APRENDIZAJE COOPERATIVO BASADO EN PROYECTOS APLICADO A EXPERIMENTACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA

M. Pilar González MarcosDpto. Ingeniería Química, Facultad de Ciencia y Tecnología, UPV/EHU,Apdo. 644, E-48080-Bilbao, Bizkaia, e-mail: mp.gonzalezmarcos@ehu.es

Planteamiento del ProblemaDurante los últimos años, y con el fin de mejorar la formación de los Ingenieros Químicos

en competencias básicas, los profesores implicados en Experimentación en Ingeniería Química, asignatura obligatoria cursada por los estudiantes de tercer curso universitario, hemos ido modificado el método de impartición y evaluación de la asignatura. Estos cambios metodológicos han producido una mejora importante en el aprendizaje y la percepción de la asignatura por parte de los estudiantes. Sin embargo, aún se observan deficiencias en cuanto al trabajo colaborativo, que no ha mejorado tanto como cabría esperar. Durante el curso, los estudiantes deben enfrentarse en grupo, de forma escalonada, a varios proyectos, cada uno basado en una práctica de laboratorio. Para cada uno, se les pide que hagan una planificación del trabajo en función de los objetivos marcados, realicen a continuación en el laboratorio la experimentación planificada, y elaboren el informe final.

El aprendizaje debería reflejarse en una mejora de los informes presentados a medida que avanza el curso. Sin embargo, se observa que esta mejora es, en general, escasa. Las razones para ello son varias, aunque la principal parece situarse en el seguimiento al trabajo del estudiante y del grupo, ya que los estudiantes están poco acostumbrados a desarrollar trabajos en grupo, y parecen convencidos de que trabajando en grupo pierden el tiempo. En este seguimiento, fundamental en la metodología PBL, es en lo que se ha incidido especialmente.

Competencias y Establecimiento de GruposSe plantea desarrollar las siguientes competencias específicas y transversales:

E.I. Identificación y formulación de problemas relacionados con cada una de las prácticas a realizar para así validar conceptos y principios de ciencias básicas e ingeniería.

E.II. Establecimiento de objetivos, planificación de experimentos y tratamiento adecuado de la información recopilada para adquirir destreza en el desarrollo de metodologías de trabajo adecuadas a cada tipo de tarea.

E.III. Elección y manejo adecuado de equipos, material y técnicas de laboratorio, para así desenvolverse en el laboratorio de forma segura, higiénica y respetuosa con el medio ambiente.

E.IV. Predicción de resultados para desarrollar criterios de análisis, interpretación y evaluación de los valores obtenidos.

E.V. Realización de informes técnicos para poder comunicar de forma efectiva los resultados de un estudio o proyecto.

T.I. Capacidad y disposición para el trabajo en equipo, asumiendo responsabilidades y colaborando adecuadamente.

T.II. Responsabilidad ética y profesional.T.III. Empleo de software adecuado a cada necesidad.T.IV. Autoaprendizaje y reconocimiento de la necesidad de aprendizaje continuo durante toda la

vida.Para ello, se distribuye a los estudiantes en grupos de tres, tomando como criterio la

disponibilidad de horarios y espacios comunes.

Planificación del SeguimientoSe asigna a cada proyecto una carga de trabajo presencial de 10 h/estudiante y no presencial

de 15 h/estudiante (45 h/grupo). Cada proyecto se desarrolla en unas cinco semanas, con la siguiente planificación de actividades y entregables:Primera semana:1. Recepción y lectura de la documentación asociada al proyecto, y reflexión sobre qué saben y

necesitarían saber (presencial).2. Familiarizarse con el manejo del equipo experimental, describir en qué consistiría un

experimento (DE) y hacer un diagrama de flujo (DFP) simplificado (presencial).Entregables: DE y DFP.

3. Decidir qué necesitarían buscar en bibliografía, y distribuirlo entre los miembros de cada grupo (presencial).Entregables: Distribución de trabajo; co-evaluación de DE y DFP.

4. Búsqueda bibliografía individual (no presencial).Segunda semana:5. Reunión de expertos en el mismo aspecto bibliográfico (presencial).

Entregables: Consenso sobre nomenclatura y ecuaciones.6. Organización de la información dentro del grupo (presencial).7. Organización de la información en grupo y desarrollo del fundamento teórico (no

presencial).8. Breve presentación al conjunto de la clase de un miembro al azar y discusión (presencial).9. Elaboración del informe de planificación (IP) del proyecto (no presencial).

Entregables: Primera versión del IP.Tercera y cuarta semanas:10. Evaluación por pares de la primera versión del IP (presencial).

Entregables: Co-evaluación de IP.11. Mejora del IP con retroalimentación (no presencial).

Entregables: IP definitivo.12. Realización de los experimentos planificados, en el laboratorio (presencial).

Entregables: Experimentos realizados, justificando cambios con respecto a la planificación.13. Tratamiento de datos, extracción de resultados y conclusiones (no presencial).Quinta semana:14. Breve presentación de resultados al resto de la clase de un miembro al azar y discusión

(presencial).15. Elaboración del informe final del proyecto (IF) (no presencial).

Entregables: IF.16. Cuestionarios (presencial).

Entregables: Test de evaluación; cuestionario de percepción.

Principios del Aprendizaje CooperativoEn la planificación del apartado anterior, se ha hecho especial énfasis en asegurar el

aprendizaje cooperativo del estudiante. Los cinco ingredientes del aprendizaje cooperativo se incorporan en:1. Interdependencia positiva. Carga de trabajo elevada, para que no la pueda realizar uno solo

de los componentes del grupo. Además, el puzzle con la reunión de “expertos” asegura que cada componente realiza su trabajo.

2. Exigibilidad individual. Presentaciones orales de resultados de componentes elegidos al azar en el momento de la presentación, lo que exige que cada componente pueda responder de

todos los aspectos del proyecto. Además, evaluación individual mediante test.3. Interacción cara a cara. Parte de las actividades de discusión, análisis y elaboración de

información de los grupos está prevista durante las horas presenciales, así como el manejo de equipo de laboratorio y la experimentación. Además, la elección de componentes de los grupos se plantea de acuerdo con este criterio, para facilitar la disponibilidad de tiempo común no presencial.

4. Habilidades interpersonales y de trabajo en grupo. Mediante una breve introducción inicial sobre mecanismos de trabajo en grupo, y observando el funcionamiento de los grupos durante las actividades presenciales.

5. Reflexión del grupo sobre el trabajo realizado. Mediante las evaluaciones por pares. Con un cuestionario de percepción sobre el funcionamiento del grupo al final de cada proyecto.

EvaluaciónLos criterios deben estar definidos claramente, mediante rúbricas, y ser coherentes con las

competencias a desarrollar. En este caso, se evalúan tres bloques:1. IP: 40 % (identificación; estructuración; objetivos; DE, variables, unidades e intervalos de

medida y tiempos; DFP; fundamento teórico; plan de trabajo coherente).2. IF: 40 % (identificación; estructuración; lenguaje; comunicación eficaz, uso de bibliografía;

datos de partida; procesado y presentación de datos; discusión de resultados; solución al problema; conclusiones).

3. Resto: 20 % (cuestionarios, presentación oral, co-evaluaciones, participación).