AUTORES: Lic. Mildred Figueredo Siverio * MSc. Antonio Rey Roque **

Transcripción

1 TÍTULO: Una experiencia en el trabajo interdisciplinario entre las asignaturas Dibujo Mecánico I y Matemática II del primer año de carrera Ingeniería Mecánica. AUTORES: Lic. Mildred Figueredo Siverio * MSc. Antonio Rey Roque ** INSTITUCIÓN: * Departamento de Mecánica, Facultad Ingeniería Mecánica, Universidad de Cienfuegos ** Departamento de Matemáticas, Facultad Ingeniería Informática, Universidad de Cienfuegos. RESUMEN: Este trabajo surge a partir de una experiencia que se lleva a cabo desde el curso en la asignatura Dibujo Mecánico I la cual tiene como objetivo el desarrollo de las capacidades de razonamiento, visión espacial y creatividad de los estudiantes. Considerando la importancia del trabajo interdisciplinario para la integración de conocimientos por parte de los estudiantes, se unen dos disciplinas que aparentemente se encuentran distantes: Dibujo y Matemática, ambas con el mismo objetivo ya mencionado. El trabajo se ejecuta en dos etapa, la primera correspondiente a la asignatura Dibujo Mecánico I y consiste en el diseño de modelos a partir de diferentes variantes y la segunda etapa a la asignatura Matemática II que consiste en la representación analítica y cálculo de magnitudes geométricas y físicas de uno de los modelos diseñados en Dibujo. Los resultados de la primera etapa fueron presentados en el II Congreso Iberoamericano de Expresión Gráfica celebrado en Salta, Argentina y en los Talleres Metodológicos de la Facultad y del Centro alcanzando la condición de Ponencia Destacada. Este Trabajo aborda la estrategia seguida para la integración de ambas disciplinas con los propósitos ya dichos. TEMÁTICA: Pedagogía INTRODUCCIÓN Un ingeniero de cualquier especialidad debe tener la habilidad de pasar de la representación real a un esquema gráfico analítico, así como tener un elevado nivel de desarrollo de la capacidad de visión espacial y la creatividad. Para lograrlo, debe aplicar los conocimientos que va adquiriendo en las diferentas disciplinas de la carrera. Para que la habilidad logre afianzarse cada disciplina debe aportar a la misma la parte que le corresponde y además integrarse en un trabajo interdisciplinario de manera que el estudiante reciba una preparación mucho más completa y vaya adquiriendo una visión más amplia de lo que debe lograr. La disciplina Dibujo Mecánico I y Matemática Superior por sí solas tienen bien definidas las habilidades que tributan a la ya mencionada, en el caso de Dibujo Mecánico el alumno debe ser capaz de representar diversos modelos en sus dos proyecciones: ortogonal y axonométrica, así como interpretar la forma y dimensión de un modelo a partir de su representación gráfica. En la Matemática las habilidades están muy relacionadas pues el

2 estudiante debe ser capaz de representar mediante un modelo gráfico analítico situaciones concretas (proceso de modelación matemática) e interpretar modelos ya existentes lo que incluye la interpretación de representaciones gráficas. Como puede apreciarse las condiciones para realizar un trabajo integrador están dadas a partir de las habilidades propias de ambas disciplinas, esta integración será establecida según una estrategia de trabajo que pretende elevar el nivel de apropiación en el estudiante de las habilidades terminales relacionadas. DESARROLLO Para la solución de un problema se necesitan conocimientos y acciones prácticas e intelectuales necesarias para transitar desde los desconocido a lo conocido, desde el conocimiento incompleto hasta el conocimiento acabado, además se requiere de la capacidad de encontrar los procedimientos para su solución, de la capacidad creadora, esta junto con el razonamiento y la visión espacial, son capacidades sumamente necesarias para el ingeniero mecánico, estas dos últimas se trabajan con bastante rigor en la asignatura Geometría Descriptiva, no obstante, no llegan a alcanzar su pleno desarrollo. Con el objetivo de resolver esta problemática se inicia una experiencia en el curso a través de la asignatura Dibujo Mecánico I en la carrera Ingeniería Mecánica, en la que se han alcanzado resultados satisfactorios, avalados por su presentación en eventos nacionales e internacionales. Las disciplinas Dibujo Mecánico y Matemática Superior que aparentemente se encuentran distantes por su contenido se integran con el propósito de desarrollar las capacidades antes mencionadas y fortalecer las habilidades para la integración de conocimientos de diferentes materias para la solución de un problema, de ahí surge la Estrategia Interdisciplinaria entre las asignaturas Dibujo Mecánico I y Matemática II para la carrera de Ingeniería Mecánica (primer año) desarrollándose en dos etapas. Primera Etapa: Asignatura: Dibujo Mecánico I Tema: Proyección de Modelos Evaluación: Tarea Extraclase Problemas 1. Diseñar modelos de configuración compleja integrados por superficies perpendiculares, inclinadas y curvas en las proyecciones axonométricas y ortogonal. 2. A partir de una vista principal dada, diseñar los posibles modelos que genere dicha vista en sus proyecciones axonométrica y ortogonal.

