orden superior.

Razonamiento crítico. Pensamiento creativo. Pensamiento orientado a la solución de problemas.

Elementos de conocimiento base.

Conocimientos del entorno.

Desarrollo de la autonomía del conocimiento/herramientas metacognitivas.

Saber aprender. Recontextualizar lo aprendido.

Herramientas (saber hacer) que permiten el despliegue en situaciones reales de las competencias.

Alfabetización cuantitativa. Trabajo en equipo Comunicación y comunicación en inglés. Manejo de la información. Uso de las tecnologías de la información y la comunicación.

DESEMPEÑOS: Pensamiento Crítico.

Evaluar la fortaleza de las premisas de un argumento y su ilación con las conclusiones.

Identificar estrategias retóricas y elementos implícitos en un argumento (como por ejemplo premisas, interlocutores, intenciones).

Analizar un argumento y justificar su acuerdo o desacuerdo frente a este.

Construir argumentos sólidos, con premisas explícitos y conclusiones que se desprendan lógicamente de las premisas.

Pensamiento Creativo.

Proponer situaciones o problemas nuevos o diferentes a los planteados.

Plantear y proponer planes de acción encaminados a obtener un resultado determinado.

Analizar situaciones desde una perspectiva diferente de la planteada o de la comúnmente aceptada.

Solución de problemas.

Estructurar un problema en una situación dada.

Analizar, modelar y elaborar diferentes representaciones de una situación problema.

Identificar información relevante de un problema analizado.

Identificar alternativas de solución y sustentar una selección con criterio profesional.

Evaluar la solución dada a un problema, las estrategias utilizadas y el impacto de su implementación en el contexto o situación planteada.

Conocimiento del entorno.

Reconocer dilemas y situaciones asociadas a problemas contemporáneos (ambientales, sociales, culturales, económicos) y proponer perspectivas de análisis frente a estos.

Tomar decisiones de manera autónoma basado en el conocimiento que tiene de los problemas contemporáneos.

Identificar los dilemas éticos en diferentes situaciones o contextos.

Reconocer la dimensión estética y funcional en las diversas manifestaciones

de las culturas humanas. Saber aprender.

Aplica conscientemente diverso tipo de estrategias cognitivas en los procesos de aprendizaje.

Controlar los procesos de aprendizaje valiéndose de diverso tipo de estrategias metacognitivas: planeación, autoregulación, evaluación, comprobación, crítica, monitoreo.

Recontextualizar lo aprendido.

Adoptar competencias desarrolladas en determinados contextos o situaciones a contextos o situaciones diferentes.

Transferir la información o el conocimiento que posee sobre un tema en particular a una situación novedosa.

Alfabetización cuantitativa.

Interpretar información presentada en fórmulas, gráficos, tablas y esquemas e inferir utilizando métodos cuantitativos y estadísticos.

Representar la información cuantitativa de diversas formas.

Utilizar métodos matemáticos para solucionar problemas.

Hacer estimaciones para establecer la racionalidad de planeamientos cuantitativos.

Reconocer los límites de los métodos matemáticos en la solución o modelación de problemas.

Trabajo en equipo.

Identificar los diferentes roles en un equipo de trabajo a partir de la dinámica presente en una situación.

Analizar y proponer estrategias de trabajo en equipo para enfrentar una situación o resolver conflictos en el grupo.

Organizar el trabajo en equipo para producir resultados.

Comunicación.

Expresarse oralmente con coherencia, claridad y precisión.

Elaborar material escrito de diversos tipos (informe, ensayo, acta) con coherencia, claridad y precisión, reconociendo la intención comunicativa y el público al que va dirigido.

Usar apropiadamente los formatos y códigos propios de la comunicación en diferentes contextos.

Comunicación en inglés.

Comprender los puntos principales de textos, en inglés estándar, en situaciones conocidas de trabajo, de estudio y de ocio.

Desenvolverse en la mayor parte de las situaciones cotidianas que pueden surgir al interactuar con personas que manejan el inglés.

Producir textos sencillos y coherentes sobre temas familiares o en los que se tiene un interés personal.

Describir experiencias, acontecimientos, deseos y aspiraciones. Así como justificar brevemente opiniones o explicar planes.

