ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE CONCEPTOS DE SISTEMAS Y LA ACTIVIDAD PROFESIONAL DEL INGENIERO

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1 ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE CONCEPTOS DE SISTEMAS Y LA ACTIVIDAD PROFESIONAL DEL INGENIERO Germán Sergio Monroy Alvarado Publicado en Memoria 12a. Conferencia Nacional de la Asociación Nacional de Escuelas y Facultades de Ingeniería, ANFEI- CONACyT, Cd. Mérida, Yucatán, México, Marzo En los primeros años de la década de los 60's un grupo de capaces y entusiastas profesores de la Facultad de Ingeniería de la UNAM comenzaron a plantear, tanto a nivel de 1icenciatuira como de posgrado, la necesidad de actualizar la formación de los ingenieros con respecto a técnicas y conceptos de sistemas, reconociendo que los desarrollos teóricos y aplicaciones realizadas, comenzaban a incidir significativamente en la ingeniería del país, como lo estaba haciendo también en otras latitudes. Los esfuerzos de ese grupo de profesores, que en esos años se manifestó, entre otras acciones, en el impartir cursos informales tijera de la currículo, cristalizó y rindió frutos cuando el rector de la UNAM, Don Javier Barros Sierra, en la segunda mitad de esa década planteó e implantó la reforma universitaria. Entre los cambios que trajo la reforma universitaria en la currícula para la formación de os ingenieros se manifestó la incorporación del concepto y enfoque de sistemas como uno de los aspectos fundamentales de la ingeniería moderna. La realidad natural y social en que inciden el quehacer de la ingeniería, esa realidad que a obra de ingeniería transforma para tratar de proporcionarla satisfacción de las necesidades y propósitos del hombre y de la sociedad, esa realidad debe considerarse como sistema- la misma obra de ingeniería, debe considerarse también como sistema (o subsistema),- y el quehacer propio del ingeniero, el proceso a través del cual conceptualiza, diseña, construye y opera la obra de ingeniería, también debe considerarse como sistema. El concepto de sistema, como conjunto de elementos interrelacionados formando "un todo" integrado (que despliega comportamiento que ninguna de sus partes por separado puede efectuar, que si lo dividimos pierde sus propiedades esenciales) impacto la ingeniería al gala que incidió en muchas otras actividades del hombre. De dicho impacto, en la ingeniería surgieron entre otras, dos actividades que por su relación con la primera, en ese momento histórico, es necesario mencionar: la Ingeniería de Sistemas y la Investigación de Operaciones. Estas dos actividades del hombre pueden caracterizarse por el manejo que hacen del concepto de sistema, por plantearse como actividades

2 interdisciplinarias, por utilizar el método relacionado o derivado del método científico, orienta do, según buena parte de sus proponentes, impulsores y aplicadores, a la obtención de alternativas "óptimas" para la solución de problemas en sistemas. Con tales características resulta obvia la relevancia y necesidad de por qué de la íntima relación entre: ingeniería, sistemas, ingeniería de sistemas e investigación de operaciones- y el por qué la reforma universitaria de los sesentas de la UNAM, en la Facultad de Ingeniería incorporó en el programa de estudios de la carrera de Ingeniero Civil asignaturas reingeniería de sistemas y para la carrera del Ingeniero Mecánico Electricista se implantaron asignaturas de Investigación de Operaciones. Poco después, casi todas las escuelas y facultades de ingeniería del país incorporaron asignaturas semejantes en sus planes de estudio. Para tratar de entender los efectos de estos cambios, procedamos al análisis del contenido de esas asignaturas y de su relación con la actividad profesional. Bajo denominaciones variadas tales como: Ingeniería de Sistemas, Investigación de Operaciones, Análisis de Sistemas, Teoría de Sistemas, Optimización, etc., en general se ofrecen contenidos que enfatizan el aprendizaje de la construcción de modelos matemáticos y las técnicas para obtener soluciones óptimas para problemas en sistemas. El contenido se distribuye de diferentes maneras, así por el ejemplo, en la Facultad de Ingeniería de la UNAM, en las asignaturas de Ingeniería de Sistemas I, II, III y IV se distribuye en: Modelos de programación lineal y teoría de gráficas. Modelos y técnica probabilísticos. Modelos y técnica del análisis de decisiones. Modelos y técnica, de la teoría de juegos. y en las asignaturas de Investigación de Operaciones I y li, el contenido se distribuye en: Modelos y técnicas determinísticos. Modelos y técnicas probabilísticas. En general se observa que a pesar de que entre Ingeniería de Sistemas, la Investigación de Operaciones y las otras denominaciones utilizadas, las similitudes existentes son más importantes que sus diferencias y que esas similitudes se acrecentara al enfatizar en u enseñanza los modelos matemáticos y las técnicas de optimización, no se ha logrado la unificación e integración que el movimiento de sistemas impulsa como uno de los principios básicos. También se observa que en la mayoría de las ocasiones la coordinación de los cursos se hace por diferentes secciones o departamentos, dependiendo de que se trate de una carrera determinada, resultando que unidades académico-administrativas diferentes manejan la