3 Procedimiento El trabajo se organiza por equipos, donde cada integrante debe diseñar tres modelos en cada problema no debiendo coincidir el mismo en ningún caso. Son múltiples las variantes de modelos que los estudiantes logran diseñar con estas modalidades de ejercicios (ver anexos) las que les resultan muy activas y los motivan en gran medida. Segunda Etapa Asignatura: Matemática II Tema: Integrales Triples Evaluación: Tarea Extraclase Problemas 1. Seleccionar uno de los modelos diseñados en la tarea de Dibujo con requisito de contar con al menos una superficie curva. Realizar la representación analítica del modelo ubicando al mismo en un sistema de referencia cartesiano. También representar las proyecciones sobre los planos coordenados. 2. Construir modelos matemáticos para el cálculo de: - El volumen del cuerpo. - El área lateral - La masa del cuerpo (definir una función de densidad, no constante) - El centro de masa. - La longitud de sus aristas más complejas (no se pueden hallar por fórmulas elementales) - Flujo de un campo vectorial previamente definido. 3. Resolver los modelos matemáticos obtenidos utilizando la computación. Como la experiencia se aplicaba por primera vez en su segunda etapa no se aplicó a todos los estudiantes, se hizo una selección de los estudiantes con posibilidades reales de acuerdo con su rendimiento en la asignatura y se dejo a la opción de los mismos realizar la tarea extraclase integradora o la prueba parcial correspondiente. Respondieron casi todos los estudiantes convocados los cuales fueron asesorados por profesor con resultados satisfactorios (Ver anexos) El método utilizado para el desarrollo de este trabajo fue el de búsqueda parcial el cual consiste en darle solución a un problema a través de tareas parciales lo que facilita el arribo a la solución total y permite que los estudiantes se apropien por etapas de los

4 elementos independientes del conocimiento científico los que a través del trabajo interdisciplinario se integran para la solución creadora de un problema, contribuyendo al desarrollo del pensamiento reflexivo, la creatividad, la imaginación y la visión espacial. Proyección del Trabajo Para el próximo curso se ha previsto integrar en este trabajo las asignaturas Geometría Descriptiva y Álgebra Lineal, conformando el mismo en cuatro etapas estructuradas de la forma: En el Primer Semestre de Primer Año Etapa I: Asignatura: Geometría Descriptiva Contenido: Representación axonométrica de cuerpos geométricos. Etapa II: Asignatura: Álgebra Lineal. Contenido: Geometría Analítica. En el Segundo Semestre de Primer Año Etapa III: Asignatura: Dibujo Mecánico I Contenido: Diseño de modelos complejos constituidos por diferentes cuerpos geométricos. Etapa IV: Asignatura: Matemática II Contenido: Integrales Triples. En cada una de estas etapas se realizará una evaluación parcial en forma de Tarea Extraclase la cual podrá ser integrada. CONCLUSIONES Fueron confirmadas las consideraciones iniciales sobre la posible integración de ambas disciplinas en los aspectos tratados en este trabajo. La tarea fue bien comprendida por los estudiantes los cuales fueron capaces de llevarla a cabo sin mayores dificultades y con motivación.

5 La integración puede ser extendida a otras asignaturas de las disciplinas de manera que sea más completa y abarcadora. RECOMENDACIONES Continuar la experiencia perfeccionando la tarea en su base orientadora e involucrar a una mayor cantidad de estudiantes. Extender la experiencia a las asignaturas del primer semestre en cada disciplina lo que aumentará la efectividad de la tarea que se oriente en las asignaturas del segundo semestre. BIBLIOGRAFÍA Álvarez de Z., C. Didáctica la Escuela en la Vida. Editorial Pueblo y Educación Ander, E. E. Interdisciplinariedad en Educación. Editorial Magisterio del Río de la Plata. Buenos Aires. Argentina, Barrera, M. F. Holística Declaración Mundial sobre la Educación superior del Siglo XXI: Visión y Acción. Fuentes, G. H. Modelo de Actuación Profesional: una propuesta viable para el diseño curricular de la educación superior. Monografía. Centro de Estudios de la Educación Superior Manuel F. Gran, Universidad de Oriente, Plan de Estudio del Ingeniero Mecánico.