Manejo de información.

Analizar y evaluar críticamente la información y sus fuentes.

Seleccionar la información requerida y usarla de manera eficiente para cumplir una tarea específica.

Identificar la información faltante o información no confiable al analizar una situación o problema.

Identificar el impacto económico, legal y social que implica el uso de la información y manejarla de manera ética y responsable.

Uso de tecnologías de información y comunicación.

Buscar, analizar, procesar e incorporar información especializada obtenida por medio de la internet para la ejecución de tareas específicas.

Utilizar el computador para producir material en diferentes formatos (texto, gráficos, videos, hipertextos).

Usar bases de datos, gráficas y elaborar listas de verificación para recopilar o validar información.

Hacer uso ético y responsable de las tecnologías de la información y la comunicación.

Utilizar la internet para la comunicación, colaboración y participación en redes.

3.3.3 COMPETENCIAS DISCIPLINARES. Dentro del Convenio 440 de 2009 entre ACOFI y el ICFES se ha producido un documento titulado “Marco teórico y conceptual, objeto de estudio y constructo de la prueba ECAES genérica para ingeniería”, cuyos lineamientos se pretende tengan vigencia en el período 2011 – 2023, por lo tanto, dicho documento se convierte en un referente importante para definir las competencias disciplinares a ser consideradas en los programas de formación de ingenieros en Colombia, por lo cual se toman algunos apartes del documento citado.

EL ENFOQUE DE FORMACIÓN POR COMPETENCIAS Y LA EVALUACIÓN DE DESEMPEÑOS. La competencia se evidencia a través del desempeño, es decir, la competencia evalúa los niveles de rendimiento que logra un estudiante frente a unas metas planteadas, allí una persona hace visible su destreza para resolver problemas o tareas en contextos específicos, al respecto, algunos autores mencionan que el desempeño es la medida de las capacidades con las cuales el estudiante demuestra el saber, el hacer, el ser y capacidad de convivir. El objetivo principal de la evaluación por desempeños está centrado en evidenciar el estado en que se encuentra un estudiante, de acuerdo a unas metas establecidas; por ello la información que arrojan las pruebas de evaluación deben ser utilizadas por las instituciones y sus docentes para supervisar los procesos de formación que se llevan a cabo, analizando los niveles de rendimiento de sus estudiantes. La perspectiva de evaluar se enriquece con la propuesta de la enseñanza para la comprensión: los desempeños de comprensión, los cuales proponen una forma de evaluar que exige ir más allá de la mera información, supone que los estudiantes creen, reconfiguren, transfieran, expandan, extrapolen y apliquen lo que ya saben a otros contextos. Comprender, en estos términos, implica poder realizar una variedad de tareas y actividades de actuación de situaciones nuevas, explicar, generalizar, presentar analogías, representar, reconstruir, reflexionar. Cuando un estudiante alcanza desempeños que evidencian comprensión, puede inferirse que se ha apropiado del conocimiento y lo utiliza para entender su mundo, su campo y orientar su acción de manera creativa y responsable. COMPETENCIAS E INDICADORES DE DESEMPEÑO. Las competencias disciplinares, para su inferencia según los desempeños, se pueden describir por dimensiones, componentes y niveles. Donde los niveles se pueden plantear con base en dos taxonomías: La del dominio cognitivo de Bloom y la de tipo de conocimiento de Shavelson. En ingeniería se ha optado con frecuencia por la taxonomía de Bloom para evaluar los niveles de desempeño. Sin embargo, sólo parte de su propuesta taxonómica se ha tenido en cuenta. Bloom propone tres grandes dimensiones en su taxonomía en relación con las habilidades profesionales:

Dominio afectivo. Dominio psicomotor.

Dominio cognitivo. En el dominio afectivo se incluyen actitudes, emociones y sentimientos. Define cinco niveles: recibir, responder, valorar, organizar y caracterizar. En el dominio psicomotor se incluyen las habilidades físicas relacionadas con el control de movimientos en múltiples tareas. En el dominio cognitivo involucra el conocimiento, la comprensión y el pensamiento crítico en torno a un tema particular. Define seis niveles:

- Conocer – Ser capaz de recordar información, terminología, hechos específicos, clasificaciones, categorías, principios, leyes, teorías, etc.