3 enseñanza de asignaturas similares. Aun cuando esto pudiese justificarse, argumentando que cada una de las secciones busca la aplicación a cada ingeniería que le corresponde, tal argumento podría considerarse en contradicción con el principio de la necesidad del trabajo interdisciplinario. Además, los modelos matemáticos son la expresión de la forma en que se relacionan entre sí las propiedades de un problema, construidos a través de un proceso de abstracción separando la forma del contenido (significado de las propiedades) del problema y que por tanto, sin relegar la importancia del contexto, el énfasis en la modelación matemática podría concentrarse en ese proceso de abstracción, casi independiente del contenido, como se hace en la mayoría de la literatura al respecto y que es la que se utiliza como bibliografía, simultáneamente para esos cursos similares con denominaciones diferentes. La separación de estos esfuerzos de enseñanza en diferentes secciones o departamentos no parece justificarse en estos términos y su posible unificación podría brindar mejores frutos y congruencia con principios sistémicos. Otro aspecto que hay que observar, es que el énfasis en las técnicas de optimización, en la práctica docente de esas asignaturas, se llega a concentrar en la enseñanza más que de la técnicas, en el aspecto algorítmico de ellas, de una manera mecánica, llegando a producir en los alumnos la impresión de que la asignatura es sólo el aprendizaje del algoritmo y que a pesar de que en algunas ocasiones ellos lo tienen que efectuar (los cálculos) manualmente, ya existen programas de computadoras que lo realizan, esto hace que se despierte poco el interés de los alumnos o se deforme su visión, hasta el caso de llegar a pensar equivocadamente que la Investigación de Operaciones o la Ingeniería de Sistemas es el método simplex. Los contenidos de esas asignaturas adolecen de extensión más amplia del aspecto fundamental del aprendizaje del método y/o metodología de sistemas, con lo cual se lograría dar la perspectiva correcta y la ubicación adecuada a la modelación matemática y a las técnicas de optimización que se enseñan. A pesar de las limitaciones anteriores, los conceptos y técnicas que se han venido enseñando en estos años en las escuelas y facultades de ingeniería han coadyuvado a expandir su aplicación en la actividad profesional y por tanto a mejorar su calidad, pero su impacto en eficiencia y eficacia podría acrecentarse como se verá más adelante. Antes de analizar cómo acrecentar ese impacto, hay que observar también, que se llegan a ofrecer otras asignaturas de sistemas (como sistemas de transporte, sistemas hidráulicos, sistemas aeroportuarios, etc.) siguiendo un mismo patrón en su contenido. Conocer fuentes y tipos de información para el análisis y diseño de

4 proyectos. Conocer técnicas de análisis y diagnóstico. Conocer técnicas de evaluación y programación de proyectos. Desarrollar el proyecto. Construcción del proyecto. Operación. Conservación y mantenimiento. Y aunque esta estructura de contenido presenta un bosquejo de método de sistemas, casi todas esas asignaturas son optativas, perdiéndose la oportunidad de que el alumno recibiese algo más de metodología. Se observa entonces, que la enseñanza de sistemas en las escuelas y facultades de ingeniería del país, han descuidado el balance de contenidos metodológicos y técnicos. Los aspectos metodológicos de sistemas son primordiales para mejorar las capacidades para resolver eficiente y eficazmente los problemas a que nos enfrentamos y más aún, reducir la probabilidad de, resolver el problema equivocado. A pesar de las observaciones anteriores, el impacto de la enseñanza de los conceptos de sistemas que se ha venido ofreciendo ha sido importante en la actividad profesional del ingeniero, la ingeniería mexicana se ha "modernizado" y en algunas ramas como la civil, es motivo de reconocimiento nacional y extranjero. Sin embargo, el impacto en la actividad profesional (del ingeniero ha sido primordialmente en el proceso de diseño. En el diseño de sistemas de ingeniería se utilizan más extensivamente los modelos y técnicas de optimización que en los procesos de implantación, construcción y operación de sistemas. En la mayoría de las obras de ingeniería aparece la desvinculación entre el proceso de diseño y los de realización y operación. Los ingenieros al frente de las obras se ven sumergidos en el marasmo del manejo cotidiano de recursos, ante incertidumbres que tienen que afrontar y resolver para cumplir con un programa determinado (fijo) en muchas ocasiones con una fecha de terminada de "inauguración", llegando a adquirir imagen de "ejecutivos" por excelencia, si se logran cumplir con las fechas establecidas. En la mayoría de los casos esos ejecutivos, por un lado, pierden la visión sistemática dé la problemática que enfrentan y no aprovechan la ayuda que los métodos, técnicas y herramientas de sistemas les ofrece-, llegan a considerar, en algunos casos de obras públicas, su labor como más política que técnica, no logran balances adecuados de lo social y lo técnico. Por otro lado, esos ejecutivos han contribuido significativamente a la construcción del México de hoy, en el que si bien se han logrado satisfacer necesidades apremiantes de la población, quedan aún muchas otras, que es necesario entender para alcanzar mejores niveles de desarrollo del país.