- Comprender – Ser capaz de organizar, comparar, describir, interpretar, proponer, extrapolar. En general, se refiere a encontrar sentido y significado a la información.

- Aplicar – Ser capaz de resolver problemas aplicando conocimiento, información, técnica, reglas, etc.

- Analizar – Ser capaz de descomponer información en partes y encontrar la relación entre las mismas, identificar motivos, causas y evidencias que permitan sustentar generalizaciones.

- Sintetizar – Ser capaz de compilar información en nuevos patrones o proponer soluciones alternativas.

- Evaluar – Ser capaz de emitir juicios justificándolos, validar información e ideas.

En ingeniería, en particular, la categoría de síntesis se ha interpretado como diseño. De esta forma, las tres categorías superiores de análisis, diseño y evaluación encuentran, en el marco de la ingeniería, una definición bastante clara. Para muchos autores en el diseño se reúnen de alguna forma todas las categorías propuestas por Bloom. La otra taxonomía es más reciente, propuesta por Shavelson, donde desde la actividad cognitiva realizada estructura cuatro niveles:

Conocimiento declarativo - Hace referencia a la información que se enuncia, como las definiciones, las leyes, o incluso las explicaciones aprendidas de memoria. Se trata de información que responde a la pregunta ¿Qué?

Desde la perspectiva de Bloom, corresponde entonces a la primera y segunda categoría (conocer, comprender). Vale la pena resaltar que los conceptos y las relaciones entre los mismos forman parte de esta categoría, si corresponden a información aprendida de memoria por el sujeto.

Conocimiento procedimental – Se refiere a saber cómo hacer algo. La descripción de un procedimiento es conocimiento declarativo, pero saberlo ejecutar efectivamente corresponde al conocimiento procedimental. En relación con la taxonomía de Bloom, corresponde directamente a la tercera categoría (aplicar) y en buena medida a las demás categorías, que incluyen el desarrollo de procesos y procedimientos. Responde a la pregunta ¿Cómo?.

Conocimiento esquemático – Implica el porqué de algo. El estudiante que domina este conocimiento puede explicar, argumentar y justificar sus argumentos. Es capaz de producir explicaciones basadas en la evidencia y sacar conclusiones a partir de un conjunto de información.

El dominio de esta dimensión implica una visión holística de los conceptos y de sus conexiones, así como una comprensión de las relaciones causa – efecto que permiten predecir, estimar, explicar e interpretar. Esta categoría se relaciona de forma bastante directa con la categoría de síntesis de Bloom, pero también incluye aunque en menor medida, la de análisis y la de evaluación. Responde a la pregunta ¿Porqué?.

Conocimiento estratégico – Involucra las tres categorías anteriores, implica ser capaz de plantear una estrategia para abordar una situación novedosa. Desde la perspectiva de la enseñanza para la comprensión, es la demostración de la comprensión en el marco de desempeños flexibles. Desde la perspectiva de Bloom involucra las categorías de aplicación, análisis, síntesis y evaluación.

El anterior análisis invita a considerar la taxonomía de Shavelson como referente, para adoptar sus cuatro categorías como niveles de desempeño para las competencias disciplinares. DIMENSIONES.

El equipo técnico que se conformó para elaborar el documento según los requerimientos del Convenio 440 de 2009 entre ACOFI y el ICFES, considera las dimensiones como los campos conceptuales del conocimiento que conforman el objeto del estudio de la ingeniería. Como conjunto, las dimensiones brindan las herramientas necesarias para el aprendizaje del campo disciplinar, y por ello se le pueden denominar competencias disciplinares, considerando las siguientes:

Habilidad matemática y científica en ingeniería.

Diseño en ingeniería.

Investigación y manejo de información.

Formulación de proyectos.

Naturaleza de la ingeniería.

Cada dimensión se divide en componentes, desempeños y referencias temáticas, con el fin de especificar la manera en que se orientan los procesos de formación.

COMPONENTES.