5 No es suficiente sólo hacer diseño óptimos de proyectos de obras ingénienles. La desvinculación del proceso de diseño con la construcción y operación llega a producir soluciones "sub óptimas" y en algunos casos a "costos" elevados. El énfasis en impulsar los procesos de enseñanza aprendizaje aplicación del enfoque y metodología de sistemas puede coadyuvar a resolver mejor los problemas y la problemática que el desarrollo de nuestro país demanda y en que la ingeniería puede incidir. Si bien las técnicas y herramientas de sistemas vinculadas a obtener soluciones óptimas, han tenido desarrollos importantes, los aspectos metodológicos también los han tenido. La metodología de sistemas, como estudio de sus métodos, ha mantenido su carácter esencial de indagación, su actitud de cuestionamiento permanente, llegando a reconocer que si bien los modelos matemáticos y técnicas de optimización han sido útiles, hay que aprender a reconocer los límites de sistema en que se puede y se debe obtener una solución óptima. Se ha llegado a cuestionar el significado del concepto de solución óptima al rebasar dichos límites y al considerar la dinámica propia del sistema y de su entorno. La metodología de sistemas ha identificado la clasificación de sistemas "duros" y "suaves" Los sistemas "duros" son aquellos en que se considera que sus componentes primordiales son las tecnológicas y se busca seleccionar el me dio eficiente para alcanzar un fin conocido y bien definido. Los primeros métodos de sistemas desarrollados parecen adecuarse más a la resolución de problemas de este tipo de sistemas. Los sistemas "suaves" son aquellos en se considera que su componente primordial es el hombre, la componente humana y social es la primordial y se dificulta el estructurar la situación del sistema como problema, desde determinar y definir sus fines. Se han comenzado a desarrollar métodos para atacar problemas en estos tipos de sistemas. Se ha llegado a reconocer que si bien puede resultar difícil clasificar un sistema en uno de los tipos anteriores, una posición que ha cobrado impulso es el identificar los sistemas como socio-técnicos, descubrir el balance adecuado de los aspectos sociales y tecnológicos, obtener la "optimización conjunta" de lo social y lo técnico, hacer uso adecuado de las técnicas y herramientas que conjuguen los aspectos cualitativos y cuantitativos, lo objetivo y lo subjetivo. El enfoque socio-técnico basa su método en combinar una actitud permanente de indagación con una orientación a la acción, la investigaciónacción matiza todos sus esfuerzos, tratando de sintetizar en los sistemas sus aspectos que los hacen únicos y de generalizar el conocimiento, la educación, el aprendizaje.

6 La intervención en el sistema sociotécnico no se maneja como una relación externa "experto-cliente", sino se busca enfatizar un proceso de aprendizaje mutuo, para lograr soluciones más eficaces en lo particular y en lo general. En estos esfuerzos se promueve el concepto de aprendizaje como factor fundamental para enfrentar la dinámica de los contextos en que se desenvuelven los sistemas, para desarrollar las capacidades que puedan afrontar las turbulencias de medio ambiente, reconociendo que la redundancia de los elementos del sistema resulta, por un lado, limitante al desarrollo de las partes del sistema y por otro lado, contaminante del contexto. El principio de redundancia más eficaz que se impulsa, es el de funciones, que permite dar su propia dimensión a los elementos humanos y sociales del sistema y del contexto, considerándolos como elementos con propósito. El proceso de aprendizaje que se promueve está basado en la acción, aprendizaje por acción y no se limita sólo a la prueba y error, a corregir errores y no repetirlos de nuevo. Se busca promover el aprender a aprender. Este tipo de aprendizaje y la redundancia en funciones permite a los sistemas tener flexibilidad de adaptación para responderá la dinámica de acelerado cambio social y tecnológico de nuestra época. Los métodos que se están desarrollando, en algunas ocasiones se califican como cualitativos o informales, por ello y por la tendencia del tipo de formación, que primordialmente llevan los ingenieros, cuantitativa, no se les da importancia, contribuyendo en buena parte a convertir su actividad profesional en una actividad tecnocrática. Los métodos que se promueven para sistemas suaves o sociotécnicos tratan de dar a los aspectos humanos y sociales su propia dimensión primordial. Con estos métodos se promueve enriquecer el modo de percibir y apreciar la realidad, se impulsa la creatividad y se estudia también, el modo de proceder en la resolución de problemas en la vida práctica de los profesionales, para incorporar en su proceder, de manera explícita, su experiencia, sabiduría y arte que utilizan, y poder formar profesionales con mayor capacidad, con mayor habilidad de reflexionar conscientemente sobre la manera en que resuelven los problemas usando un enfoque integrador y un método de sistemas apropiado. Aquí se han presentado los cambios, relativos a sistemas, que la formación de ingenieros ha tenido desde los años sesentas y se han analizado los contenidos de las asignaturas que se incorporaron a la currícula, así como su impacto en la actividad profesional. Se ha mencionado también la necesidad de ampliar y actualizar la formación en metodología de sistemas.

7 Ampliar y actual zar la formación de los ingenieros en aspectos metodológicos de sistemas se hace una tarea apremiante, si deseamos que la ingeniería contribuya de una manera más eficaz a la solución de los problemas que afronta nuestro país.

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