Con el fin de definir los objetivos de aprendizaje en cada dimensión, se proponen un conjunto de componentes que corresponden a diferentes miradas en el desempeño del estudiante. Estos pueden constituirse en evidencias que permitan inferir niveles de competencias logrados por el futuro profesional en ingeniería. Para cada componente y dependiendo del grado de complejidad de su desempeño, puede catalogarse en los diferentes niveles, anteriormente mencionados, con base en el tipo de conocimiento: conocimiento declarativo, conocimiento procedimental, conocimiento esquemático, conocimiento estratégico. LAS DIMENSIONES Y SUS COMPONENTES. A continuación se presentan las dimensiones y los componentes, considerados como espacios de desempeño que permiten inferir niveles de competencias en cada dimensión.

Habilidades matemáticas y científicas – Se refiere a la competencia para comprender la naturaleza del conocimiento de las matemáticas y de las ciencias naturales, así como para utilizar apropiadamente habilidades para modelar procesos o fenómenos naturales o artificiales. Componentes: ▪ Comprensión de la ciencia y sus métodos. ▪ Formulación de modelos.

Diseño en Ingeniería – Se refiere a la competencia para planificar, concebir, optimizar y desarrollar sistemas, productos o servicios. Para ello se integran conocimientos y principios de las ciencias básicas y de las distintas disciplinas de ingeniería, con el fin de satisfacer necesidades y cumplir con requerimientos y restricciones técnicas, financieras, de mercado, ambientales, sociales, éticas y económicas.

Componentes: ▪ Identificación de problemas que se pueden resolver por

diseño, incluyendo sus requerimientos y restricciones. ▪ Desarrollo de diseños en ingeniería.

Investigación y manejo de información – Se refiere a la competencia para diseñar y desarrollar estrategias para recolectar, organizar y sistematizar información, utilizando herramientas informáticas que permitan solucionar situaciones disciplinares en un marco de responsabilidad social, ética y profesional. Componentes: ▪ Definición de protocolos para la búsqueda de información de

manera organizada y sistemática, atendiendo a los principios básicos de las metodologías investigativas.

▪ Utilización, desarrollo e integración de herramientas

informáticas para el manejo de la información.

Formulación de proyectos - Se refiere a la competencia para contextualizar y formular proyectos de ingeniería mediante la identificación, caracterización, organización y cuantificación óptima de recursos, procesos y actividades en el tiempo, así como para identificar y estimar los impactos principales de las alternativas propuestas para la solución de situaciones problemáticas. Componentes: ▪ Identificación y caracterización del contexto de los proyectos. ▪ Formulación de proyectos de ingeniería.

Naturaleza de la ingeniería – Se refiere a la comprensión de la ingeniería como disciplina, de su papel en la sociedad, y del impacto de sus actuaciones en el entorno. Ello implica comprender la forma en que se construye el conocimiento en ingeniería y sus límites, así como sus interacciones con otras disciplinas y las matemáticas. Implica igualmente comprender el rol del ingeniero en la sociedad, sus compromisos éticos, y los códigos de conducta aceptable y no aceptable en el ejercicio de su profesión. Componentes: ▪ Historia de la ingeniería y su rol en la sociedad.

▪ Dilemas éticos y responsabilidad profesional en el ejercicio de la ingeniería.

PRUEBAS EXIM – ACOFI.

Otro referente a tener en cuenta respecto a las competencias disciplinares para la formación en ingeniería, es el documento “Descripción de resultados de los dominios conceptuales y las competencias de las pruebas EXIM”. El examen de Ciencias Básicas o Examen Intermedio – EXIM, es una prueba que ha estructurado ACOFI, con el fin de contribuir al mejoramiento de los procesos de formación en ingeniería. Esta evaluación se aplica a los estudiantes que ya hayan terminado sus estudios en ciencias básicas, como una retroalimentación a las instituciones dentro de sus procesos de mejoramiento continuo. El documento define los dominios conceptuales, sus componentes y las competencias evaluadas según el nivel de desempeño de los estudiantes a los que se les aplica la prueba. Para los resultados consideran tres niveles (bajo, medio, alto) para las áreas de matemáticas, física, química y biología. DOMINIOS CONCEPTUALES. Para cada una de las áreas define unos componentes conceptuales que son tenidos en cuenta para la elaboración de las pruebas, a saber: Matemáticas – Variación y cambio, medición, convergencia, estructuras, aleatoriedad. Física – campos, ondas, sistemas de partículas, medición y modelos experimentales. Química – Medición, cuantificación de transformaciones, generación y modificación de las transformaciones, control de las transformaciones. Biología – Caracterización de los seres vivos, mecanismos reproductivos y herencia, ecología y medio ambiente. COMPETENCIAS. Las competencias definidas para la evaluación en el EXIM, pueden considerarse como de la parte superior en las taxonomías anteriormente analizadas. Esas competencias son:

Abstracción, análisis y síntesis – La abstracción es entendida como el proceso mediante el cual se determinan características comunes a diferentes objetos o a sus relaciones. Está referida a la posibilidad de trabajar con las ideas independientemente de los objetos que están representados por ellas.

La capacidad de análisis está relacionada con todo aquello que permita extraer conclusiones y predicciones a partir de la información que se conoce.

La síntesis es la construcción de un todo a partir de los distintos elementos. Implica evidenciar la capacidad de pensar la realidad en compartimientos separados.

Esta competencia en Matemáticas, está referida a la capacidad para identificar variables, constantes, parámetros, las relaciones entre ellos y su representación matemática.

En Física, hace referencia a la asociación entre conceptos, la comprensión de sus implicaciones teóricas, la predicción de las consecuencias numéricas, el esclarecimiento de diferencias entre casos y la composición de marcos conceptuales a partir de principios.

En Química, se evidencia al generar un modelo interpretativo de un fenómeno, lo cual le permite la fragmentación de este en sus variables y la planificación de cómo estudiarlo.

En Biología, se refiere al establecimiento de relaciones entre variables biológicas y la realización de inferencias sobre su comportamiento.

Identificar, planear y resolver problemas – Esta competencia implica hacer transferencia del conocimiento o la habilidad adquirida a diversas situaciones. En matemáticas, se refiere al establecimiento de un modelo matemático pertinente, realizar las representaciones para aplicarlo, así como los cálculos necesarios para resolverlo. En física, se refiere a la capacidad de evaluar aspectos relevantes de un sistema físico real, encontrar las variables principales asociadas con un estado final complejo deseado; implica también traducir el lenguaje no formal en ecuaciones matemáticas asociadas a principios físicos, deducir implicaciones necesarias no visibles a partir de enunciados incompletos y proponer procedimientos de solución no convencionales. En química, se evidencia en la capacidad para reconocer los elementos constitutivos de un problema, construir posibles vías de solución a la luz de sus variables y desarrollar procesos planificados y sistematizados de resolución.

En biología, capacidad de relacionar variables independientes, dependientes e intervinientes y planificar alternativas de solución con criterios bioéticos y de efecto ambiental positivo o de mínimo riesgo.

Aplicar los conocimientos en la práctica – Esta competencia implica hacer transferencia del conocimiento o la habilidad adquirida a diversas situaciones. En matemáticas, se refiere a la capacidad para aplicar los modelos y algoritmos estudiados a casos particulares o problemas típicos, tales como determinar ecuaciones de rectas tangentes a gráficas de funciones dadas explícitamente, calcular áreas de regiones discretas matemáticamente, graficar funciones específicas, resolver ecuaciones diferenciales ordinarias. En física, es la capacidad de comprender esquemas de funcionamiento complejos que requieran diversos conceptos simultáneamente, organizar situaciones complejas como estructuras basadas en principios simples, resolver matemáticamente planteamientos de casos particulares, asociar un esquema o sistema físico con leyes naturales o propiedades matemáticas y entender el vínculo entre los procedimientos de resolución de problemas y las leyes que lo sustentan. En química, se refiere a la capacidad de emplear adecuadamente modelos interpretativos de fenómenos de la naturaleza y hacer uso de ellos correctamente al enfrentar un problema. Implica hacer uso de los conocimientos conceptuales o procedimientos para generar una forma en particular de abordar un problema. En biología, se relaciona con el empleo adecuado de modelos interpretativos de fenómenos de la naturaleza para enfrentar un problema que implica un número mínimo de variables.